具有由可控阻隔裝置來變化過濾表面的柴油機廢氣過濾的方法和設備的製作方法

2023-10-23 22:55:32 1

專利名稱：具有由可控阻隔裝置來變化過濾表面的柴油機廢氣過濾的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明所涉及的領域總體上屬於顆粒過濾器，更具體來講，本發明 涉及一種用於對柴油機的廢氣執行過濾的設備。更特定來講，本發明這樣一種用於柴油機的廢氣過濾設備其還包 括一過濾裝置，該過濾裝置對所述氣體的過濾性能是可變的，在該過濾 設備中設置了一個催化轉化裝置，所述催化轉化裝置與或不與柴油二次 噴射裝置(post injection)及一廢氣再循環系統相聯。
背景技術：
目前， 已制定了降低內燃機一尤其是柴油機汙染物排放量的目 標。為此目的，更為嚴厲的排放標準迫使汽車製造商研製汙染排放物大 幅減少的發動機，以限制未充分燃燒顆粒的排出。由於對發動機燃燒過 程的改進已不足以達到這樣低的排放量，另外採用廢氣過濾裝置就成為 了必不可少的手段，以此來留住廢氣中的顆粒，進而符合環保標準。因而，為了降低未燃汙染氣體和固態顆粒的排放量，汽車製造商已 經研製並推廣應用了催化轉化器或催化器，其主要是由一不鏽鋼外殼、 一隔熱體、以及蜂窩狀的支撐物構成的，其中，蜂窩狀的支撐物中包含 有鉑、銠等貴金屬。目前，這些催化轉化器還包括一顆粒過濾器，其能蓄留碳顆粒，其 中的碳顆粒構成了由發動機排出的未燃燒顆粒。但是，如採用這些過濾 器，則出現了另一個困難，該困難在於如何使這些被過濾器俘獲的碳顆 粒能在澱積下來的過程中發生燃燒或被氧化、以便於防止過濾器發生堵 塞。用於柴油機的所有微粒過濾器一不論是目前現有的、還是正在研製的都面臨一個很主要的問題:過濾介質中蓄留的顆粒不能充分地燃燒掉。 事實上，在城區行駛工況下，廢氣所能達到的溫度不足以使顆粒發生燃 燒，進而也不足以防止因此引發的過濾器堵塞問題。在不輔有化學物品的情況下，柴油機燃燒所產生的碳顆粒只有在遠 高於500。C的溫度上才能被氧化，對於公共汽車發動機，由於其在城區 行駛工況下永遠無法達到這樣的溫度，所以不可避免地務農賴於化學方 法來降低該氧化溫度。如缺乏化學協助作用，則就會造成過濾器的堵塞，過濾器的堵塞除 了能造成發動機出現壓降、進而使其性能惡化之外，還會引發激烈的反 應，該激烈反應與這樣的現象有關過濾器中濃度過高的碳顆粒在瞬間 發生燃燒，而發動機工作不正常則會猛烈地引發該瞬時燃燒。由此，大 量顆粒的iS^燃燒會產生高於1000°C的溫度，通常這會產生熱沖擊效 應，在局部達到過高的溫度，從而造成過濾器的損壞。某些目前在用的系統能實現對顆粒的連續IUt。因而，某些系統提出了這樣的設計在顆粒過濾器的上遊位置安裝 一催化氧化裝置，以便於將廢氣中的一氧化氮NO在250°C以上的溫度 中轉化為二氧化氮N02。這一技術也被稱為"連續再生俘獲"(CRT)， 該技術結合了顆粒過濾器的效果與NO氧化催化劑的效果。該裝置是由一催化劑支撐體和催化劑構成的，其中催化劑被固定在 支撐體上，催化劑例如是鉑、銠等貴金屬。利用所述催化劑的作用而產 生的N02具有這樣的特性其在250。C以上的溫度中可將碳顆粒氧化。 但是，過濾器的理想工作狀況取決於所能達到的平均溫度、以及所排放 顆粒與所形成的N02的比值。為了確保過濾器具有令人滿意的工作效 果，該CRT系統需要均勻的再生過程，這將能限制過濾器兩端之間的 壓力降，同時還消除了發生非可控發熱再生過程的風險。只有廢氣或燃燒室的溫度至少在30%的車輛行駛時間內高於 250°C，才能實現上述的狀況。