本實用新型涉及柴油車尾氣凈化處理領(lǐng)域。具體地，本實用新型涉及用于使柴油車的尾氣升溫以對尾氣進行凈化處理的低溫升溫器。

背景技術(shù)：

柴油發(fā)動機是靠燃燒柴油獲取能量釋放的發(fā)動機。柴油機用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸發(fā)，而其自燃溫度卻比汽油低。柴油發(fā)動機的優(yōu)點是扭矩大、經(jīng)濟性能好，因此，廣泛應(yīng)用于大型柴油設(shè)備上，尤其適合于載貨汽車的使用，例如大功率高速柴油機主要配套重型汽車、大型客車、工程機械、船舶、發(fā)電機組等。

但是，由于工作壓力大，柴油機要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強度和剛度，所以柴油機比較笨重，體積較大；柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機工作粗暴，振動噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車時起動困難。由于上述特點，以前柴油發(fā)動機一般用于大、中型載重貨車上。另外，由于柴油發(fā)動機比較笨重，升功率指標(biāo)不如汽油機(轉(zhuǎn)速較低)，噪聲、振動較高，炭煙與顆粒(PM)排放比較嚴(yán)重，所以一直以來很少受到轎車的青睞。特別是小型高速柴油發(fā)動機的新發(fā)展，一批先進的技術(shù)，例如電控直噴、共軌、渦輪增壓、中冷等技術(shù)得以在小型柴油發(fā)動機上應(yīng)用，使原來柴油發(fā)動機存在的缺點得到了較好的解決，而柴油機在節(jié)能與CO₂排放方面的優(yōu)勢，則是包括汽油機在內(nèi)的所有熱力發(fā)動機無法取代的，成為“綠色發(fā)動機”。

不過，由于柴油車的碳煙與顆粒排放比較嚴(yán)重，所以柴油車的應(yīng)用受到了比較大的限制。柴油發(fā)動機排放污染物控制的重點是PM。要減少柴油機微粒排放來滿足排放標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求，除采用機內(nèi)凈化外還必須同時采用后處理裝置，而微粒捕集器(DPF)是目前提出的控制微粒排放的最有效、最具發(fā)展前景的后處理技術(shù)之一。

微粒捕集器能夠減少柴油發(fā)動機所產(chǎn)生的煙灰達90％以上。捕捉到的微粒物質(zhì)隨后通過再生清除。微粒捕集器的再生是指在DPF長期工作中，微粒捕集器中的顆粒物逐漸增加會引起發(fā)動機背壓升高，導(dǎo)致發(fā)動機性能下降，所以要定期除去沉積的顆粒物，恢復(fù)DPF的過濾性能。微粒捕集器的再生有主動再生和被動再生兩種方法：主動再生指的是利用外界能量來提高微粒捕集器內(nèi)的溫度，使微粒著火燃燒。當(dāng)微粒捕集器中的溫度達到550℃左右(在沒有添加劑的情況下會更高)時，沉積的顆粒物就會氧化燃燒，如果溫度達不到550℃，過多的沉積物就會堵塞微粒捕集器，這時就需要利用外加能源(例如電加熱器、燃燒器或發(fā)動機操作條件的改變)來提高DPF內(nèi)的溫度，使顆粒物通過氧化燃燒去除。被動再生指的是利用燃油添加劑或者催化劑來降低微粒的著火溫度，使微粒能在正常的柴油機排氣溫度下著火燃燒。添加劑(如鈰、鐵和鍶)要以一定的比例加到燃油中，添加劑過多會影響DOC的壽命，但是如果過少，就會導(dǎo)致再生延遲或再生溫度升高。

