DPF系統再生用燃油供給噴射裝置的製作方法
2023-09-17 22:54:25
本發明創造屬於DPF載體再生技術領域，尤其是涉及一種DPF系統再生用燃油供給噴射裝置。
背景技術：
柴油發動機的尾氣汙染物主要包括氮氧化合物和顆粒物。隨著柴油發動機排放法規的升級，對發動機尾氣中的顆粒物需要進一步的處理。DPF(Diesel Particulate Filter)柴油顆粒過濾器，指安裝在柴油車排氣系統中，通過過濾來降低排氣中顆粒物(PM)的裝置。DPF安裝在柴油機排氣管上，排氣通過時，PM被濾芯吸附過濾。
隨著工作時間的增加，濾芯內部PM增加，導致排氣背壓升高，將影響柴油機的動力性的經濟性。去除微粒捕集器內微粒的過程即微粒捕集器的再生,DPF主動再生是指通過外加能量將氣流溫度提高到微粒的起燃溫度,進而使捕集的微粒燃燒達到再生過濾體的目的。目前在用的供給裝置仍存在計量精度不穩定、噴嘴易堵塞、無法適應低溫環境等問題。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明創造旨在提出一種DPF系統再生用燃油供給噴射裝置，以解決傳統DPF主動再生供給裝置存在的計量精度不穩定、噴嘴易堵塞和無法適應低溫環境等問題。
為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：
DPF系統再生用燃油供給噴射裝置，包括殼體，所述殼體上設有進液接頭、出液接頭和進氣接頭，在所述殼體內部的所述進液接頭和所述出液接頭之間順次設置通道Ⅰ、泵、通道Ⅱ、閥體組件、通道Ⅲ、計量閥、通道Ⅳ、混合模塊和通道Ⅴ，所述通道Ⅲ上還設有壓力傳感器，所述出液接頭外部連接噴嘴，所述進氣接頭順次連接空氣電磁閥、單向閥Ⅰ，所述單向閥Ⅰ和所述混合模塊之間設有空氣通道，所述計量閥、壓力傳感器、泵和空氣電磁閥與控制單元電連接。
進一步的，所述閥體組件包括節流體和單向閥Ⅱ，所述單向閥Ⅱ設置在所述通道Ⅱ和所述通道Ⅲ之間，所述節流體進液口設置在所述通道Ⅱ上，所述節流體出液口通過通道Ⅵ與設置在所述殼體上的回液接頭連接。
進液接頭與油箱出油管路連接，回液接頭與油箱回油管路連接，進氣接頭與車載壓縮空氣儲氣罐連接，噴嘴安裝在排氣管上，向排氣管中噴射燃油。
進一步的，為應對低溫環境造成供給裝置內部流體溫度過低出現的凝固現象，所述殼體內部還設有發熱導熱體組件，所述發熱導熱體組件上固定有電加熱片，所述發熱導熱體組件設有發熱區，可對閥體組件、混合模塊、通道Ⅰ、通道Ⅱ、通道Ⅲ、通道Ⅳ、通道Ⅴ、通道Ⅵ進行加熱，所述電加熱片與控制單元電連接。
相對於現有技術，本發明創造所述的DPF系統再生用燃油供給噴射裝置具有以下優勢：
(1)本發明創造所述的DPF系統再生用燃油供給噴射裝置能夠精確計算燃油供給量，與空氣進行充分打散混合，大幅度提高DPF主動再生效率。
(2)本發明創造所述的DPF系統再生用燃油供給噴射裝置內部的加熱模塊能夠避免由於低溫環境造成的內部流體凝固現象，為噴射裝置提供持續加熱，使噴射裝置在低溫情況下能夠穩定運轉。
(3)本發明創造所述的DPF系統再生用燃油供給噴射裝置的閥體組件中將節流體和單向閥分開設置，能夠保證計量閥前端工作壓力穩定的，降低維護成本。
(4)本發明創造所述的DPF系統再生用燃油供給噴射裝置在控制流程中增加吹掃步驟，在計量閥停止工作後，對其後的液體管路進行持續吹掃，確保無燃油殘留，實現產品可靠性同時提高使用壽命。
附圖說明
構成本發明創造的一部分的附圖用來提供對本發明創造的進一步理解，本發明創造的示意性實施例及其說明用於解釋本發明創造，並不構成對本發明創造的不當限定。在附圖中：
圖1為本發明創造實施例所述的DPF系統再生用燃油供給噴射裝置原理示意圖；
圖2為本發明創造實施例所述的DPF系統再生用燃油供給噴射裝置整體結構示意圖。
附圖標記說明：
1-進液接頭；2-回液接頭；3-進氣接頭；4-出液接頭；5-發熱導熱體組件；6-通道Ⅰ；7-通道Ⅱ；8-泵；9-閥體組件；10-節流體；11-單向閥Ⅱ；12-通道Ⅵ；13-通道Ⅲ；14-壓力傳感器；15-計量閥；16-通道Ⅳ；17-混合模塊；18-通道Ⅴ；19-空氣通道；20-空氣電磁閥；21-單向閥Ⅰ；22-噴嘴。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明創造中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在本發明創造的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明創造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明創造的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明創造的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。