如果未能滿足上述條件，就會發生猛烈的反應，該反應與充塞在過 濾器中的碳顆粒的濃度過高有關。這些M是由大量顆粒過快地燃燒而造成的，因為會在局部達到非常高的溫度，這些應^應通常會由於帶來熱 沖擊而對過濾器造成損壞。現有技術中還存在一種類似的裝置，該裝置構成了上述方式的改型， 在該裝置中，催化劑被直接澱積在顆粒過濾器上。但是，只有某些適於 用在顆粒過濾器的材料能固定金屬催化劑。該材料尤其是指堇青石。事 實上，公知的是，這種類型的材料對溫度和熱沖擊特別敏感。因而，4艮顯然被堵塞的顆粒過濾器中出現的溫度突然升高會導致過濾器發生不 可補救的損壞。這樣就必須要更換顆粒過濾器以及整個排氣裝置，由此 會花費非常高昂的費用。其它的再生技術應用了有機金屬添加劑，這些添加劑例如是鈰、鐵、 鍶、釣、以及其它金屬，它們被添加到柴油中，以便於用這些催化劑的 金屬氧化物包覆所形成的碳顆粒，由此能在較低的溫度上氧化碳顆粒。近，而適於獲得與N02相同的效果。這種技術的第一個缺點在於所使用的添加劑的成本高昂，還伴隨 著必須要設置添加劑補充裝置的問題。該技術的另一個缺點在於其甚至表現出了更易於堵塞過濾器的趨 勢，因而更易於誘_發激烈反應，其中的原因在於如果工作中達到的溫 度不夠高，則含碳材料中的添加劑甚至M使過濾介質更快地出現堵塞。其它的技術涉及一些試驗性的設備，這些i殳備的工作基於一些輔助 加熱裝置，該加熱裝置例如是燃燒器、電阻器、以及其它的裝置。只有 在過濾器筒表現出開始堵塞的趨勢、從而造成壓力降增大時，才使用這 些輔助加熱裝置。這樣的再生設備是在發動M轉時^工作的，也就 是說，其處於流量很大的廢氣流中。因而，這樣的設備需要具有很高的 加熱能力，以便於能同時將廢氣和過濾器筒殼的質量加熱到合適的溫度。發明內容在這樣的技術背景下,本發明的一個目的是提供一種用於對廢氣(尤 其是柴油機廢氣)執行過濾的方法，該方法通過優化對廢氣(例如柴油 機廢氣)的過濾而克服了各種現有技術的缺陷，其中，本發明的優化尤其體現在對過濾裝置的再生方面，本發明的目的在於提供一種滿意的方 案，來解決過濾裝置被碳顆粒堵塞的問題。
本發明的另一個目的在於提供一種用於過濾廢氣的方法，該方法包 含均勻、有效而連續地執行再生恢復的操作，由此可避免出現顆粒聚積 在過濾裝置中、從而引發非可控再生的風險。
本發明的再一個目的在於提供一種用於過濾廢氣的方法，在該方法 中，所包含的再生操作不會導致燃油消耗出現過大的增加，而且在一般 情況下不會給用戶帶來額外的經濟負擔。
本發明的又一個目的是提供一種用於過濾廢氣的方法,在該方法中， 所包含的再生操作不會使良動機的性能惡化，尤其是不會由於壓力降而
性能下降，出現壓力降的原因在於由於過濾設備出現堵塞，廢氣會向 發動機施加背壓。
本發明最後一個目的在於提供一種過濾i更備，其用於執行根據本發 明的過濾方法。
本發明實現了這些目的以及其它的目的，本發明主要是涉及一種用 於對廢氣執行過濾的方法，其中的廢氣例如是柴油機排出的廢氣。在這 種用於過濾廢氣的方法中，所述廢氣中的所有或部分顆粒被蓄留在過濾 裝置上，並受燃燒催化劑的作用而燃燒。該方法的特徵主要在於 一旦
要被執行過濾的廢氣的溫度eg變為等於或小於一閾值溫度es，則阻隔至 少一部分過濾裝置，從而可限制(實質上可避免)被阻隔部分發生冷卻， 以將其保持在大於或等於es的溫度eo上，直到當eg再次變得大於es為 止，由此能加速再生過濾裝置的該阻隔部分，原因在於此溫度條件將優 於過濾裝置這一部分如未被阻隔時所獲得的溫度條件。
因而，根據本發明，廢氣是在這樣一種過濾裝置中經受過濾的該