2013年5月15日公開的中國專利申請CN103104321A提出了一種柴油發(fā)動機排氣后處理升溫裝置及升溫方法。在該申請中，使用低溫升溫器來提升進入DPF的廢氣的溫度，使得累積在DPF中的碳顆粒燃燒，從而使DPF再生。在該申請中，首先利用蓄熱體散發(fā)的高溫?zé)崃繉⒖諝忸A(yù)熱形成過熱空氣，然后再利用過熱空氣來預(yù)熱燃油。然而，在該申請中燃油的霧化并不充分，因此所形成的燃油-空氣混合物的燃點較高，導(dǎo)致所需的點火棒溫度較高。另外，由于在該申請中的點火棒同時起預(yù)熱和點火的作用，因此需要長時間保持高溫，導(dǎo)致點火棒容易損壞，需要經(jīng)常更換；并且由于點火棒設(shè)置在外護套內(nèi)部，難以單獨更換，從而帶來成本增加以及維護不方便等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于前述問題，本實用新型提出一種用于柴油發(fā)動機尾氣凈化處理的低溫升溫器，所述低溫升溫器能夠在各種復(fù)雜工況、尤其是在低溫(甚至是低于零度的溫度)條件下使燃油或燃油-空氣混合物迅速升溫，達到燃油的著火點并使其點燃，從而能夠?qū)⒉裼桶l(fā)動機排氣在較短的時間內(nèi)升高至DPF再生所需的溫度。由于燃油和空氣在油氣混合部中充分混合并霧化，所以得到的燃油-空氣混合物的燃點低，有利于點燃。此外，由于點火塞直接固定在外殼體上，所以當(dāng)其因為高溫?fù)p壞需要更換時，可以單獨拆卸并進行更換，從而提高維護的便捷程度，降低維護成本。另外，由于單獨設(shè)置了燃油預(yù)熱部，所以能夠在較短的時間內(nèi)對燃油進行充分、均勻地預(yù)熱，這有利于燃油的順利點燃，降低點火失敗以及二次污染的風(fēng)險。

