[发明专利]金属基柴油车尾气颗粒捕捉器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及柴油车尾气净化技术，特别是一种金属基柴油车尾气颗粒捕捉器及其制造方法。

背景技术

柴油车颗粒捕捉器能有效降低柴油车的碳颗粒排放，是柴油车尾气排放后处理系统主要技术方案之一。目前市售的柴油车尾气颗粒捕捉器主要以堇青石或碳化硅陶瓷为载体，主要存在如下的问题：①载体容重大，其中碳化硅DPF载体为600~700g/L,堇青石为500~550g/L，不适合现代汽车轻量化设计要求。②堇青石材质颗粒捕捉器在再生工况下容易开裂、烧损。虽然重结晶碳化硅DPF在强度上得到明显的改善，但在含高硫柴油情况，堵塞特别的明显。③陶瓷基颗粒捕捉器制造工艺复杂、生产周期长，需要经过混料、捏合、练泥、陈腐、挤压、定型、干燥、高温煅烧、堵孔等工序。④产品的质量一致性差、报废率高，特别是陶瓷DPF内部气孔分布不均匀、孔形、孔道误差大，陶瓷载体在烧结、冷却过程中容易形成内裂纹。⑤制造成本高，无法降低整车的制造成本。⑥生产能耗高，生产过程中大量的有机粘结剂和活性剂挥发造成环境的污染。陶瓷DPF载体具体制造工艺已在相关专利上已公开表述。

虽然目前市场上有存在各种类型的金属基柴油车颗粒捕捉器，但存在着制造工艺复杂、成本高、碳颗粒捕捉率低、颗粒捕捉率只有40%~60%，而且容易烧毁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属基柴油车尾气颗粒捕捉器及其制造方法，本发明的及其制造方法具有如下优势：①产品重量轻，金属基颗粒捕捉器单位容重只有400~450g/L，相对陶瓷基颗粒捕捉器下降了30%；②颗粒捕捉容量大，相同体积过滤面积比陶瓷基颗粒捕捉器大15%，捕捉精度易于控制，孔道尺寸最小可以达到到0.2um；③较低的排气再生温度与高耐热、低膨胀材料的应用，确保金属基颗粒捕捉器不易开裂和烧损；④金属基颗粒捕捉器经过氧化处理后，表面形成大量的氧化铝晶须，丝网状表面设计易于催化剂涂覆；0.05~0.08mm超薄金属箔壁，易于催化剂快速起燃；⑤生产工艺简单、品质稳定、制造周期短，只要经过简单压波、卷制、压装、真空钎焊就能实现自动化规模生产，而且原材料品质和生产过程易于控制，⑥生产过程中不产生废水、废气，对人体和环境没伤害。

为实现上述目的采用以下技术方案：

一种金属基柴油车尾气颗粒捕捉器，其特征在于：它包括不锈钢筒体、过滤层、波纹带和密封环，过滤层和波纹带间隔卷制成螺旋状压入到筒体内并真空钎焊在筒体内，并形成若干个两端直通的气道，密封环也设置成螺旋状通过真空钎焊焊接在螺旋状过滤层和波纹带的两端，并在波纹带和过滤层之间形成密封，两端的密封环错位设置在筒体的两端口分别形成螺旋状的进气端和出气端。

过滤层是由细小的金属纤维或金属丝通过编制、烧结和压制而成。

所述波纹带的波形为抛物线型、三角型或方型的之一，并且波纹带与过滤层形成气道的目数为100目以上。

所述的密封环是由细小的金属纤维、金属带或陶瓷纤维其中的一种，通过编制或压制而成。

一种金属基柴油车尾气颗粒捕捉器的制造方法，包括不锈钢筒体、波纹带、密封环和过滤层，其特征在于：先将不锈钢板卷制制成不锈铜筒体；再将密封环固定在一定开孔率和厚度的过滤层上，再与波纹带、焊带（焊膏）在专用的夹持装置上卷制后压入到筒体内，在6.67×10^-4Pa真空条件下真空钎焊而成。

所述的不锈钢筒体，是由不锈钢板材经过剪切、卷制、抛光、清洗、焊接而成。

所述的波纹带是由专用的压波装置滚压而成，其目的是提供不同开口面积和形状的气流通道。

所述的过滤层是由细小的金属纤维或金属丝通过编制、烧结和压制其中一种工艺生产而成。

所述的密封环是由细小的金属纤维、金属带或陶瓷纤维其中的一种，通过编制或压制而成，主要的功能是在波纹带和过滤层之间形成密封。