一種柴油顆粒捕捉器和柴油機制造技術

本發明專利技術提供了一種柴油顆粒捕捉器包括入口通道，入口通道前端涂覆有第一催化劑涂層，入口通道后端涂覆有第二催化劑涂層，第二催化劑涂層的活性高于第一催化劑涂層的活性。當捕捉的顆粒數目達到一定量，DPF開始再生，由于入口通道后端的第二催化劑涂層活性高于入口通道前端的第一催化劑涂層活性，使得入口通道后端的顆粒更容易被再生，排氣阻力首先降低；后續的氣流及其所攜帶的能量和活性成分能流經尚未再生的顆粒層，使得DPF的再生能覆蓋整個入口通道，確保DPF的再生效率，提高了DPF的再生可靠性，進而提高了DPF的使用壽命；同時減小了排氣阻力，降低了柴油機油耗。本發明專利技術還提供了一種柴油機。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及柴油機廢氣處理
，更具體地說，涉及一種柴油顆粒捕捉器，本專利技術還涉及一種具有上述柴油顆粒捕捉器的柴油機。
技術介紹
DPF(DieselParticulateFilter的縮寫，柴油顆粒捕捉器)是一種安裝在柴油發動機排氣系統中的陶瓷過濾器，它可以在PM排放物質進入大氣之前將其捕捉，進而達到降低發動機顆粒物排放的目的。當DPF捕捉的顆粒達到一定的限制，需要通過技術手段將DPF的顆粒除去，實現DPF的可循環利用。DPF在使用過程中，受廢氣流動方向的影響，DPF入口通道的廢氣溫度隨著入口深度增加而降低，DPF再生較易首先在溫度較高的入口通道前端發生，入口通道前端再生后，顆粒層消失，壁面的流動阻力明顯低于后端尚未再生的壁面，排氣氣流較易從入口通道的前端直接短路流入DPF的出口通道。而入口通道后端得不到后續氣流及能量的補充，再生無法進行，導致DPF整體再生不徹底；數次再生后，顆粒會在入口通道后端聚集，導致DPF有效長度縮短，排氣背壓升高，增加了柴油機油耗，嚴重時導致DPF完全堵塞報廢，影響了DPF的使用壽命。綜上所述，如何提高DPF的再生可靠性，以提高DPF的使用壽命，是目前本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種柴油顆粒捕捉器，以提高DPF的再生可靠性，進而提高DPF的使用壽命。本專利技術的另一目的在于提供一種具有上述柴油顆粒捕捉器的柴油機，以提高DPF的再生可靠性，進而提高DPF的使用壽命。為了達到上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種柴油顆粒捕捉器，包括入口通道，所述入口通道前端涂覆有第一催化劑涂層，所述入口通道后端涂覆有第二催化劑涂層，所述第二催化劑涂層的活性高于所述第一催化劑涂層的活性。優選的，上述柴油顆粒捕捉器中，所述第一催化劑涂層厚度與所述第二催化劑涂層厚度相同，且所述第二催化劑涂層的貴金屬濃度大于所述第一催化劑涂層的貴金屬濃度。優選的，上述柴油顆粒捕捉器中，所述第一催化劑涂層的貴金屬濃度為2.5-3.5克每平方英寸；所述第二催化劑涂層的貴金屬濃度為4.5-5.5克每平方英寸。優選的，上述柴油顆粒捕捉器中，所述第一催化劑涂層的貴金屬濃度等于所述第二催化劑涂層的貴金屬濃度，且所述第一催化劑涂層厚度小于所述第二催化劑涂層厚度。優選的，上述柴油顆粒捕捉器中，所述第一催化劑涂層沿所述入口通道的軸向長度等于所述第二催化劑涂層沿所述入口通道的軸向長度。從上述的技術方案可以看出，本專利技術提供的柴油顆粒捕捉器包括入口通道，入口通道前端涂覆有第一催化劑涂層，入口通道后端涂覆有第二催化劑涂層，第二催化劑涂層的活性高于第一催化劑涂層的活性。在柴油機工作過程中，柴油顆粒捕捉器(以下簡稱DPF)的入口通道會捕捉一定的顆粒，當捕捉的顆粒數目達到一定量，DPF開始再生。入口通道后端雖然距離廢氣入口較遠，相對的廢氣溫度比較低，但是入口通道后端的第二催化劑涂層活性高于入口通道前端的第一催化劑涂層活性，使得入口通道后端的顆粒更容易被再生，排氣阻力首先降低；后續的氣流及其所攜帶的能量和活性成分能流經尚未再生的顆粒層，使得DPF的再生能覆蓋整個入口通道，確保DPF的再生效率。綜上所述，本專利技術的柴油顆粒捕捉器提高了DPF的再生可靠性，進而提高了DPF的使用壽命；同時減小了排氣阻力，降低了柴油機油耗。本專利技術還提供了一種柴油機，包括排氣管和設置在所述排氣管上的柴油顆粒捕捉器，所述柴油顆粒捕捉器為上述任一種柴油顆粒捕捉器，由于上述柴油顆粒捕捉器具有上述效果，具有上述柴油顆粒捕捉器的柴油機具有同樣的效果，故本文不再贅述。