上述問題通過以下方案得以解決：

在一個方面中，提供一種用于柴油發(fā)動機尾氣凈化處理的低溫升溫器。所述低溫升溫器包括：圓筒形的外殼體，所述外殼體的入口端與柴油車發(fā)動機的排氣管口連接；固定在所述外殼體側(cè)壁上的進油管和進氣管；靠近所述外殼體的入口端設(shè)置的燃油預(yù)熱部，其中所述燃油預(yù)熱部由儲油外套、設(shè)置在所述儲油外套中的儲油內(nèi)套、設(shè)置在所述儲油內(nèi)套中的預(yù)熱塞和與所述儲油內(nèi)套連通的出油管構(gòu)成，所述進油管的出口端在所述儲油內(nèi)套的側(cè)壁上部與所述儲油內(nèi)套連通；靠近所述外殼體的出口端設(shè)置的點火部，所述點火部固定在所述外殼體的側(cè)壁上；和燃燒室，所述燃燒室與所述點火部的下端連接并且通過所述點火部固定在所述燃燒室的側(cè)壁上，其中位于所述點火部前部的點火端伸入所述燃燒室中。通過該低溫升溫器，能夠使經(jīng)過充分混合的燃油-空氣混合物充分霧化并降低其燃點，然后經(jīng)點火棒點火并燃燒，從而使來自柴油發(fā)動機的排氣溫度迅速升高，直至達到安裝在下游的微粒捕集器所需的再生溫度。由于設(shè)置有單獨的燃油預(yù)熱部，所以能進一步提高燃油的溫度，有利于低溫升溫器在極端低溫的條件下的應(yīng)用。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，所述燃油預(yù)熱部的出油管與所述燃燒室連通，以向所述燃燒室輸入經(jīng)預(yù)熱的燃油；所述進氣管與所述燃燒室連通，以向所述燃燒室輸入新鮮空氣。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述燃燒室和所述燃油預(yù)熱部之間還設(shè)置有霧化室，所述霧化室的一端與所述燃燒室連接，另一端與所述燃油預(yù)熱部的出油管連接。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述霧化室與所述出油管連接的一端設(shè)置有油氣混合部，所述油氣混合部包括噴嘴座和與所述出油管連通的噴嘴芯，所述噴嘴芯配合至所述噴嘴座的內(nèi)部，所述噴嘴芯的噴油口設(shè)置在其前端直徑較小部分的中心處，與所述噴嘴座中心設(shè)置的噴霧口對準(zhǔn)，共同連通至所述霧化室的內(nèi)部；或者，所述噴嘴芯具有多個噴油口，且等距設(shè)置在所述噴嘴芯的前端直徑較小部分的側(cè)壁上。利用該油氣混合部，來自進油管的燃油和來自進氣管的新鮮空氣能夠充分混合，并經(jīng)過噴霧口噴出，使其充分霧化并將其燃點降低，從而有利于在較低的溫度下點燃，實現(xiàn)節(jié)能和穩(wěn)定點燃的優(yōu)點。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，所述燃燒室由第一燃燒室錐管、燃燒室直管和第二燃燒室錐管構(gòu)成，所述第一燃燒室錐管的直徑較大一端與所述燃燒室直管的一端連接，直徑較小一端與所述出油管連通或與所述霧化室連接；所述第二燃燒室錐管的直徑較大一端與所述燃燒室直管的另一端連接，直徑較小一端形成火焰噴出口。利用這樣的燃燒室，能夠使燃油-空氣混合物在其中充分燃燒，并且利用第二燃燒室錐管的直徑較小一端，可以防止排氣因壓差被大量引入燃燒室中而撲滅部分火焰或甚至將燃燒室吹滅。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述霧化室內(nèi)還設(shè)置有喇叭形導(dǎo)管，所述喇叭形導(dǎo)管由圓筒形導(dǎo)管和由所述圓筒形導(dǎo)管一端延伸出的、經(jīng)擴張形成喇叭狀導(dǎo)管口的多個導(dǎo)管條構(gòu)成，所述圓筒形導(dǎo)管的另一端與所述噴嘴座連接。利用該喇叭形導(dǎo)管，能夠?qū)⒂蓢婌F口噴出的燃油-空氣混合物快速引導(dǎo)至燃燒室，并且有利于其進一步霧化。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，所述進氣管具有設(shè)置在所述噴嘴座內(nèi)的第一出氣口和第二出氣口，所述第一出氣口通向所述噴嘴座的內(nèi)腔，與所述噴霧口連通；所述第二出氣口通向所述霧化室，與所述燃燒室連通。由于該進氣管具有兩個出氣口，所以一部分空氣可以被導(dǎo)入油氣混合部中，與燃油充分混合形成燃油-空氣混合物并霧化；另一部空氣可以通過霧化室被導(dǎo)入燃燒室中，促進燃油-空氣混合物的燃燒，從而達到充分燃燒的目的。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述霧化室和所述喇叭形導(dǎo)管之間還設(shè)置有環(huán)形的空氣擋板，在所述空氣擋板中等距設(shè)置有多個通氣孔。該空氣擋板能夠降低所引入的新鮮空氣的流速，對新鮮空氣進行導(dǎo)流和分散，從而有利于其與燃油-空氣混合物混合，以實現(xiàn)充分燃燒。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述燃燒室的所述第一燃燒室錐管的側(cè)壁上等距設(shè)置有多個傾斜的排氣導(dǎo)入管。該排氣導(dǎo)入管能夠?qū)碜圆裼桶l(fā)動機排氣管的排氣引入燃燒室內(nèi)，與燃燒室中產(chǎn)生的火焰混合，并通過其加熱至期望的溫度。在一個實施方案中，所述排氣導(dǎo)入管的中心線與所述霧化室的中心線形成的夾角為30度至60度，例如35度、40度、45度、50度、55度，優(yōu)選為45度。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，所述進油管和/或所述進氣管位于所述外殼體內(nèi)的部分布置成彎曲管形狀、帶支路的歧管形狀或螺旋形盤管形狀。通過將該部分布置成彎曲管形狀、帶支路的歧管形狀或螺旋形盤管形狀，能夠增加進氣管和/或進油管在排氣中的行程，即增加其與排氣接觸的時間，從而充分利用排氣自身的溫度對引入的新鮮空氣或燃油進行預(yù)熱，從而有利于之后的點燃。在一個實施方案中，所述彎曲管形狀為U形、半圓形或之字形的形狀。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述燃燒室的前端還設(shè)置有導(dǎo)流風(fēng)葉。該導(dǎo)流風(fēng)葉呈順時針方向設(shè)置或呈逆時針方向設(shè)置，其能夠?qū)碜匀紵业臍怏w進行順時針或逆時針整流，起到均勻分散熱氣流的作用，從而避免火焰和熱氣流對微粒捕集器的小塊區(qū)域進行集中加熱，解決了微粒捕集器假象再生所導(dǎo)致的頻繁再生的問題。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述燃燒室的前端還可以設(shè)置擾流器。所述擾流器可以包括殼體、設(shè)置在殼體兩端的法蘭以及設(shè)置在殼體內(nèi)部的多個均壓板和多個混合板，所述均壓板和所述混合板沿著殼體的圓周內(nèi)壁均勻地設(shè)置；所述均壓板和所述混合板與殼體的軸線方向成60°～80°斜向設(shè)置，與殼體的內(nèi)壁成60°～80°順著混合氣體的氣流方向設(shè)置。所述均壓板沿著殼體的軸線方向逆時針斜向設(shè)置，所述混合板沿著殼體的軸線方向順時針斜向設(shè)置；或者所述均壓板沿著殼體的軸線方向順時針斜向設(shè)置，所述混合板沿著殼體的軸線方向逆時針斜向設(shè)置。所述均壓板或所述混合板可以為半水滴的形狀。通過該擾流器，能夠使燃燒所產(chǎn)生的熱流與來自發(fā)動機的排氣流充分混合并交換熱量，實現(xiàn)熱量的均勻分布，從而保證微粒捕集器能夠均衡再生。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，所述外殼體與所述排氣管口連接的連接部呈內(nèi)直徑漸變的錐體形狀，使得所述外殼體的直管部分的內(nèi)直徑大于所述排氣管口的內(nèi)直徑。通過增加外殼體的內(nèi)直徑，能夠降低排氣的流速，從而能夠更充分地加熱排氣。另外，這樣的設(shè)置還能夠防止低溫升溫器的布置增加排氣的背壓。