裝置例如是由至少兩個筒盒構成的，這些筒:ti皮設置在同一殼體中，當
發動機的運轉不帶有負栽或處於怠速工況時，其中一個筒盒被短路掉， 以便於將被隔離的這一無流筒盒保持足夠高的溫度，從而當發動機的工 作能再次產生高熱廢氣時，能獲得非常連續的再生率。優選地是，兩筒
M輪流短珞綽，從而能被連續地執行再生。在這種被隔離、並保持在高溫上的過濾單元中，在不存在冷氣體的 情況下，由於單元中保持著非常輕微的流量，所以其中仍然緩慢地進行
著再生過程，但最重要的是這些過濾單元將保持在最佳的溫度上，直 到發動機再次帶載運行、並再次排出高熱廢氣時為止。因而，這些隔離 筒盒中的再生過程能持續地進行，消除了發生堵塞的可能性。
優選地是，對於溫度eg每次在三個數值之間的變動，過濾裝置的各 個部分都依次地經歷阻隔/再生過程，其中的三個數值為大於或等於es
的數值vl、小於或等於0s的數值v2、以及一大於或等於es的數值v3， 其中vl等於或不等於v3，這樣就能實現過濾裝置均勻而連續的再生。
根據本發明一顯著的特徵，對過濾裝置一部分進行阻隔的操作在於 阻止廢氣在過濾裝置的至少30%部分中流動，優選為至少阻流50%，更 為優選的阻流範圍是在50%到75%之間。上述的百分比表達的是體積百 分比。
優選地是，es等於250°C或300°C。
有利地是，所述廢氣是由增壓柴油機產生的，且那些數據參數一即
廢氣溫度eg和閾值溫度es是由進氣壓力、和/或發動機轉速、和/或過濾 裝置的上遊背壓間接地給出的，閾值進氣壓力優選地等於發動機最大進
氣壓力的2.5%。
根據一種優選實施方式，過濾裝置是由至少兩個(優選為至少三個) 過濾筒盒構成的，每個過濾筒盒中都設置有一阻隔器，當eg《es時，過 濾裝置優選包括的三個筒盒中的兩個筒盒構成了過濾裝置的被阻隔部 分。
才艮據本發明這些方面中的另一方面，本發明的一個目的是提供一種
用於過濾廢氣的設備，其包括至少一催化劑裝置；以及用於對所述廢 氣執行過濾的裝置，該設備被設置在一反應室內，該反應室位於發動機 所產生廢氣流的流動路徑上，所述設備的特徵在於過濾裝置是由至少 兩個組件構成的，每一組件都包括一催化劑支撐件，且靠近一配備有阻 流裝置的過濾筒盒。
有利地是，設備包括一用於將廢氣再循環到發動機進氣口處的裝置，該裝置的工作與這樣的操作相關聯當發動機未加速時，關斷廢氣在一 個或多個過濾筒盒中的流動，因而，所導致的加大背壓會自動開啟一個 閥門，該閥門允許廢氣執行再循環。
按照本發明設備的一優選特徵，每一過濾筒盒都具有一阻流裝置， 其被設置在上遊或下遊位置，並由一電子計算機進行控制，該計算機能 考慮到發動機的所有工況，以便於每當加速踏板的位置歸零(不加速狀 態)時，能隔離至少一個過濾筒盒。
在本發明設備一有利的實施方式中，過濾裝置是由至少三個筒盒組 成的，且每一筒盒都帶有阻流裝置，這些阻流裝置由一電子計算機進行 控制，該計算機能考慮到發動機的所有工況，以便於輪流執行操作當 發動機未加速運行時，隔離至少兩個筒盒，並每當發動機加速運行時， 隔離那個在非加速狀態時過濾氣體的筒盒。
有利地是，設置在各個過濾筒盒中的阻流裝置包括一小尺寸量孔， 以保持非常低的流量。
根據一種有利的改型，設備包括一系統，該系統藉助於一霧化器對 柴油執行二次噴射、以將其噴射到廢氣中，該系統優選位於過濾設備和 催化轉化器的上遊，並由一電子計算機進行控制，該計算機能考慮到發 動機的所有工況，該柴油二次噴射系統可與廢氣再循環系統配合使用。
在這種改型中，可考慮使所噴射的柴油中含有有機金屬燃燒催化劑， 可從一專用容罐供送該催化劑，也可不從專用容罐供送。
