[发明专利]一种柴油机微粒捕集器再生装置及再生方法

权利要求书

1.一种柴油机微粒捕集器再生装置，其特征是，微粒捕集器再生装置安装在柴油机车辆排气管路中间，所述装置包括：分别与电子控制系统连接的燃烧器、燃油供给系统、空气供给系统、排气压力监测及控制系统和点火系统，所述电子控制系统由控制芯片组成；排气截止阀分别设置于排气管道，排气截止阀由电子控制系统控制，燃烧器内设置温度传感器和微粒捕集器；

所述燃油供给系统包括燃油箱、油轨和喷油器，柴油机回油管路旁连接燃油箱，燃油箱分别连接两路油轨，每个油轨上分别设置一级点火喷油器和二级加热喷油器，电子控制系统控制喷油器；

所述空气供给系统由风机和进气管道组成，所述进气管道分别进入燃烧器，电子控制系统控制风机；

所述排气压力监测及控制系统由压差传感器通过线路与电子控制系统连接组成；

所述燃烧器由外至内的三个腔室组成：空气进气室、燃烧室和中央排气管，燃烧室处于空气进气室和中央排气管之间，燃烧室前端由空气进气室封闭，燃烧室后端敞开同中央排气管一起与微粒捕集器相通；空气进气室前端与进气管道相连，空气进气室后部设置有出气孔和燃烧室连通；空气进气室中部均布有出气管和燃烧室连通；中央排气管前端连接排气截止阀，后端通过燃烧室和微粒捕集器相通，在中央排气管外侧设置有被分隔为二级燃油蒸发腔和油汽分离腔的二级供油夹层，与二级加热喷油器连接的二级油管穿过空气进气室连通到二级燃油蒸发腔上方，二级燃油蒸发腔上方设置有进油孔，二级燃油蒸发腔圆周均布有通道，所述通道连通油汽分离腔，在油汽分离腔前方的空气进气室一侧开有燃油蒸汽出汽孔；空气进气室在燃烧室和中央排气管之间形成环形油气预混室，环形油气预混室通过预混出气管进入燃烧室；

所述点火系统包括电热塞加热蒸发和点火塞点燃两个部分，一级点火喷油器通过油管依次连接电热蒸发器和一级油汽管，一级油汽管穿过空气进气室前端进入燃烧室，一级油汽管在油气预混室后侧围绕二级供油夹层半周布置；点火塞座在一级油汽管旁穿过空气进气室前端，点火塞头部进入燃烧室与一级油汽管相邻，一级油汽管在点火塞一侧开有至少六个出汽孔。

2.根据权利要求1所述的柴油机微粒捕集器再生装置，其特征是，空气进气室中部均布有至少六个出气管与燃烧室连通，所述出气管按空气漩流方向切向进入燃烧室。

3.根据权利要求1所述的柴油机微粒捕集器再生装置，其特征是，所述至少六个预混出气管按空气漩流方向切向进入燃烧室，并且同油汽分离腔前面的出汽孔保持漩流方向切向对应。

4.一种利用权利要求1所述柴油机微粒捕集器再生装置的再生方法，其特征是，按照下述步骤进行：

a.排气截止：电子控制系统通过监测排气压差判断微粒捕集器是否需要进行再生，当再生开始时，电子控制系统首先关闭一路排气截止阀，发动机废气临时只由另一路排出，然后对开始截止气路的微粒捕集器进行再生；

b.一级点火：风机将空气由进气管泵进空气进气室，经出气管和出气孔进入燃烧室，并形成漩流；一级点火系统电热塞将一级燃油加热蒸发，燃油蒸汽经一级油汽管进入燃烧室，从一级油汽管上出汽孔泄出，被点火塞点燃，沿一级油汽管旋转燃烧；

c.二级加热：在一级点火系统对二级蒸发夹层进行加热后，二级燃油经油管从二级燃油蒸发腔上方油孔进入蒸发腔，在蒸发腔外壁的加热下迅速蒸发，二级燃油蒸汽经油汽分离腔出气孔进入空气进气室内侧的油气预混室同空气混合，在空气气流的带动下，二级燃油空气混合气从预混室出气管进入燃烧室，在燃烧室形成强烈的气漩，并在一级火焰的点燃下剧烈旋转燃烧；随着二级油量的加大，一级点火系统油电关闭，二级燃油在自身燃烧加热下完成自蒸发、预混、漩流燃烧；

d.微粒捕集器再生：调整二级油量和气泵供气量，保持微粒捕集器前温度在600～750℃，微粒捕集器内沉积的颗粒在高温下着火燃烧完成再生；

e.根据二级加热温度和微粒捕集器后温度判断再生完成后，停止二级供油，燃烧室内火焰熄灭后停止气泵供气，并打开排气截止阀，恢复正常排气路径；在这一路微粒捕集器再生完成后，对另外一路排气过滤系统重复进行上述过程，完成再生。

5.根据权利要求4所述的再生方法，其特征是，所述步骤c二级加热过程中自蒸发是指二级燃油在二级燃油蒸发腔内，最初是依靠一级火焰加热，后来是靠二级火焰在排气管周围旋转燃烧，由二级火焰自己加热二级燃油产生蒸汽，燃油蒸汽燃烧后再加热蒸发。

6.根据权利要求4所述的再生方法，其特征是，所述步骤c二级加热过程中预混是指二级燃油蒸汽先进空气进气室前端，空气经进气管切向进入空气进气室，在进气室形成漩流，先同燃油蒸汽旋转混合，然后进入燃烧室，在出气管口外喷射燃烧。