根據(jù)前述方面的低溫升溫器，在所述外殼體內(nèi)設(shè)置有內(nèi)殼體，所述內(nèi)殼體的出口端擴大并與所述外殼體的出口端對齊，所述內(nèi)殼體的入口端擴大成喇叭口形狀，位于外殼體的出口端和所述點火部之間，其邊緣固定在所述外殼體的內(nèi)壁上。所述內(nèi)殼體的設(shè)置有利于將排氣引入燃燒室中，以與燃燒產(chǎn)生的熱氣流充分混合。

與背景技術(shù)相比，本實用新型所提供的技術(shù)方案具有以上描述的諸多優(yōu)點，例如燃油-空氣混合物的充分霧化、燃點降低、燃油溫度提高并充分燃燒、避免微粒捕集器的頻繁再生、降低排氣背壓等，這些優(yōu)點使得本實用新型所提供的低溫升溫器能夠在極端的工況、尤其是在低于零度的溫度下使排氣溫度升高，從而實現(xiàn)微粒捕集器的再生。這解決了本領(lǐng)域長久以來一直沒有能夠解決的微粒捕集器再生難題，從而為柴油車的廣泛應(yīng)用打下堅實的基礎(chǔ)。

附圖說明

以下將參考附圖來描述本實用新型。應(yīng)當(dāng)理解，附圖僅僅是用來以舉例的方式解釋和說明本實用新型的原理，而無意于將本實用新型限制于附圖中所顯示的具體方案。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施方案的低溫升溫器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型一個實施方案的燃油預(yù)熱部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型一個實施方案的燃燒室組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本實用新型一個實施方案的霧化室及喇叭形導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本實用新型一個實施方案的擾流器的示意圖；

圖6A是根據(jù)本實用新型一個實施方案的彎曲管狀進氣管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6B是根據(jù)本實用新型另一實施方案的帶支路的歧管狀進氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：100-低溫升溫器；101-外殼體；102-燃油預(yù)熱部；103-進氣管；104-進油管；105-點火部；106-燃燒室；107-霧化室；108-法蘭；201-儲油內(nèi)套；202-儲油外套；203-預(yù)熱塞；204-預(yù)熱塞座；301-燃燒室直管；302-第一燃燒室錐管；303-圓孔；304-第二燃燒室錐管；402-噴嘴座；403-噴嘴芯；404-喇叭形導(dǎo)管；405-空氣擋板；500-擾流器；501-擾流器殼體；502-擾流器法蘭；503-均壓板；504-混合板。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖描述本實用新型的具體實施方式。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會理解，以下描述和說明僅僅是為了舉例說明本實用新型的原理，而無意于將本實用新型的保護范圍限制于所例舉的各種具體方式。

圖1顯示出根據(jù)本實用新型一個實施方案的低溫升溫器100的剖視圖。該低溫升溫器100為用于柴油發(fā)動機的尾氣凈化處理系統(tǒng)的一個組件，用于對來自柴油發(fā)動機的排氣進行加熱，使其溫度能夠升高至后續(xù)安裝的微粒捕集器即DPF的再生溫度。在一個實例中，低溫升溫器100接收并且燃燒來自進油管104的燃料和來自進氣管103的新鮮空氣來對排氣進行加熱。該燃料可以是來自發(fā)動機所使用的燃料，例如柴油?；蛘?，該燃料也可以是單獨提供的液體或氣體燃料，例如丙烷、乙醇等。