最後，在本發明的範圍內，所述設備可利用公知的有機金屬添加劑， 二次噴射系統可噴射該添加劑，以取代噴射柴油。
在該優選實施方式中，過濾裝置是由一組件構成的，該組件包括至 少兩個過濾單元，每個單元都帶有一阻流裝置，這些阻流裝置由一顧及 發動機工況的計算機執行控制。
如果才艮據本發明的裝置包括多於兩個過濾單元，則每個所述過濾單 元將包括一阻流裝置，以用於將它們依次短路掉。
為各個所用過濾筒盒設置的阻流裝置被設置在過濾單元的下遊位根據本發明的一種改型，阻流裝置還可被包含在過濾單元以;M目關 的催化轉化器的下遊部位中。
根據本發明一區別特徵，所述過濾單元都將包括一位於上遊的催化^ 劑盤，其優選地位於一金屬支撐件上。
催化劑是普通的鉑基氧化催化劑，用以實現對碳氫化合物和co的 完全氧化。
根據本發明的另一種改型，過濾設備包括一系統，當設備的過濾性 能下降時，該系統能利用一單向閥對廢氣執^亍再循環，由此可利用背壓
的升高將一部分未經過濾的廢氣輸送到進氣管中，其中，背壓升高的原 因在於該限流作用。
根據本發明的一種改型，過濾設備包括多於三個的過濾筒盒，從而， 當其中一個筒M隔離時，剩餘的筒盒數目足以應對滿負荷工況，其中 的被隔離筒盒是為了在部分負載或怠速時過濾氣體而預留的。該目的在 於將各個載滿負荷時使用的筒盒中的過濾介質和催化劑保持在高溫上。 如果檢測到即將出現堵塞，則用怠速時使用的筒M換其餘筒盒中的其 中之一。


在閱讀了下文參照附圖所作的描述之後，可更清楚地理解本發明， 附圖以非限定性的方式示出根據本發明的過濾設備的一種實施方式，在
附圖中
圖l是一個總崇現圖，示出根據本發明一優選實施方式的系統，該 系統包括一具有兩筒盒的過濾設備，每一筒盒都具有位於金屬支撐體上 的氧化催化劑，且在下遊處具有一閥門，如果必要的話，閥門可被驅動 而完全切斷被過濾氣體的流動，過濾設備與 一帶有單向閥的廢氣循環系 統組合使用；
圖2中的總g圖示出過濾^:備，其包括一催化轉化器，其獨立於 過濾單元，該過濾單元與一位於上遊側的阻流系統相關聯； 圖3中的總體視圖示出帶有柴油噴射系統的過濾i殳備； 圖4示出過濾設備的一種改型，該過濾i殳備包括三個過濾筒盒；以及
圖5中的總g圖示出一種過濾設備，其帶有應用在發動機環境中 的所有改型特徵。
具體實施例方式
圖1中詳細地示出適於應用根據本發明的過濾設備的、根據一優選 實施方式的系統。在該系統中，車輛的各個M部件相互配合，這些部 件構成或不構成過濾設備的組成部件，它們有助於對過濾設備執行再生。
因而，從發動機排出的廢氣經噴嘴l通入到設備中，然後再輸送給 金屬支撐體2上的各個催化劑盤，為了在兩過濾筒盒3中實現過濾，筒 盒優選地是由碳化矽製成的，但也可用堇青石或其它陶瓷來形成過濾介 質。兩筒盒都被設置在腔室4的內部，且通過一種隔熱材料6相互隔絕 開，以防止被環境空氣冷卻。
閥門5被設置在這些過濾筒盒的出口處，用於完全隔離各個筒盒、 以及徹底阻隔出口通道。這些閥門由氣動缸7驅動，且廢氣l^被輸送 到出口 8處。
下面介紹該設備的工作過程當加速踏板的位置恢復到零位狀態(非 加速狀態)時， 一位置檢測器(圖中未示出)將信號數據輸送給一計算 機，該計算機交替地啟動各個氣動缸，以l更於在該特定工作狀態下，完 全阻隔兩筒盒中的其中之一，並只使用單個筒盒。因此，被閥門阻隔的 筒盒中的過濾介質將保持著較高的溫度，該溫度是在最後一次加速的過 程中達到的，只有當發動機再次加速、因而廢氣再次達到高溫時，才開 啟閥門，以使筒盒恢復工作。為了使這些筒盒都能獲得令人滿意的再生 效果，在五到十分鐘的時間間隔內，可阻隔同一筒盒，且另一筒盒可被 用來在怠速時檢測筒盒的背壓，以便於在達到預定程度時啟動與前述筒 盒的互換。
