[实用新型]分段式滤芯及其发动机微粒捕集器

说明书

一种分段式滤芯及其发动机微粒捕集器，其中分段式滤芯包括：捕集效率不同的第一滤芯芯体和第二滤芯芯体；沿一轴向相间隔地设置，以在所述第一滤芯芯体和第二滤芯芯体之间形成一湍流间隔层。本实用新型相较于单纯堇青石材质壁流式滤芯可有效降低排气压降，提高燃油经济性；相较于单纯金属泡沫材质滤芯可有效提高颗粒物捕集效率；且两段滤芯芯体之间设置湍流间隔层，使得颗粒在湍流间隔层进行湍流运动，进而使得颗粒物的运动轨迹产生较大的波动，提高颗粒被捕集的概率，进而达到提高捕集效率，降低背压的目的。

技术领域

本实用新型涉及发动机尾气净化技术领域，尤其涉及一种分段式滤芯及其发动机微粒捕集器。

背景技术

微粒捕集器是发动机排气系统中用来进行颗粒物过滤的主要设备，可以有效降低颗粒污染物的排放，降低汽车尾气对于大气环境的污染。

发动机排气系统的一个重要参数就是排气背压，随着排气背压的增大，尾气的流动阻力也会增大，导致尾气排出过程中消耗功率增加，发动机的燃烧效率、动力性以及燃油经济性都会有一定的下降。

微粒捕集器的工作原理决定了其一定会导致排气背压增加。因此，应优先选择排气背压低的微粒捕集器作为排气系统的一部分，以优化整车性能。

通过相关实验数据得知，相较于传统的堇青石壁流式微粒捕集器滤芯，由于金属泡沫材质滤芯较大的平均孔径以及孔隙率，其可以有效降低发动机的排气背压，增加燃烧效率、动力性以及降低燃油经济性等，缺点是对于颗粒物的捕集效率相对下降。

衡量发动机微粒捕集器性能的一项重要指标就是颗粒物捕集效率，大量实践数据表明，传统的堇青石壁流式微粒捕集器滤芯由于其极小的多孔介质孔径以及较低的渗透率，可以取得优良的颗粒物捕集效率，但是其缺点在于会大幅提高发动机排气背压，导致整车性能下降。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的是设计一种可以结合两种不同材质滤芯优点的分段式滤芯及其发动机微粒捕集器，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为达到上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供了一种分段式滤芯，包括：捕集效率不同的第一滤芯芯体和第二滤芯芯体；沿一轴向相间隔地设置，以在所述第一滤芯芯体和第二滤芯芯体之间形成一湍流间隔层。

作为本实用新型的另一个方面，本实用新型提出了一种发动机微粒捕集器，包括：所述的分段式滤芯；壳体，所述分段式滤芯设置于所述壳体内部；以及两个固定环，分别设置于所述壳体的内壁上，将分段式滤芯的第一滤芯芯体和第二滤芯芯体限制在相间隔的位置，以在第一滤芯芯体和第二滤芯芯体之间形成湍流间隔层。

基于上述技术方案，本实用新型的分段式滤芯及其发动机微粒捕集器至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)两段滤芯芯体按照捕集效率不同沿一轴向相间隔设置，且两段滤芯芯体之间设置湍流间隔层，颗粒在前段滤芯芯体中为层流，在离开前段滤芯芯体后进入湍流间隔层区域时转变为湍流，颗粒会因受脉动粘性力而变得不规律，当颗粒随后进入下段滤芯芯体时会持续一段湍流运动，这种湍流运动会使得颗粒物的运动轨迹产生较大的波动，提高颗粒被捕集的概率，进而达到提高捕集效率，降低背压的目的。

(2)集合了两段滤芯芯体的优点，其中前段放置的第一滤芯芯体利用其较大的平均孔径以及孔隙率，可以对发动机尾气进行初步的颗粒物捕集，并且可以有效降低排气背压，可以有效提高发动机的燃烧效率、动力性，降低燃油消耗率，增加燃油经济性；

在后段放置捕集效率高的第二滤芯芯体，由于其较低的平均孔径以及渗透率，可以对发动机尾气中剩余的颗粒物进行进一步的过滤达到较为优良的颗粒物捕集效率。