低溫升溫器100被放置為與來自發(fā)動機排氣管的排氣具有熱傳遞關(guān)系。例如，低溫升溫器100可以被至少部分地放置在混合器外殼中，以用于將流入混合器外殼中的排氣加熱到提升設(shè)置在其下游的氧化型催化器(DOC)的效率且允許下游進一步設(shè)置的微粒捕集器(DPF)再生的相對高溫。作為一個替代方案，低溫升溫器100還可以用于在發(fā)動機啟動之前預(yù)熱排放系統(tǒng)，以便在發(fā)動機啟動時提高排放系統(tǒng)的效率，從而減少冷啟動排放。

通常，低溫升溫器100布置在柴油發(fā)動機的排氣管下游，位于一些常見的尾氣處理裝置如氧化型催化器(DOC)、微粒捕集器(DPF)的上游，并且為這些處理裝置提供經(jīng)升溫處理的排氣，從而維持這些尾氣處理裝置的正常工作。

如圖1所示，低溫升溫器100可以包括：圓筒形的外殼體101，所述外殼體101的入口端與柴油車發(fā)動機的排氣管口連接；固定在所述外殼體101側(cè)壁上的進油管104和進氣管103；靠近所述外殼體101的入口端設(shè)置的燃油預(yù)熱部102，其中所述燃油預(yù)熱部102由儲油外套202、設(shè)置在所述儲油外套202中的儲油內(nèi)套201、設(shè)置在所述儲油內(nèi)套201中的預(yù)熱塞和與所述儲油內(nèi)套201連通的出油管構(gòu)成，所述進油管104的出口端在所述儲油內(nèi)套201的側(cè)壁上部與所述儲油內(nèi)套201連通；靠近所述外殼體101的出口端設(shè)置的點火部105，所述點火部105固定在所述外殼體101的側(cè)壁上；和燃燒室106，所述燃燒室106與所述點火部105的下端連接并且通過所述點火部105固定在所述燃燒室106的側(cè)壁上，其中位于所述點火部105前部的點火端伸入所述燃燒室中。下面對低溫升溫器的各個部件進行詳細(xì)描述。

外殼體101為鋼制殼體，用于容納來自發(fā)動機排氣管的排氣。例如，外殼體101由不銹鋼如SUS409材料制成。外殼體101通過法蘭108等連接裝置與發(fā)動機排氣管的管口連接。當(dāng)然，也可以通過本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的其它連接技術(shù)連接。在圖1所示的實施例中，外殼體101的右側(cè)端為入口端，其與柴油發(fā)動機的排氣管(未示出)的管口連接，以便于來自發(fā)動機的排氣流入其中。當(dāng)然，在圖1中所示出的方向僅僅是示例性的，排氣入口端和出口端的位置或方向可以交換。另外，在實際的安裝情況下，排氣入口端和排氣出口端也可以呈豎直方向排列，例如排氣入口端在上方，排氣出口端在下方，這取決于根據(jù)本實用新型的低溫升溫器在柴油車上的安裝方位。

在一個實施方案中，盡管沒有示出，外殼體101與排氣管口連接的連接部呈內(nèi)直徑漸變的錐體形狀，使得外殼體101的直管部分的內(nèi)直徑大于所述排氣管口的內(nèi)直徑。這樣，通過相比排氣管增加外殼體101的內(nèi)直徑，能夠降低排氣的流速，有利于排氣的加熱。另外，這樣設(shè)置的一個優(yōu)點在于還能夠在一定程度上降低低溫升溫器、尤其是其各個部件的布置所增加的排氣背壓。

進油管104用于從外部引入燃油，例如柴油、丙烷、或高濃度酒精等，用于在低溫升溫器100中燃燒產(chǎn)生熱氣流，以加熱來自發(fā)動機排氣管的排氣。進油管104可以由塑料管或鋼管制成。不過，考慮到排氣管內(nèi)的高溫，優(yōu)選進油管104由不銹鋼管制成，這樣可以耐受高溫，同時防止進油管104被排氣腐蝕。另外，為了防止排氣中的硫腐蝕進油管104，進油管104上還可以涂覆耐腐蝕涂層。