在本發明創造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明創造中的具體含義。
下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明創造。
DPF系統再生用燃油供給噴射裝置，包括殼體，所述殼體上設有進液接頭1、出液接頭4和進氣接頭3，在所述殼體內部的所述進液接頭1和所述出液接頭4之間順次設置通道Ⅰ6、泵8、通道Ⅱ7、閥體組件9、通道Ⅲ13、計量閥15、通道Ⅳ16、混合模塊17和通道Ⅴ18，所述通道Ⅲ13上還設有壓力傳感器14，所述出液接頭4外部連接噴嘴22，所述進氣接頭3順次連接空氣電磁閥20、單向閥Ⅰ21，所述單向閥Ⅰ21和所述混合模塊17之間設有空氣通道19，所述計量閥15、壓力傳感器14、泵8和空氣電磁閥20與控制單元電連接。
所述閥體組件9包括節流體10和單向閥Ⅱ11，所述單向閥Ⅱ11設置在所述通道Ⅱ7和所述通道Ⅲ13之間，所述節流體10進液口設置在所述通道Ⅱ7上，所述節流體10出液口通過通道Ⅵ12與設置在所述殼體上的回液接頭2連接。
閥體組件中的節流體10的使用，避免了由泵8頻繁起停造成的液體通道內的壓力波動，使計量閥15前端的工作壓力的穩定，即使在目標計量發生劇烈波動的瞬態工況下，仍能保證壓力的穩定，實現更精確的燃油流量的控制計量，確保DPF再生過程的穩定可控，避免出現燃油供給量不精確造成的加熱效果異常波動，進而再生失敗甚至DPF處理器燒蝕等嚴重失效情況的出現。
通過控制單元調節不同的泵8電機的轉速，可以實現不同的通道壓力，相對於固定壓力的供給裝置，計量閥15能夠適應更大的計量範圍，增加供給裝置的量程。對於不同的通道壓力，通過控制單元內部的計算，調節計量閥15的佔空比開度，即可實現精確地計量噴射，適應不同排量的發動機對於供給裝置的要求。
進液接頭1與油箱出油管路連接，回液接頭2與油箱回油管路連接，進氣接頭與車載壓縮空氣儲氣罐連接，噴嘴安裝在排氣管上，向排氣管中噴射燃油。
為應對低溫環境造成供給裝置內部流體溫度過低出現的凝固現象，所述殼體內部還設有發熱導熱體組件5，所述發熱導熱體組件5上固定有電加熱片，所述發熱導熱體組件5設有發熱區，可對閥體組件9、混合模塊17、通道Ⅰ6、通道Ⅱ7、通道Ⅲ13、通道Ⅳ16、通道Ⅴ18、通道Ⅵ12進行加熱，所述電加熱片23與控制單元電連接。
在再生結束停止燃油供給的工況，現有裝置會出現燃料的殘留，在液體通道殘壓的作用下，會滴入排氣管或者噴嘴22出口處，造成堵塞、結焦、甚至不正常再生等失效模式。在本裝置的控制流程中，加入了吹掃步驟，即在計量閥15停止工作後的30s內，控制單元控制空氣電磁閥20持續打開，對計量閥15後的液體管路進行徹底的吹掃，確保無燃油殘留，在不額外增加成本的情況下，實現了產品的可靠性及使用壽命的提升。
工作流程：
根據控制單元的控制邏輯，本裝置的運轉分為：預注排空、建壓、計量和吹掃、待機等階段。當需要進行DPF再生的條件滿足時，電機全速驅動的泵8運行，將燃油從油箱泵入本裝置，同時檢測壓力傳感器14的壓力，當壓力大於0.2MPa，認為已經將裝置內空氣排空，完成預注階段；根據壓力傳感器14的數值進行閉環控制，使計量閥15前的液體管路壓力保持一定的數值，比如0.5MPa，建壓階段完成；根據發動機運行的工況，控制單元驅動佔空比計量閥15和打開空氣電磁閥20，精確計量的燃油在混合模塊17與壓縮空氣充分混合後，通過噴嘴22注入排氣管；當不需要再生的條件滿足時，控制單元停止泵8電機的驅動，液體通道內的壓力通過節流體10緩慢的下降到大氣壓，同時空氣電磁閥20仍保持開啟，進行一段時間的吹掃，此時間根據計量泵與噴嘴22的不同距離和相對位置，設定為30-180s，吹掃完成後，進入待機階段，完成一次工作循環。
以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，並不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護範圍之內。