专利名称：一种自清洁式柴油机碳烟过滤体再生方法
所属领域本发明涉及一种内燃机的排气净化方法，特别涉及一种自清洁式柴油机碳烟过滤体再生方法。
背景技术：
柴油机的问世虽然晚于汽油机，但凭借良好的动力性、经济性和耐久性广泛地应用于各种动力装置、船舶和车辆。但是与汽油机相比，柴油机的有害气体HC、CO排放量相当低，但是柴油机碳姻排放量约为汽油机的几十倍。
采用过滤的方法去除排气中的碳烟是一种十分有效的措施。使用的过滤材料主要有壁流式蜂窝陶瓷过滤体、陶瓷纤维、泡沫陶瓷过滤体、金属丝网等，目前已经出现了许多商品化的过滤材料，具有良好的过滤效率和相对较低的排气阻力。在过滤过程中，随着过滤体内碳烟微粒的不断积累，柴油机排气阻力会逐渐增加，会导致柴油机燃烧恶化。所以，当碳烟微粒积累到一定量时，就必须及对其进行清除，使过过滤体得到再生。目前，碳烟过滤器的再生问题仍属于尚未完全解决的问题。
目前再生方法按照再生能源的来源可分为主动再生和被动再生。主动再生的原理是利用燃油燃烧的热能、电能、微波能等提供颗粒物(碳微粒)高温氧化反应能达到再生目的，但必须有附加装置，如燃油喷射与控制系统、电加热再生系统、微波发生源加热系统等。此外，逆向喷气再生也属于主动再生的范畴，它的特点是利用压缩空气反向将碳烟微粒从过滤体中分离出来，集中进行处理，从而避免碳烟在过滤器燃烧导致的热损坏。对于主动再生研究较多的是加热再生方法，出现了很多形式的加热方法。但是加热再生有两大难以避免的缺点一是加热造成的热不均匀和碳烟燃烧产生的高温的可靠性相对较差，二是加热的效率一般较低。尽管逆向喷气再生技术避免了颗粒物在过滤体中的燃烧，但仍存在许多问题，如压缩空气消耗量过大，而许多采用液压制动技术的车辆没有配备空气压缩机，系统复杂、体积大，以及再生不完全等问题。
被动再生的原理是利用柴油机排气自身能量进行再生。可以在燃油中加入添加剂，也可以在过滤器基体上负载催化剂，目的是降低碳烟粒氧化反应活化能，使化学氧化反应能在较低温度下实现，利用排气自身的热能达到再生的目的，从而使过滤器达到重复连续使用。相对于主动再生，被动再生的主要优势在于再生时不需要外加能源，从而降低了发动机的燃油消耗。催化再生是被动再生研究的热点，它的主要缺点是催化剂容易中毒，因此该技术对柴油的含硫量的要求较高(一般要求燃料含硫量在50以下)。在许多国家，因柴油含硫量较高，此技术无法推广。同时，催化再生是通过降低微粒的燃烧温度来实现微粒的氧化，因此其在本质上与加热再生是相同的，一旦微粒着火后，着火温度是无法控制的，所以这种方法也存在与加热再生一样的再生可靠性差的问题。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种自清洁式柴油机碳烟过滤体再生方法，该方法的过滤体再生技术可靠、再生能量消耗低。
本发明的技术方案是一种自清洁式柴油机碳烟过滤体再生方法，其特征在于将发动机的排气反向通入过滤体，并利用发动机排气的脉冲压力使过滤体内的排气碳粒脱落，实现碳粒和过滤体的分离。
上述发动机的排气通过换向阀门的切换，将排气反向通入过滤体，同时将关闭过滤体与外部相通的阀门，此时突然打开过滤体与微粒沉降室之间的阀门，利用发动机排气的脉冲压力，使过滤体内的排气碳粒脱落，并随着排气进入微粒沉降室集中处理，从而实现碳粒和过滤体的再生。
本发明的优点是减少了过滤体再生的消耗。2、对于燃油品质没有特殊的要求，适用于高硫燃油条件下的过滤体再生。3、再生的效率高、安全可靠。4、再生的时间短，可采用频繁再生的方法，使过滤体的排气背压保持在较低的水平，从而提高发动机的经济性和能力性。5、对于过滤体内积碳量的要求不严，再生时机的选择范围大。6、适用于多种过滤材料。
图1为过滤过程的示意图。
图2为本发明过滤体再生过程的示意图。
具体实施例方式如图所示在过滤过程中，发动机排气经过过滤体，排到大气中。当过滤体需要再生时，发动机的排气通过换向阀门1的切换，将排气反向通入过滤体，同时将关闭过滤体与外部相通的阀门3，此时突然打开过滤体与微粒沉降室之间的阀门2，利用发动机排气的脉冲压力，使过滤体内的排气碳粒脱落，并随着排气进入微粒沉降室集中处理，从而实现碳粒和过滤体的再生。
权利要求
1.一种自清洁式柴油机碳烟过滤体再生方法，其特征在于将发动机的排气反向通入过滤体，并利用发动机排气的脉冲压力使过滤体内的排气碳粒脱落，实现碳粒和过滤体的分离。
2.根据权利要求1所述的自清洁式柴油机碳烟过滤体再生方法，其特征在于上述发动机的排气通过换向阀门的切换，将排气反向通入过滤体，同时将关闭过滤体与外部相通的阀门，此时突然打开过滤体与微粒沉降室之间的阀门，利用发动机排气的脉冲压力，使过滤体内的排气碳粒脱落，并随着排气进入微粒沉降室集中处理，从而实现碳粒和过滤体的再生。
全文摘要
一种自清洁式柴油机碳烟过滤体再生方法，其特征在于将发动机的排气反向通入过滤体，并利用发动机排气的脉冲压力使过滤体内的排气碳粒脱落，实现碳粒和过滤体的分离。本发明的优点是1.减少了过滤体再生的消耗。2.对于燃油品质没有特殊的要求，适用于高硫燃油条件下的过滤体再生。3.再生的效率高、安全可靠。4.再生的时间短，可采用频繁再生的方法，使过滤体的排气背压保持在较低的水平，从而提高发动机的经济性和能力性。5.对于过滤体内积碳量的要求不严，再生时机的选择范围大。6.适用于多种过滤材料。
文档编号F01N3/023GK1635267SQ20031012217
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月29日 优先权日2003年12月29日
发明者张春润, 资新运, 姜大海, 邵玉萍, 邓成林 申请人:中国人民解放军军事交通学院