在一些情況下，由于柴油車輛經(jīng)常需要在比較苛刻的環(huán)境條件(例如我國東北部的低溫天氣(甚至到零下30度左右))下工作，導(dǎo)致燃油的溫度過低而不易點燃，所以在一些實施方案中，進油管104位于外殼體101內(nèi)的一部分被設(shè)置成彎曲管形狀、帶支路的歧管形狀或螺旋盤管形狀，并且該部分布置在燃燒室末端內(nèi)側(cè)或外側(cè)，位于火焰噴出的路徑上。這樣，當(dāng)?shù)蜏厣郎仄鏖_始點火之后，在該部分進油管104中流動的燃油可以被燃燒所產(chǎn)生的熱氣流加熱，使得燃油的溫度被進一步提升。

在一個示例性實施方案中，進油管104可以設(shè)置成第一進油管部分、第二進油管部分和第三進油管部分。第一進油管部分和第三進油管部分均為直管，沿著外殼體的內(nèi)側(cè)壁布置。在一個實施方案中，第二進油管部分為螺旋盤管的形式，設(shè)置在燃燒室末端內(nèi)側(cè)或者外側(cè)，位于火焰噴出的路徑上。這樣，當(dāng)?shù)蜏厣郎仄髦鹑紵?，所噴出的熱氣流能夠?qū)澢牡诙M油管部分進行加熱，從而提高進油的溫度，有利于進一步的燃燒。

下面將參考圖2描述根據(jù)本實用新型一個實施方案的燃油預(yù)熱部102。燃油預(yù)熱部102用于對燃油進行預(yù)熱，從而使燃油在低溫升溫器100被點火之前就能達到比較高的溫度，提高了點火的穩(wěn)定性。這樣，確保了根據(jù)本實用新型的低溫升溫器100能夠在苛刻的環(huán)境條件下也能順利、可靠地點燃。

如前所述，燃油預(yù)熱部102由儲油外套202、設(shè)置在儲油外套202中的儲油內(nèi)套201、設(shè)置在儲油內(nèi)套201中的預(yù)熱塞和與所述儲油內(nèi)套201連通的出油管構(gòu)成。儲油外套202和儲油內(nèi)套201均由鋼管制成。例如，兩者都用不銹鋼材料制成。儲油外套202起保溫隔熱的作用。儲油內(nèi)套201用于儲存燃油。儲油外套202和儲油內(nèi)套201之間具有間隙，用于起保溫隔熱的作用。作為一個優(yōu)選方案，儲油外套202和儲油內(nèi)套201之間是真空的，以增強保溫隔熱的作用。在一個實施方案中，燃油預(yù)熱部102的出油管與燃燒室連通，以向燃燒室輸入經(jīng)預(yù)熱的燃油。

如圖2所示，儲油外套202和儲油內(nèi)套201與預(yù)熱塞座204連接，并且通過其固定在外殼體101的側(cè)壁上。預(yù)熱塞座204中央的圓筒形部分伸入儲油內(nèi)套201中，使得配合在該圓筒形部分中的預(yù)熱塞能夠伸入儲油內(nèi)套201中，對燃油進行預(yù)熱。預(yù)熱塞可以由氮化硅棒體和陶瓷壓模而成，可輸出高達1100度的高溫來保證預(yù)熱工作，且可以在1300度高溫情況下正常工作。氮化硅棒體內(nèi)設(shè)置有耐高溫的鎢絲或鉬絲做導(dǎo)電體。作為另一替代方案，預(yù)熱塞由氮化硼棒體和陶瓷壓模而成，氮化硼棒體內(nèi)設(shè)置有耐高溫的鎢絲或鉬絲作為導(dǎo)電體。預(yù)熱塞座204由SUS310S材質(zhì)制成，可耐1200度以上的高溫，實時保護預(yù)熱塞的使用性能，延長其使用壽命。

在使用過程中，當(dāng)預(yù)熱塞通過端部連接的鎳制導(dǎo)線加電時，預(yù)熱塞開始發(fā)熱，并且將產(chǎn)生的熱量傳遞給預(yù)熱塞座204的中間圓筒形部分，進而將熱量傳遞給圓筒形部分周圍的燃油，從而使燃油的溫度提高。由于燃油的不停流動，使得經(jīng)加熱的燃油經(jīng)燃油預(yù)熱部102下端的出油管離開儲油內(nèi)套201，新的燃油通過進油管104補充進來，實現(xiàn)了燃油的循環(huán)和流動加熱。同時，由于燃油不停帶走圓筒形部分的熱量，因此內(nèi)置的預(yù)熱塞不會因為溫度過高而被損壞，延長了預(yù)熱塞的使用壽命，降低了預(yù)熱塞的更換成本。