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術實施例提供的柴油顆粒捕捉器的結構示意圖。具體實施方式本專利技術實施例提供了一種柴油顆粒捕捉器，提高了DPF的再生可靠性，進而提高了DPF的使用壽命。為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參考附圖1，本專利技術實施例提供的柴油顆粒捕捉器包括入口通道1，入口通道1前端涂覆有第一催化劑涂層2，入口通道1后端涂覆有第二催化劑涂層3，第二催化劑涂層3的活性高于第一催化劑涂層2的活性。需要說明的是，上述入口通道1前端是指廢氣的入口端。催化劑涂層的活性較高時所需要的催化溫度較低，所以在溫度較低時活性較高的催化劑涂層較先再生。在柴油機工作過程中，柴油顆粒捕捉器(以下簡稱DPF)的入口通道1會捕捉一定的顆粒，當捕捉的顆粒數目達到一定量，DPF開始再生。入口通道1后端雖然距離廢氣入口較遠，相對的廢氣溫度比較低，但是入口通道1后端的第二催化劑涂層3活性高于入口通道1前端的第一催化劑涂層2活性，使得入口通道1后端的顆粒更容易被再生，排氣阻力首先降低；后續的氣流及其所攜帶的能量和活性成分能流經尚未再生的顆粒層，使得DPF的再生能覆蓋整個入口通道1，確保DPF的再生效率。綜上所述，本專利技術的柴油顆粒捕捉器提高了DPF的再生可靠性，進而提高了DPF的使用壽命；同時減小了排氣阻力，降低了柴油機油耗。本專利技術一具體的實施例中，第一催化劑涂層2厚度與第二催化劑涂層3厚度相同，且第二催化劑涂層3的貴金屬濃度大于第一催化劑涂層2的貴金屬濃度。DPF的再生使用的催化劑為貴金屬催化劑，以鉑為主，輔以鈀、銠。上述貴金屬濃度具體指鉑的濃度，本實施例通過在入口通道1前端和后端選擇不同貴金屬濃度的催化劑涂層，使入口通道1前端催化劑活性低于后端催化劑活性，從而實現入口通道1后端首先再生，上述涂層方式便于掌握涂層厚度。優選的，第一催化劑涂層2的貴金屬濃度為2.5-3.5克每平方英寸；第二催化劑涂層3的貴金屬濃度為4.5-5.5克每平方英寸。具體的，第一催化劑涂層2的貴金屬濃度為3克每平方英寸；第二催化劑涂層3的貴金屬濃度為5克每平方英寸，能夠保證入口通道1前端和后端的完全再生。上述第一催化劑涂層2的貴金屬濃度還可以為其他數值如2.5克每平方英寸，第二催化劑涂層3的貴金屬濃度還可以為其他數值，如4.5克每平方英寸；上述第一催化劑涂層2和第二催化劑涂層3形成的整體涂層的貴金屬濃度也可以沿著自入口通道1前端向入口通道1后端的方向逐漸增大，本專利技術對此不作具體限定，只要保證入口通道1后端的催化劑活性高于入口通道1前端的催化劑活性即可。本專利技術另一具體的實施例中，第一催化劑涂層2的貴金屬濃度等于第二催化劑涂層3的貴金屬濃度，且第一催化劑涂層2厚度小于第二催化劑涂層3厚度。本實施例使入口通道1的前端和后端均采用同一貴金屬濃度的催化劑涂層，通過將入口通道1前端的第一催化劑涂層2厚度涂覆較薄，將入口通道1后端的第二催化劑涂層3厚度涂覆較后，以實現同樣的入口通道1后端的催化劑活性高于入口通道1前端的催化劑活性的效果。當然，本發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柴油顆粒捕捉器，包括入口通道(1)，所述入口通道(1)前端涂覆有第一催化劑涂層(2)，所述入口通道(1)后端涂覆有第二催化劑涂層(3)，其特征在于，所述第二催化劑涂層(3)的活性高于所述第一催化劑涂層(2)的活性。

【技術特征摘要】
1.一種柴油顆粒捕捉器，包括入口通道(1)，所述入口通道(1)前端涂覆有第一催化劑涂層(2)，所述入口通道(1)后端涂覆有第二催化劑涂層(3)，其特征在于，所述第二催化劑涂層(3)的活性高于所述第一催化劑涂層(2)的活性。2.根據權利要求1所述的柴油顆粒捕捉器，其特征在于，所述第一催化劑涂層(2)厚度與所述第二催化劑涂層(3)厚度相同，且所述第二催化劑涂層(3)的貴金屬濃度大于所述第一催化劑涂層(2)的貴金屬濃度。3.根據權利要求2所述的柴油顆粒捕捉器，其特征在于，所述第一催化劑涂層(2)的貴金屬濃度為2.5-3.5克每平方英寸；所述第二催化劑涂層(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李勤，李春鋒，
申請(專利權)人：濰柴動力股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37