专利名称：改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳清除，以维护柴油引擎排放废气顺畅的方法。
背景技术：
柴油引擎车辆因其是以压缩点火方式引燃柴油或替代性燃料后经于气缸内的燃烧反应将燃料的化学能依序转换为热能及动力输出，因此在燃烧过程也产生各种气、液、固态污染物，最主要为粒状物(PM)、黑烟(smoke)、氮氧化物(NOx)等。另外也排放一氧化碳(CO)、硫氧化物(SOx)、二氧化碳(CO2)、及碳氢化合物(HC)等气状污染物，造成破坏臭氧层、引致酸雨、提升温室效应等全球性生态环境破坏问题，也造成人体健康的危害，因此为大众所关切。比如氮氧化物经形成硝酸则产生酸雨，亦会破坏臭氧层、与阳光作用产生光化烟雾；粒状污染物或黑烟中若含多环芳香烃(PAHs, polycyclic aromatic hydrocarbons)或金属化合物则可能造成肺部、气管、呼吸道等病变。根据全国地区空气污染源排放数据库TED4. 2版的推估数据显示占全国3%机动车辆数的柴油车排放来自于所有移动污染源的46% PM与51% NOx，尤其全国客货运业者几乎皆使用柴油车为运输工具，因此如何由防制技术或管制策略着手削减柴油车排气污染，以改善空气质量，实为现今的重要课题。目前的汽车工业界已不断提出各种解决办法，其中以装设在柴油引擎的排气管后端的过滤系统，有效过滤柴油引擎大量排放的废气较具成效。但是这种装设在柴油引擎排气管后端的过滤系统，经过一段时间使用后，形成的碳会在其滤芯处造成阻塞，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，且会影响柴油引擎正常运转的功能。由于柴油车辆引擎所排放的废气通过过滤系统后，会在该过滤系统的滤芯产生积碳，当积碳达到一定厚度时会产生阻塞现象，致使排气管内的压力(背压)升高，因此，目前汽车工业界将背压传感器安装在柴油车辆引擎排气管内来侦测过滤系统滤心处的压力值，进而能侦测积碳的阻塞状态，一旦柴油车辆引擎所排放废气通过过滤系统的滤芯积碳达到相当厚度而形成排气阻塞时，即会侦测到升高的排气背压，此时引擎管理系统会发出讯号，提高引擎工作温度，将堆积在过滤系统滤表而的积碳燃烧清除，以消除滤芯阻塞。但是由于用车环境不佳(如中国台湾各大都会区)，车辆常常走走停停，或是个人的用车习性(短途使用或不常上高速公路)，在经常怠速状态下行驶，以致于装设过滤系统的柴油车辆，可能会因为引擎转速不高而无法提高引擎工作温度，而无法将堆积在过滤系统滤芯表面的积碳燃烧掉的情况，不仅影响过滤柴油引擎排放废气的效果，并且影响柴油引擎正常的运转。此时只能将车子开去汽车服务厂，由技师将堆积在过滤系统滤芯表面的积碳燃烧掉，不仅耗时，且不经济，非常麻烦。在欧美国家，为了达到四期环保车辆的标准，除了改善引擎引进共轨式为电脑点火系统，进一步改善有毒气体(CO、He、N0X, Sox)及黑烟粒子，除加装了蜂巢式陶瓷滤芯，在一定的背压增加后，会在引擎活门出口处添加少许的柴油来增加燃烧温度，以期能达到足够的燃烧温度将滤心内的积存粒子烧净，或是在排气管中接近滤芯处添加少量柴油来补强滤芯内的温度。然前面所述的方法都要与车辆原设计电子结构结合在一起，因此需要改装已出厂的车辆，如此一来便会改变车辆原有机构，日后的保养维修更是极大不便，经济性与实用性都大打折扣，在实务的推广上并不理想。本申请人所获准的中国台湾M362299号「柴油车辆排放黑烟处理及瞬态燃烧净化装置」新型专利，是在排气管内部由进气端至出气端的方向依序设有燃烧系统与过滤系统，借由第一压力传感器侦测排气管内的废气压力高于默认值时，由微电脑控制系统发出喷油控制讯号至一泵燃料箱，由泵燃料箱供应燃料至设于燃烧系统内的燃料喷嘴，同时启动点火装置将燃料喷入该燃烧系统内的同时点火燃烧加热至约400°C，让加热至高温的气体通过该过滤系统，以引燃清除积碳，待第二压力传感器侦测到废气压力低于默认值时，再由微电脑控制系统自动关闭泵燃料箱供应燃料，让柴油引擎所产生的废气自然地通过该过滤系统再排出，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。该M362299号专利案由于是将点火装置设于废气气流通道的路径上，以致于点火时容易受到气流影响而被吹熄，进而造成过滤系统的积碳燃烧不全的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的主要技术问题在于，解决目前在排气管内安装有过滤系统的现有柴油引擎车辆，其借由升高引擎工作温度来燃烧过滤系统滤芯表面积碳的装置，会因为车辆行驶环境与条件，以及驾驶人习惯的差异而无法提高引擎转速，以致于无法提升引擎工作温度，致使滤芯表而的积碳无法顺利被燃烧，仍然会造成积碳，影响排气顺畅与柴油引擎工作表现的问题，和改善中国台湾M362299号专利案将点火装置设于废气气流通道的路径上，以致于点火时容易受到气流影响而被吹熄，进而造成过滤系统的积碳燃烧不全的问题，而提供一种改