低溫升溫器100的一個重要部件是點火部105，用于引燃來自出油管的燃油或經(jīng)噴嘴口霧化噴出的燃油-空氣混合物。點火部105可以為本領(lǐng)域中常用的電火花塞，例如汽油機點火系統(tǒng)中常用的電火花塞。然而，作為優(yōu)選方案，點火部105使用陶瓷點火塞。陶瓷點火塞由氮化硅點火針或氮化硼點火針(其中內(nèi)置有電發(fā)熱絲)和陶瓷壓模而成。電發(fā)熱絲優(yōu)選為鎢絲，或者優(yōu)選為鉬絲。陶瓷點火塞可輸出1100度的高溫來保證引燃工作，且可以在1300度高溫情況下正常工作。陶瓷點火塞的安裝座由SUS310S材質(zhì)制作，可耐1200度高溫，實時保護陶瓷點火塞的使用性能，延長其使用壽命。

低溫升溫器100還設(shè)置有燃燒室，位于陶瓷點火塞前部的點火端伸入燃燒室中，以引燃來自燃油預(yù)熱部102的燃油與空氣的混合物。參考圖1，燃燒室由燃燒室直管301、第一燃燒室錐管302和第二燃燒室錐管304形成。燃燒室直管301的側(cè)壁與陶瓷點火塞的安裝部連接并通過其固定在外殼體101上，第一燃燒室錐管302的直徑較大一端與燃燒室直管301的一端連接，另一端與燃油預(yù)熱部102的出油管連通，以引入燃油-空氣混合物；第二燃燒室錐管304與燃燒室直管301的另一端連接，形成火焰噴出口。作為一個替代方案，第一燃燒室錐管302的直徑較大一端與燃燒室直管301的一端連接，另一端與霧化室107連接，使得燃油-空氣噴霧經(jīng)霧化室107霧化之后才被送至燃燒室。燃燒室的各組件在圖3中詳細(xì)示出。

在第一混合室錐管上還以相等的間距設(shè)置有多個圓孔303，用于安裝引入排氣的排氣引入管(未示出)。在一個實施方案中，排氣引入管為喇叭形的不銹鋼管，其直徑較大的喇叭口端位于第一混合室錐管外部，用于引入排氣。在另一實施方案中，排氣引入管是傾斜設(shè)置的，其中排氣引入管的中心線相對于燃燒室的中心線或者外殼體101的中心線形成夾角，例如，該夾角為30至60度，例如為35度、40度、45度、50度、55度，優(yōu)選為45度。這樣的傾斜設(shè)置有利于將部分發(fā)動機排氣送入混合室中與燃燒產(chǎn)生的熱氣流均勻混合，以便被充分加熱。另外，這樣的傾斜設(shè)置不會大幅增加排氣阻力。

作為一個優(yōu)選方案，在燃燒室和燃油預(yù)熱部102之間還設(shè)置有霧化室107。霧化室107的一端與燃油預(yù)熱部102的出油管連接，用于引入經(jīng)預(yù)熱的燃油；另一端與燃燒室連通，用于將燃油-空氣混合物輸入燃燒室中。霧化室107可以由圓筒形鋼管制成，例如由SUS304制成，通過焊接等本領(lǐng)域熟知的方式與燃燒室連接。下面將參考圖4詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型一個實施方案的霧化室107。

在圖4中，在霧化室107與出油管連接的一端設(shè)置有油氣混合部。油氣混合部包括與霧化室107的側(cè)壁連接噴嘴座402和與出油管連通的噴嘴芯403。噴嘴芯403的前端直徑較小部分配合至噴嘴座402的內(nèi)部，兩者之間形成一定的間隙空間，用作燃油或燃油-空氣混合物的流動通路。在噴嘴芯403前端直徑較小部分的側(cè)壁圓周上等距分布有若干個通孔，用作噴油口，使來自出油管的燃油流入間隙空間中。在一個實施方案中，噴嘴芯403的前度部分形成為圓錐體形狀，以有利于燃油的流動。在該實施方案中，噴嘴座402的與該圓錐體形狀對準(zhǔn)的部分中設(shè)置有噴霧口，用于使來自間隙空間的燃油-空氣混合物霧化噴出到霧化室107的內(nèi)腔中。

