一种柴油机DPF排气管燃油和空气预混合喷射装置的制作方法

本发明涉及柴油机尾气排放后处理领域，尤其涉及一种柴油机dpf排气管燃油和空气预混合喷射装置。
背景技术：
：近年来，我国各大城市连续出现雾霾现象，严重危害人们健康，影响我国国际形象。柴油车在运行时，其污染物是碳烟颗粒物pm和氮氧化物nox，其中pm排放是汽油机的几十倍。柴油机微粒捕集器(dpf)技术是被认为最接近实用化和产业化的柴油车微粒后处理技术，其关键技术是过滤体材料和过滤体再生，而再生方法及其控制策略是过滤体再生的技术难点。传统燃油和空气预混合喷射装置还存在如下不足：一、燃油和空气不能很好的混合，由于燃油压力和气体压力不匹配导致混合质量不均，影响再生温度控制效果；二、无法实现对燃油喷射量的精确控制。技术实现要素：本发明的目的在于通过一种柴油机dpf排气管燃油和空气预混合喷射装置，来解决以上
背景技术：
部分提到的问题。为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种柴油机dpf排气管燃油和空气预混合喷射装置，其包括空气供给泵、燃油供给电磁泵、燃油和空气混合器、机械喷嘴、燃油管路以及空气管路；所述空气供给泵与燃油和空气混合器连接，用于通过dpf电控单元驱动进行空气供给；所述燃油供给电磁泵与燃油和空气混合器连接，用于吸取燃油，并在燃油喷射前进行加压，通过控制驱动频率控制燃油喷射量；所述机械喷嘴连接燃油和空气混合器。特别地，所述空气供给泵采用有刷直流泵，其供给空气的压力根据不同柴油机排放进行选择。特别地，所述燃油供给电磁泵采用脉冲电磁泵，通过脉冲宽度调制控制驱动频率，通过控制驱动频率控制燃油喷射量。特别地，所述脉冲电磁泵的功率为100kw，工作时产生的峰值电流为8a-10a，正常工作电流为3a-4a。本发明提出的柴油机dpf排气管燃油和空气预混合喷射装置满足排气管喷油助燃dpf再生喷射系统需求，通过空气供给泵精确控制供给空气的压力，通过控制燃油供给电磁泵的驱动频率实现喷油量的精确控制，满足在用柴油机排放(pm、co、hc)限值要求，在柴油机各种运行工况下实现安全、可靠的排放控制，适合各种排气尾管喷油的dpf再生系统，通过电控单元实现系统的dpf再生有效标定，满足目前各种dpf在用车、国六、非道路dpf产品需求。附图说明图1为本发明实施例提供的柴油机dpf排气管燃油和空气预混合喷射装置结构示意图；图2为本发明实施例提供的燃油质量流量和喷射频率的关系图。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的柴油机dpf排气管燃油和空气预混合喷射装置结构示意图。图中本实施例中柴油机dpf排气管燃油和空气预混合喷射装置100具体包括空气供给泵101、燃油供给电磁泵102、燃油和空气混合器103、机械喷嘴104、燃油管路以及空气管路；所述空气供给泵101与燃油和空气混合器103连接，用于通过dpf电控单元105驱动进行空气供给；所述燃油供给电磁泵102与燃油和空气混合器103连接，用于吸取燃油，并在燃油喷射前进行加压，通过控制驱动频率控制燃油喷射量；所述机械喷嘴104连接燃油和空气混合器103。所述机械喷嘴104安装在doc催化器106之前，实现燃油喷射，燃油喷射功能为周期性地将雾化好的燃油喷射到排气管，雾化好的燃油经过doc催化器106氧化放热，产生的热量经过cdpf催化器107进行碳颗粒的再生。燃油和空气混合器103能够进行燃油和空气的混合，防止由于燃油压力和气体压力不匹配导致混合质量不均与，影响再生温度控制效果。另外，图1中108为发动机，109为油箱，110为低温升温器，111为报警指示灯，112为排温传感器，113为压差传感器。在本实施例中所述空气供给泵101采用有刷直流泵，其供给空气的压力根据不同柴油机排放进行选择。所述燃油供给电磁泵102采用脉冲电磁泵，通过脉冲宽度调制控制驱动频率，通过控制驱动频率控制燃油喷射量。具体的，燃油和空气在混合腔内进行充分混合，混合气在doc催化器106上进行化学反应放热产生能量，实现cdpf催化器107再生温度的最佳控制效果。燃油喷射的精度直接影响到再生温度控制的效果，从而影响到碳烟转化效率。对燃油喷射计量阀进行了流量标定试验，测试额定燃油喷射压力下不同喷射脉宽下的流量试验。所述燃油供给电磁泵102采用脉冲电磁泵，具有强力、响应速度快的优点。脉冲电磁泵的主要功能为吸取燃油和燃油喷射前的加压，喷油道管主要给高压燃油提供缓冲通道和稳定压力的作用；喷油嘴最终起到雾化燃油的作用。在本实施例中脉冲电磁泵功率为100kw，工作时产生的峰值电流为8a-10a，正常工作电流为3a-4a，驱动方式为单片机的脉冲宽度调制(pwm)控制的电磁泵驱动电路，采用功率开关管，具有耐高压，大电流优点。脉冲电磁泵的燃油喷射量、喷射频率和pwm占空比是影响燃油雾化效果的关键因素，占空比需要设定合理数值，燃油喷射频率只有达到一定频率后燃油才开始雾化，试验选用脉冲电磁泵的固定关闭时间为25ms，通过调节打开时间脉宽进行流量调节，也就是通过控制喷射频率改变喷射量的方式实现脉冲电磁泵的燃油精确控制，并充分保证燃油的雾化质量。燃油喷射量、喷射频率关系如下表所示，频率/(hz)质量流量/(g/min)1.96.12.17.12.357.62.78.73.1103.611.84.414.85.718.2822.49.530.51340.2图2为本发明实施例提供的燃油质量流量和喷射频率的关系图。本发明的技术方案满足排气管喷油助燃dpf再生喷射系统需求，通过空气供给泵精确控制供给空气的压力，通过控制燃油供给电磁泵的驱动频率实现喷油量的精确控制，满足在用柴油机排放(pm、co、hc)限值要求，在柴油机各种运行工况下实现安全、可靠的排放控制，适合各种排气尾管喷油的dpf再生系统，通过电控单元实现系统的dpf再生有效标定，满足目前各种dpf在用车、国六、非道路dpf产品需求。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(reada-onlymemory，rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory，ram)等。以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。当前第1页12