該附圖l還示出這樣的可能性當其中一個閥門5被阻隔、且所導 致的背壓增加會產生流經閥門17的氣流，在通向進氣歧管20的方向上， 設備通過一管線16與一可自動啟動的廢氣循環裝置相聯，這種狀況對應 於加速踏板處於零位的狀態，因而，此時的廢氣溫度較低。循環操作的作用在於降低流經某些筒盒的被過濾廢氣的流量，其中， 所述筒盒是指在這些工況下仍然保持工作狀態的那些筒盒，由此可減少
筒盒的冷卻。類似地，在進氣歧管20處與空氣混^來的熱廢氣在流經 渦輪壓縮機18之後通入到發動機21中，這將造成從噴嘴22排出的廢氣 的溫度有顯著的增加，在怠速過程中，設備23進口處的廢氣溫度可能會 從通常情況下的卯。C到100°C升高到160。C。
閥門17是一個大截面的單向閥，更好地是，該閥門屬於葉片閥，在 幾毫巴過壓的條件下，其就允許通流。閥門17的尺寸、以及通向進氣歧 管20的管線的尺寸被設計成這樣在怠速工況下，該組件能將30%到 60%的廢氣流循環回發動機。
一旦發動機開始加速運行，進氣歧管內的壓力就會超過過濾器進口 處的背壓，從而關閉了閥門17,自動地切斷了廢氣循環流。
圖2中示出一種改型形式的設備，其不同之處在於兩筒盒3共用 同一催化轉化器14，並採用蝶閥15來取代圖1中優選實施方式所用的 閥門5,蝶閥15被布置在筒盒的上遊位置，用於阻隔過濾器。
圖3和圖5示出另一種可行的設計形式，其具有一柴油噴射系統， 該系統位於過濾設備的上遊，計算糾艮據從位於過濾器上遊的壓力傳感 器9和溫度傳感器10獲得的數據而執行操作，以調整最佳的工作策略， 由此使各個過濾器保持理想的清潔程度，為此，計算機甚至藉助於霧化 器11執行輔助柴油噴射，其中，空氣12和柴油13被輸送給霧化器11。 執行這種噴射的目的在於當發動M行在滿負荷工況下時，提高廢氣 的溫度，以將過濾介質加熱到更高的溫度，進而提高再生率。只有檢測 到過濾器即將出現堵塞時才執行這種噴射。
圖4中的改型採用了三個過濾筒盒，而不是^f吏用兩個筒盒，這樣的 設計將能允許更好地維持過濾介質中的溫度。
事實上，如採用具有三個筒盒的設備，則就能引入另一種變型形式， 在該變型形式中，可按照如下的策略，利用由各傳感器發送給計算機的 背壓數據和溫度數據對各個筒盒執行隔離控制。
例如，當加速^^L位置恢復到零時，阻隔三個筒盒中的兩個筒盒，在此狀態下，氣流只能流經一個筒盒。只有在下一次加速時，這兩個筒 盒中的氣流才能逐漸恢復，根據背壓數據確定這些筒盒加入到迴路中的合適時機。例如， 一旦檢測到背壓達到100mbar的數值，則計算機就將 啟動第一筒盒的閥門的開啟，而且只有當背壓持續為100mbar的數值 時，才開啟第二筒盒的閥門。取決於所使用的發動機類型，該背壓值可不同於100mbar，上述的 這一數值只是被作為舉例。此外，上述的改型策略也可"i殳計成在給定的背壓水平上時，獨立 於其它工作狀況，基於溫度數據來判斷關閉一個或多個筒盒一例如當溫 度9s落入到250°C或300°C的範圍內時執行IMt。由此可見，設置與各個筒盒相聯的各個閥門的目的在於將這些筒盒 隔離開，以使其維持前次滿負荷工作時獲得的高溫，以防止筒盒在l^ 的部分負栽或怠速工況時冷卻下來，這樣進行設計的原因在於高溫有 利於燃燒反應，因而，如這樣進行設計則能獲得一個主要的優點在關 閉閥門的同時保持小流量的廢氣流，以維持這種燃燒反應，這種燃燒反 應是高發熱的，其甚至M於升高筒盒的溫度。通過採用一種帶有小尺 寸量孔24的閥門可實現這一操作，該量孔小於一個毫米或幾個毫米，量 孔的直逕取決於發動機的排量，以允許必要的流量能由此通過。