一种汽车用可控背压的颗粒捕集器及其工作方法与流程

本发明涉及一种汽车用可控背压的颗粒捕集器及其工作方法，属于汽车内燃机。

背景技术：

1、由于汽车排放污染物有固体颗粒物重量(pm)及颗粒物个数(pn)的限值要求，因此，车辆需通过增加颗粒捕集系统对固体污染物进行过滤，以降低整车的排放水平。

2、然而，现有的颗粒捕集系统背压不可控，导致了发动机排气背压值的大幅提高以及发动机泵气损失加大，影响了发动机的输出性能；同时，若背压过大还会使发动机气缸内的残余高温废气增多，给发动机的燃烧效率、冷却、爆震等均带来了不利影响。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种汽车用可控背压的颗粒捕集器及其工作方法。

2、实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种汽车用可控背压的颗粒捕集器，包括储存腔、废气导入管路、废气温度传感器、废气压力传感器、气体单向阀、颗粒捕集器本体以及废气分流单向阀；所述颗粒捕集器本体的陶瓷体的内部设有分流气道，所述分流气道内设有多个废气分流单向阀，且分流气道的出气端与储存腔的进气端连通设置，所述储存腔的出气端通过废气导入管路与颗粒捕集器本体的颗粒捕集器入口连通设置，储存腔上设有废气温度传感器以及废气压力传感器，所述废气导入管路上设有气体单向阀。

3、本发明的一种汽车用可控背压的颗粒捕集器的工作方法，所述方法包括如下步骤：

4、s1：发动机气缸内排出的高温高压废气从颗粒捕集器本体的颗粒捕集器入口进入颗粒捕集器本体；

5、s2：颗粒捕集器本体封闭的陶瓷体壁面孔隙对高温高压废气进行过滤，此时高温高压废气中的固体颗粒污染物附着在颗粒捕集器本体的陶瓷体壁面上实现分离；

6、s3：若颗粒捕集器本体内的排气压力低于废气分流单向阀的控制阀值，则废气分流单向阀关闭，高温高压废气过滤后通过颗粒捕集器本体的颗粒捕集器出口进入到后段排气管路中排入空气；

7、若颗粒捕集器本体内的排气压力高于等于废气分流单向阀的控制阀值，则高温高压的废气推动废气分流单向阀的感压弹片与单向锁止分离，废气分流单向阀开启；废气分流单向阀开启后，其中一部分高温高压的废气通过分流气道进入储存腔的内部进行临时储存后进行s4，此时，剩余的高温高压废气被分流后压力下降，而后从颗粒捕集器本体的颗粒捕集器出口的排出；

8、s4：进入储存腔内部的高温高压的废气通过储存腔外部的散热翅片进行热量导出冷却，从而降低高温高压的废气的温度及压力；

9、s5：根据储存腔腔体上的温度传感器以及压力传感器观测腔内气体的实时参数；

10、s6：当储存腔内气体温度降低至合格后控制气体单向阀打开，将储存腔内气体通过废气导入管路重新导入至颗粒捕集器入口，并与颗粒捕集器入口的高温高压废气进行混合，以降低颗粒捕集器入口处废气温度及压力，达到循环控制背压的目的。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

12、本发明可对颗粒捕集器内部的压损进行调节，在不影响其过滤效率的同时控制背压，稳定了发动机的性能，同时具有改善燃烧、节油降耗、减排的优点。

技术特征：

1.一种汽车用可控背压的颗粒捕集器，其特征在于：包括储存腔(3)、废气导入管路(2)、废气温度传感器(6)、废气压力传感器(7)、气体单向阀(8)、颗粒捕集器本体(9)以及废气分流单向阀(10)；所述颗粒捕集器本体(9)的陶瓷体的内部设有分流气道，所述分流气道内设有多个废气分流单向阀(10)，且分流气道的出气端与储存腔(3)的进气端连通设置，所述储存腔(3)的出气端通过废气导入管路(2)与颗粒捕集器本体(9)的颗粒捕集器入口(1)连通设置，储存腔(3)上设有废气温度传感器(6)以及废气压力传感器(7)，所述废气导入管路(2)上设有气体单向阀(8)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车用可控背压的颗粒捕集器，其特征在于：所述废气分流单向阀(10)包括感压弹片(11)以及单向锁止(12)；所述感压弹片(11)的一端与颗粒捕集器本体(9)的陶瓷体固定连接，感压弹片(11)的另一端与单向锁止(12)配合设置，所述单向锁止(12)固定在颗粒捕集器本体(9)的陶瓷体上。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车用可控背压的颗粒捕集器，其特征在于：所述储存腔(3)设置在颗粒捕集器本体(9)的外壁。

4.根据权利要求3所述的一种汽车用可控背压的颗粒捕集器，其特征在于：所述储存腔(3)的外壁设有散热翅片(4)。

5.一种根据权利要求1-4中任一权利要求所述的汽车用可控背压的颗粒捕集器的工作方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

技术总结
一种汽车用可控背压的颗粒捕集器及其工作方法，属于汽车内燃机技术领域。颗粒捕集器本体内有分流气道，分流气道内有废气分流单向阀且与储存腔通，储存腔与颗粒捕集器入口连通且上有传感器。方法如下：废气从入口进入颗粒捕集器本体，若颗粒捕集器本体内排气压力低于废气分流单向阀控制阀值，则废气通过出口排出；若颗粒捕集器本体内排气压力高于等于废气分流单向阀控制阀值，则废气分流单向阀开启，一部分废气进入储存腔，剩余的废气排出；储存腔内的废气冷却后重新导入颗粒捕集器入口与新的废气混合，达到循环控制背压的目的。本发明可对颗粒捕集器内部的压损进行调节，在不影响其过滤效率的同时控制背压，稳定了发动机的性能。

技术研发人员：张法,刘玉明,张世伟,闫立凯,黄逸,于晓彤,马江涛,郭东廷,潘丽莉,王志国,赵冬
受保护的技术使用者：哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16