[发明专利]一种可更换的机动车尾气颗粒物脱除系统

说明书

技术领域

本发明属于发动机废气后处理技术领域，具体涉及一种可更换的机动车尾气颗粒物脱除系统。 

背景技术

目前，大气中可吸入颗粒物问题日趋严重，究其来源机动车排放的颗粒物是其主要来源之一。就目前机动车尾气颗粒物排放的后处理技术而言，颗粒捕集器(DPF)是一项行之有效的减排措施，该技术可以有效捕捉排气中90％以上的颗粒，是目前净化发动机颗粒物最直接、最有效的方法，也是国际上应用最为广泛的颗粒物减排技术。DPF安装在发动机排气管上，排气通过DPF时，颗粒物被滤芯(过滤体)过滤捕捉。随着工作时间的增长，过滤体内积聚的颗粒物增多，将使得DPF前后的压降升高，导致发动机排气背压上升，影响发动机的安全性、动力性和经济性。清除沉积在过滤体内沉积颗粒的过程称为DPF的再生。目前，DPF的应用所面临的最大挑战就是其再生问题，国内外对于DPF的再生技术仍未取得突破性的进展。若避开DPF在机动车上的再生问题，而将DPF做成可拆卸的结构，当过滤压降升高到一定值，可对DPF的过滤体进行更换；洁净过滤体可由专门机构负责提供，并负责对更换后的过滤体进行收集，然后集中到指定地点对过滤体进行集中再生，循环使用；在解决了汽车产生的颗粒物排放问题的同时，解决DPF的再生问题，避免了在每台机动车上都配置DPF再生系统，降低了汽车颗粒物脱除系统的制造成本。 

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、有效、安全，可定期更换滤芯的机动车尾气颗粒物脱除系统。 

本发明的目的是这样实现的：发动机尾气进入颗粒捕集器壳体，在其内部过滤体上实现对颗粒物的过滤捕集；经过过滤后的尾气直接排入大气；在颗粒捕集器壳体的进出口开设压力测口，由压差传感器 实时监测过滤体的过滤压降(排气背压)，并将压降数据传递到汽车仪表台上进行显示，一旦排气背压大于限定值的80％左右，则闪烁压降指示灯提醒驾驶员需对过滤体进行更换；一旦排气背压大于限定值，则安全阀打开(一直保持打开状态)，经旁通管将发动机尾气直接排入大气，防止过高的压降影响发动机的动力输出与经济性；安全阀上设置有位置传感器，将安全阀的开启和关闭信息传递到汽车仪表台上进行显示；一旦安全阀打开，则用声音报警提示驾驶员对过滤体进行更换；颗粒捕集器壳体为可拆卸结构，打开拆卸口可以对过滤体进行更换，然后将安全阀复位到关闭状态，再次将尾气过滤体对颗粒物进行过滤捕集，实现颗粒物减排。 

根据本发明的一方面，提供了一种可更换的机动车尾气颗粒物脱除系统包括：尾气入口；尾气排空口；颗粒捕集器壳体，布置在尾气入口和尾气排空口之间；过滤体，布置在颗粒捕集器壳体内用于捕集颗粒物；压差传感器，布置在尾气入口和尾气排空口之间用于测量所述过滤体的过滤压降，即排气背压；旁通管，布置在尾气入口和尾气排空口之间；以及安全阀，布置在旁通管中用于开启和关闭旁通管；其中当所述排气背压大于第一预定阈值达预定时间时，所述安全阀开启从而经由旁通管将尾气直接排入大气中。 

根据本发明的另一方面，所述颗粒捕集器壳体内的过滤体为壁流式蜂窝陶瓷过滤体，材料选自堇青石或碳化硅的壁流式蜂窝陶瓷过滤体，几何尺寸为：直径50mm～300mm，长度80mm～305mm，孔目数8～93孔/平方厘米。 

根据本发明的另一方面，过滤体安装于壳体内，在过滤体的前后还安装有O型密封圈，密封圈的材料为耐高温的陶瓷纤维。 

根据本发明的另一方面，所述安全阀为耐高温弹簧式安全阀，阀座的耐温可达800℃，并且能够被手动开启和关闭。 

根据本发明的另一方面，除了所述安全阀位置(开启和关闭)信息传递到汽车仪表台上进行显示外，还可以记录安全阀开启和关闭的持续时间，以及更换过滤体的次数，以便进行汽车排放情况监测。压差显示器，对压差传感器测量的排气背压进行显示；其中当所述排气背压大于第二预定阈值时所述压差显示器一直进行闪烁，而当所述排气背压大于第一预定阈值时，所述系统发出报警，其中所述第二预定 阈值为第一预定阈值的80％。所述第一预定阈值限定为5～20kPa并且所述预定时间为10秒。 

本发明的系统具有如下的有益效果： 

●系统结构简单、有效，加装成本低。系统不加装车载再生系统，降低了系统的安装成本，同时可以有效脱除颗粒物，满足颗粒物减排的需求。