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳清除，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其特征在于，在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有一燃烧系统，具有一外管体，该外管体内设有一内管体，该内管体内设有一腔体，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该腔体的环周壁与朝向该排气管的进气端的端面均具有腔壁，借由该外管体内侧与该内管体外侧之间构成一第一导气通道，以及借由该内管体内侧与该腔体外侧之间构成一第二导气通道，该燃油雾化喷嘴以管路连接一泵燃料箱，该管路设有一电磁阀；一废气缓冲过滤系统，包含有依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，该废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一涡形叶片，通过该燃烧系统的废气是依序通过该废气缓冲罩与涡形叶片，进而使废气均匀通过该过滤单元而从该排气管的出气端排出。本实用新型是在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有一燃烧系统与一废气缓冲过滤系统；废气通过燃烧系统时，被强制分流通过数个导气通道，然后由不会受到废气气流吹袭的燃油雾化喷嘴将燃油喷出并雾化后，立即配合点火器予以点火燃烧，通过导气通道的废气气流则利用虹吸作用将燃烧后的腔室内的热量吸出，以混合废气而提升废气温度；高温的废气则依序通过废气缓冲过滤系统的废气缓冲单元与过滤单元，利用废气缓冲单元减缓废气流速，并避免废气回流将点燃的火焰吹熄，以及将废气气流均匀化后再通过过滤单元，进而利用废气的高温清除积存在过滤单元的积碳，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。本实用新型提供有一外管体，该外管体内设置一内管体，内管体内设置一腔体，腔体内的腔室设置一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该腔体的环周壁与朝向该排气管的进气端的端面均具有腔壁，借由该外管体内侧与该内管体外侧之间构成一第一导气通道，以及借由该内管体内侧与该腔体外侧之间构成一第二导气通道，该燃油雾化喷嘴以管路连接一泵燃料箱，该管路设有一用来控制燃油汲入该燃油雾化喷嘴的电磁阀；当废气从排气管排出通过该第一导气通道与第二导气通道时，该电磁阀适时将适量燃油汲至燃油雾化喷嘴喷出并雾化，并由点火器适时将雾化燃油点火而在腔室燃烧，因而，通过第一及第二导气通道的废气可以经虹吸作用将腔室内的热量吸出以混合废气，提升废气的温度。本实用新型对于所述废气缓冲过滤系统的技术手段，包含有依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，该废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一涡形叶片，通过前述燃烧系统的废气依序通过该废气缓冲罩与涡形叶片，进而使废气均匀通过该过滤单元而从排气管的出气端排出，得以利用均匀的高温废气烧掉积存于过滤单元的积碳。本实用新型的废气缓冲单元的废气缓冲罩为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有数个贯穿孔，该锥形罩体的中央为废气流出口，借由该些贯穿孔提供废气穿过之用，从而使废气通过锥形罩体后得以降低废气流速，降低流速后的废气则再经由涡形叶片的形状导引而更为均匀地通过过滤单元。本实用新型的有益效果是，其能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳清除，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 图I为本实用新型净化处理改进装置结构的实施例示意图。 图中标号说明I排气管 11进气端 12出气端 2燃烧系统 20外管体 200第一导气通道 21内管体 211第二导气通道 22腔体 220腔室 221腔壁 23燃油雾化喷嘴 24点火器 241艾子 5[0032]242保护套25泵燃料箱251电磁阀3废气缓冲过滤系统3A废气缓冲单元3B过滤单元31废气缓冲罩311贯穿孔312废气流出口32涡形叶片33蜂巢式滤芯
具体实施方式