應當指出的是由於在較高的溫度下，氧化氮可與碳良生反應，因 而，本發明所實現的、將兩筒盒中至少之一中的過濾介置維持在較高溫 度上的設計將使所述筒盒達到更高的氧化氮消減率。在採用該設備的條 件下，如按照官方規定的測量方法，可發現氧化氮能降低30%。類似地，對於各個筒盒中裝備有催化劑的設備，由於能將至少一個 催化劑盤保持在高溫條件下，所以已經發現在執行官方規定的汙染測 試循環時，能實現更高的碳氬化合物降低率。對於某種系統而言，其包括至少三個筒盒，且各個筒盒的尺寸4皮確 定成在滿負荷工況下，只有其中的兩個筒盒對廢氣執行過濾，對該系 統執行控制的改型形式在於指定其中的兩個筒盒專用於在滿負荷工況 下工作，並預留一個筒盒在部分負栽或怠速工況時工作，以此來維持筒盒中過濾介置和催化劑在滿負載時獲得的高溫，從而實現了對所有汙染 物最大限度的消減。為了使各個筒盒能在理想的狀況下獲得再生， 一旦 檢測到某一背壓水平，計算機就將把專用於怠速工況的筒盒與在滿負載 時使用的一個筒盒進行對換。上文描述的、與催化轉化器配合使用或由催化器協助的過濾裝置要想良好地工作，就必須要使用含石克量在50ppm以下的柴油，從2005年 開始將推廣這一燃油標準。但是，對於含硫量高於50ppm的柴油，最好是使用如圖3所示的設 備，在該設備中，使用一柴油霧化器11來將一種有積i金屬添加劑從另外 一個專用容罐中噴射到柴油中，其中的容罐內儲有所述添加劑混合物。由於在廢氣溫度太低時隔離了某些筒盒，所以可獲得一定的溫度， 該溫度將有助於實現令人滿意的工作效果一 甚至對於在所有情況下都4吏 用該添加劑的情形。類似地，該設備可,皮應用在客用車輛的柴油機中，且各個筒盒上閥 門的開閉可由控制該共軌型直噴柴油機的計算機直接進行控制。與上文 描述的情況類似，可編程控制為在怠速和小負載時執4亍關閉閥門的操作。 這種類型發動機所能達到的溫度實際上能永久性地維持著兩筒盒其中之 一中足夠快速的再生反應，以使其保持著不足以發生堵塞的狀態。
權利要求
1.用於對廢氣執行過濾的方法，利用所述方法將所述廢氣中的所有或部分顆粒蓄留在過濾裝置上，並使顆粒受燃燒催化劑的作用而燃燒，其特徵在於所述方法主要包括操作一旦要被執行過濾的廢氣的溫度θg變為小於或等於一閾值溫度θs，則阻隔至少一部分過濾裝置，從而限制——實質上避免了被阻隔部分發生冷卻，並將其保持在大於或等於θs的溫度θo上，直到當θg再次變得大於θs為止，由此能加速再生所述過濾裝置的阻隔部分。
2. 根據權利要求i所述的方法，其特徵在於對於溫度eg每次在 三個數值之間的變動，所述過濾裝置的各個部分都依次地經歷阻隔/再生 過程，其中的三個數值為大於或等於es的數值vi、小於或等於es的數值v2、以及又一大於或等於es的數值v3，其中vl等於或不等於v3,這樣就能實現過濾裝置均勻而連續的再生。
3. 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於對所述過濾裝置一部 分執行阻隔的操作在於阻止廢氣在所述過濾裝置的至少30%部分中流 動，優選為至少阻流50%,更為優選的阻流範圍是在50%到75%之間， 該百分比表達的是體積百分比。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於0s等於250。C或 300。C。
