一种DPF喷淋降压系统

技术领域

本发明涉及柴油发动机尾气净化技术领域，具体为一种DPF喷淋降压系统。

背景技术

柴油发动机热效率高、经济性能好、可靠性高，适应性强等优势，使得它在交通运输、农业工程、发电和商业等领域被广泛应用。然而由于柴油发动机不完全燃烧产生的颗粒物(PM)，威胁着人类健康和生态环境。一方面，由于PM的可吸入粒度，PM能被直接吸入人体肺部，造成人类心肺疾病；另一方面，PM主要由炭黑构成，炭黑是导致全球气候变暖的因素之一。因此，各国出台了越来越严格的排放法规以限制PM排放，不仅限制PM排放的质量，而且限制PM排放数量。这就迫使汽车制造商利用尾气后处理设备净化柴油机尾气中PM，以达到降低颗粒物排放的要求。

目前柴油机颗粒捕集器(DPF)是应用最广泛的PM净化技术，特别是壁流式DPF对尾气中PM过滤效率高达90％以上，但其造成的排气背压升高是不容忽视的，排气背压升高进而导致气体交换功增大，这最终造成发动机燃油消耗增加。为了降低DPF的背压，需采用DPF再生策略，以去除被DPF捕集的PM。然而，DPF再生与尾气温度相关，当尾气温度高于600℃时，储存的碳烟才可被燃烧掉，正常工况下，柴油发动机尾气很难达到这种温度，特别是在部分负荷情况下。故需采用特定的再生方法，通常是延迟主喷射开始时间，并引入额外的后喷射，以提高进入DPF中尾气的温度。因此，DPF储存碳烟量不足，频繁再生，特别是频繁的主动再生，会进一步造成发动机燃油消耗增大，此外，还会导致发动机机油稀释，致使发动机缸内磨损加剧。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种DPF喷淋降压系统，可以降低DPF的背压，增大DPF的PM储存量，降低主动再生频率，减少柴油发动机燃油消耗。

(二)技术方案

为解决上述技术问题本发明提供了如下技术方案：一种DPF喷淋降压系统，包括喷淋单元、控制单元、气压传感器、报警指示灯和DPF装载器，所述气压传感器安装于DPF装载器两端的传感器底座上，所述控制单元根据气压传感器压差变化，控制喷淋单元向DPF装载器喷水，并控制报警指示灯亮灭。

优选的，所述喷淋单元包括水箱、电动水泵、进水高压管、蓄压管、液压传感器、溢流阀、回水管、限流阀、电磁阀和喷水管，所述液压传感器设在与蓄压管顶部，所述限流阀设在蓄压管底部，所述电磁阀通过水管与喷水管连接。

优选的，所述控制单元中ECU根据气压传感器压差变化，控制水泵继电器和电磁阀继电器开闭，所述水泵继电器控制电动水泵启动或停止，所述电磁阀继电器控制电磁阀同时开闭。

优选的，所述DPF装载器包括依次连接的前端盖、中间壳体和后端盖，所述前端盖设有喷水管和压力传感器底座，所述喷水管内径为1.5-2.5mm，所述中间壳体内设2个挡沿，所述2个挡沿对称分布，其上各自装有耐高温石棉板框，所述耐高温石棉板框内径比前后端盖法兰内径大5-8mm，所述后端盖设有压力传感器底座。

为解决上述技术问题本发明提供的另一个技术方案是：一种DPF喷淋降压系统的控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：发动机启动2min后ECU监测装载器两端压力传感器的压力值并计算压差ΔP

步骤二：当ECU监测到装载器两端压差ΔP

步骤三：当喷水结束后，ECU读取装载器两端压差ΔP

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：在DPF装载器前端盖设有喷水管，在装载器前后端盖分别设有压力传感器，ECU根据装载器两端压差变化，控制喷淋单元适时喷水，迫使被捕集的PM向DPF进气通道底部积聚，降低了DPF两端的压差，增大了DPF的PM储存量，降低了主动再生频率，最终减少了发动机燃油消耗。

附图说明：

图1为本发明结构框图；

图2为DPF喷淋降压系统原理示意图；

图3为DPF装载器示意图；

图4为装载器前端盖示意图；

图5为装载器中间壳体示意图；

图6为装载器后端盖示意图；

图7为DPF喷淋降压控制方法流程图。

在图中，1、气压传感器，2、控制单元，3、喷淋单元，4、报警指示灯，5、DPF装载器，2.1、ECU，2.2、水泵继电器，2.3、电磁阀继电器，3.1、水箱，3.2、电动水泵，3.3、进水高压管，3.4、蓄压管，3.5、液压传感器，3.6、溢流阀，3.7、回水管，3.8、限流阀，3.9、电磁阀，5.1、喷水管，5.2、传感器底座，5.3、前端盖，5.4、端盖法兰，5.5、密封垫片，5.6、耐高温石棉板框，5.7、挡沿，5.8、中间壳体，5.9、后端盖。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-4，本实施例中的一种DPF喷淋降压系统，包括喷淋单元(3)、控制单元(2)、气压传感器(1)、报警指示灯(4)和DPF装载器(5)，所述气压传感器(1)安装于DPF装载器(5)两端的传感器底座(5.2)上，所述控制单元(2)根据气压传感器(1)压差变化，控制喷淋单元(3)向DPF装载器(5)喷水，并控制报警指示灯(4)亮灭。

参见图1-4，所述喷淋单元(3)包括水箱(3.1)、电动水泵(3.2)、进水高压管(3.3)、蓄压管(3.4)、液压传感器(3.5)、溢流阀(3.6)、回水管(3.7)、4个限流阀(3.8)、4个电磁阀(3.9)和4喷水管(5.1)，所述液压传感器(3.5)设在与蓄压管(3.4)顶部，所述限流阀(3.8)设在蓄压管(3.4)底部，以防止喷水管持续喷水，所述4个电磁阀(3.9)通过水管分别与4个喷水管(5.1)连接。

参见图1和2，所述控制单元(2)中ECU(2.1)根据气压传感器(1)压差变化，控制1个水泵继电器(2.2)和4个电磁阀继电器(2.3)开闭，所述水泵继电器(2.2)控制电动水泵(3.2)启动或停止，所述4个电磁阀继电器(2.3)控制4个电磁阀(3.9)同时开闭

参见图1-6，所述DPF装载器(5)包括依次连接的前端盖(5.3)、中间壳体(5.8)和后端盖(5.9)，所述前端盖设有喷水管(5.1)和压力传感器底座(5.2)，所述喷水管内径为1.5mm，所述中间壳体内设2个挡沿(5.7)，所述2个挡沿对称分布，其上各自装有耐高温石棉板框(5.6)，固定DPF避免其径向运动，所述耐高温石棉板框内径比前后端盖法兰(5.4)内径大5mm，固定DPF避免其轴向运动，所述后端盖设有压力传感器底座(5.2)。

参见图7，一种DPF喷淋降压系统的控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：发动机启动2min后ECU监测装载器两端压力传感器的压力值并计算压差ΔP

步骤二：当ECU监测到装载器两端压差ΔP

步骤三：当喷水结束后，ECU读取装载器两端压差ΔP

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施效果和专利的实用性。