如图I所示，本实用新型提供的改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，是在排气管I的进气端11与出气端12之间，依序设置一燃烧系统2与一废气缓冲过滤系统3 ;其中，所述燃烧系统2包含有一外管体20，该外管体20的一端连接排气管I的进气端11，外管体20内设置一内管体21，内管体21内则设置一腔体22，该腔体22的环周以及朝向排气管I的进气端11的一端均具有腔壁221，借由该环周与设于一端的腔壁221所围的内空间构成腔室230，借由该外管体20内侧与内管体21外侧之间构成一第一导气通道200，以及借由内管体21内侧与腔体22外侧之间构成一第二导气通道211 ;腔室220内设有一燃油雾化喷嘴23与至少一点火器24，该燃油雾化喷嘴23以管路连接至位于外管体20外的泵燃料箱25，并在管路设有一电磁阀251 ;所述点火器24具有一艾子241，以及包覆于艾子241外面的保护套242，借由保护套242可避免艾子241受到积碳黏附而影响点火正时的操作。所述废气缓冲过滤系统3包含有依序设置的一废气缓冲单元3A与一过滤单元3B，该废气缓冲单元3A具有一废气缓冲罩31与一具有特殊曲面形状的涡形叶片32，通过该燃烧系统2的废气依序通过该废气缓冲罩31与涡形叶片32后再通过该过滤单元3B而从该出气端12排出。所述废气缓冲罩31的较佳实施例为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有数个贯穿孔311，该锥形罩体的中央为废气流出口 312。所述过滤单元3B则是在废气缓冲单元3A的废气排出端设置至少一蜂巢式滤芯33。借由前述本实用新型的净化处理改进装置，在平常工作状态下时，燃烧系统2不动作，柴油引擎所排放的废气直接通过燃烧系统2的第一导气通道200与第二导气通道211后，再通过废气缓冲罩31与蜂巢式滤芯33，借由蜂巢式滤芯33将废气中所含的污染物质过滤后再排出。当使用一段时间后，蜂巢式滤芯33会因积碳阻塞造成排气不顺，此时经由操作可控制系统命令泵燃料箱25内的加压泵(图中未示)动作将燃油经由管路输送到电磁阀251，再控制电磁阀251的启动时间而将燃油输出至燃油雾化喷嘴23喷出雾化成细小分子的油气，以及由点火器24点火将雾化的油气点火燃烧，让腔室220内的温度升高(约加温至约400°C )，此时，通过第一导气通道200与第二导气通道211的废气气流在腔体22的腔室220开口处形成虹吸作用，进而将腔室220内的高温气体吸出和废气混合，此高温的废气随即流至废气缓冲罩31而通过各贯穿孔311与排气口 312，借由设于锥形的废气缓冲罩31缓冲废气气流的速度,而后利用涡形叶片32的叶片弧度导引废气气流而更均匀地流至蜂巢式滤芯33，利用高温废气将附着于蜂巢式滤芯33的积碳燃烧清除； 当积碳被清除到一定程度后，蜂巢式滤芯33又恢复至通畅不阻塞的状态，可顺利地排出废气。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其特征在于，在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有 一燃烧系统，具有一外管体，该外管体内设有一内管体，该内管体内设有一腔体，该腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，该腔体的环周壁与朝向该排气管的进气端的端面均具有腔壁，借由该外管体内侧与该内管体外侧之间构成一第一导气通道，以及借由该内管体内侧与该腔体外侧之间构成一第二导气通道，该燃油雾化喷嘴以管路连接一泵燃料箱，该管路设有一电磁阀； 一废气缓冲过滤系统，包含有依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，该废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一涡形叶片，通过该燃烧系统的废气是依序通过该废气缓冲罩与涡形叶片，进而使废气均匀通过该过滤单元而从该排气管的出气端排出。
2.根据权利要求I所述的改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其特征在于，所述废气缓冲罩为一锥形罩体，该锥形罩体的锥形周壁设有数个贯穿孔，该锥形罩体的中央为废气流出口。
3.根据权利要求I所述的改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，其特征在于所述过滤单元具有至少一蜂巢式滤芯。
专利摘要一种改进的车辆排放黑烟燃烧净化处理装置，是在一排气管的进气端至出气端的方向依序设有一燃烧系统，具有一外管体，外管体内设有一内管体，内管体内设有一腔体，腔体内的腔室设有一燃油雾化喷嘴与至少一点火器，腔体的环周壁与朝向排气管的进气端的端面均具有腔壁；一废气缓冲过滤系统，包含有依序设置的一废气缓冲单元与一过滤单元，废气缓冲单元具有一废气缓冲罩与一涡形叶片，通过燃烧系统的废气是依序通过该废气缓冲罩与涡形叶片，进而使废气均匀通过该过滤单元而从排气管的出气端排出。本实用新型能有效将安装于柴油引擎的排气管后端的过滤装置的积碳清除，以维护柴油引擎排放废气的顺畅。
文档编号F01N3/025GK202659311SQ20122018891
公开日2013年1月9日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者陳溫樂 申请人:陳溫樂