5. 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於所述廢氣是由增壓柴 油機產生的；且那些數據參數一一即廢氣溫度0g和閾值溫度0s是由進氣 壓力、和/或發動機轉速、和/或過濾裝置的上遊背壓間接地給出的，閾 值進氣壓力優選地等於發動機最大進氣壓力的2.5%。
6. 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於所述過濾裝置是由至 少兩個一一優選為至少三個過濾筒盒構成的，每個過濾筒盒中都設置有 一阻隔器，當0g幼s時，所述過濾裝置優選包括的三個筒盒中的兩個筒 盒構成了所述過濾裝置的被阻隔部分。
7. 用於過濾廢氣的設備，其包括至少一催化劑裝置，所述廢氣的過 濾裝置(3)被設置在一反應室(4)內，位於發動機(21)所產生廢氣 流的流動路徑上，所述設備的特徵在於所述過濾裝置(3)是由至少兩 個組件構成的，每一組件都包括一催化劑支撐件(2)，且連接著一配備 有阻流裝置(5)的過濾筒盒。
8. 根據權利要求7所述的設備，其特徵在於安裝有一廢氣再循環 裝置(16) —一用於將廢氣再循環到發動機進氣口 (20)處，所述廢氣 再循環裝置的工作與這樣的操作相關聯每當發動機^速時，關斷廢 氣在一個或多個過濾筒盒中的流動，因而，所導致的加大背壓自動開啟 一個閥門，該閥門允許廢氣執行再循環。
9. 根據權利要求7或8所述的設備，其特徵在於每一過濾筒盒都 具有一阻流裝置(5)，其被設置在上遊或下遊位置，由一電子計算機進 行控制，該計算機能考慮到發動機的所有工況，以便於每當加速踏板的 位置歸零(不加速狀態)時，能隔離至少一個過濾筒盒。
10. 根據權利要求7到9之一所述的設備，其特徵在於過濾裝置 是由至少三個筒盒組成的，且每一筒盒都帶有阻流裝置(5)，所述阻流 裝置由一電子計算機進行控制，所述計算機能考慮到發動機的所有工況， 以便於輪流執行操作當發動機未加速運行時，隔離至少兩個筒盒，並 當發動機加速運行時，隔離那個在非加速狀態時過濾氣體的筒盒。
11. 根據權利要求7到10中任一項所述的設備，其特徵在於設置 在各個過濾筒盒中的阻流裝置包括一小尺寸量孔(24)，以維持非常低 的流量。
12. 根據權利要求7到11中任一項所述的設備，其特徵在於安裝 一柴油二次噴射系統，該系統藉助於一霧化器(11)對柴油執行二次噴 射，以將其噴射到廢氣中，該系統位於所述過濾該:備和催化轉化器的上 遊，並由一電子計算機進行控制，該計算機能考慮到發動機的所有工況， 所述柴油二次噴射系統可與廢氣再循環系統(16、 17)配合4吏用。
13. 根據權利要求12所述的設備，其特徵在於所噴射的柴油中含 有一有機金屬，作為燃燒催化劑，可從一專用容罐供送該催化劑，也可不從專用容罐供送,
全文摘要
本發明涉及一種用於過濾柴油機廢氣的顆粒過濾器。本發明的目的在於優化過濾過程，尤其是在對過濾裝置執行再生方面，以便於提供一種滿意的方案來解決所述過濾裝置被碳顆粒堵塞的問題。根據本發明，所述目的利用一種方法得以實現，在該方法中，廢氣中所含的所有或部分顆粒被蓄留在過濾裝置上，並在燃燒催化劑的作用下發生燃燒，該方法的特徵在於如果要被執行過濾的廢氣的溫度θg等於或小於一閾值溫度θs，則阻隔至少一部分過濾裝置，從而限制或避免了過濾裝置的被阻隔部分發生冷卻，以將其保持在大於或等於θs的溫度θo上，直到當θg再次變得大於θs時為止，由此能加速再生過濾裝置的該阻隔部分。本發明還涉及一種廢氣過濾裝置。
文檔編號F01N13/04GK101405486SQ03815532
公開日2009年4月8日 申請日期2003年6月3日 優先權日2002年6月4日
發明者讓-克洛德·法亞爾 申請人:讓-克洛德·法亞爾