在一個優(yōu)選實施方案中，進氣管103與油氣混合部的噴嘴座402連接，并且該進氣管103具有設(shè)置在噴嘴座402內(nèi)的第一出氣口和第二出氣口。第一出氣口通向噴嘴座402的內(nèi)腔，與噴霧口連通，以將部分新鮮空氣引入噴嘴座402的內(nèi)腔中并與所引入的燃油相互混合，然后經(jīng)噴霧口霧化噴出；第二出氣口通向霧化室107，與燃燒室連通，以將部分新鮮空氣送入燃燒室中，起助燃作用。

作為一個優(yōu)選方案，在霧化室107內(nèi)還設(shè)置有喇叭形導(dǎo)管404。參考圖4，喇叭形導(dǎo)管404與油氣混合部的噴嘴座402連接，包括圓筒形導(dǎo)管和由所述圓筒形導(dǎo)管伸出的數(shù)根導(dǎo)管條。這些導(dǎo)管條的末端向外擴張，形成喇叭狀。這樣的喇叭形導(dǎo)管404能夠引導(dǎo)燃油-空氣噴霧的流動，使其均勻擾動，實現(xiàn)充分助燃的效果。在一個實例中，喇叭形導(dǎo)管404由圓筒形不銹鋼制件制成，其前端部分被均勻切割掉數(shù)個部分，從而形成導(dǎo)管條，然后使該導(dǎo)管條的末端擴張，形成擴大的開口形狀。

作為進一步的優(yōu)選方案，在霧化室107和喇叭形導(dǎo)管404之間還設(shè)置有環(huán)形的空氣擋板405，在空氣擋板405中等距設(shè)置有多個通氣孔。例如，該空氣擋板405由不銹鋼沖壓件制成，在其環(huán)形部分中等距沖壓出多個通氣孔，例如5個、7個或9個通氣孔，使得來自進氣管103的空氣由通氣孔中流入，降低所引入的新鮮空氣的流速，對新鮮空氣進行導(dǎo)流和分散，從而有利于其與燃油-空氣混合物混合，以實現(xiàn)充分燃燒。

為了使排氣和經(jīng)燃燒產(chǎn)生的熱氣流均勻混合，在一個實施方案中，在燃燒室的前端設(shè)置有導(dǎo)流風(fēng)葉或擾流器500。導(dǎo)流風(fēng)葉或擾流器500通過法蘭等本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式與低溫升溫器的外殼體101連接。

在一個實施方案中，導(dǎo)流風(fēng)葉由多個不銹鋼制風(fēng)葉構(gòu)成，呈順時針方向設(shè)置或呈逆時針方向設(shè)置，用于對來自燃燒室的氣體進行順時針或逆時針整流，起到均勻分散熱氣流的作用，從而避免火焰和熱氣流對微粒捕集器的小塊區(qū)域進行集中加熱，解決了微粒捕集器假象再生所導(dǎo)致的頻繁再生的問題。

擾流器500的一個示例性實施方案示于圖5中。優(yōu)選地，擾流器500包括殼體、設(shè)置在殼體兩端的法蘭502以及設(shè)置在殼體內(nèi)部的多個均壓板503和多個混合板504，均壓板503和混合板504沿著殼體的圓周內(nèi)壁均勻地設(shè)置；均壓板503和混合板504與殼體的軸線方向成60°～80°斜向設(shè)置，與殼體的內(nèi)壁成60°～80°順著混合氣體的氣流方向設(shè)置。在一個實施方案中，殼體由不銹鋼殼體制成，均壓板503和混合板504也由不銹鋼沖壓板制成。在另一實施方案中，均壓板503和混合板504制成半水滴的形狀。

均壓板503和混合板504通過焊接等本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員熟知的方式固定在不銹鋼殼體的內(nèi)壁上，其與殼體的軸線方向和殼體的內(nèi)壁均成60°角。設(shè)置擾流器500的目的是使經(jīng)燃燒產(chǎn)生的熱氣流和來自排氣管的排氣充分混合，從而實現(xiàn)排氣的均勻加熱以及DPF的均衡再生。這降低了因加熱不均而導(dǎo)致的DPF破裂。

進氣管103可以為不銹鋼制成的導(dǎo)管，與燃燒室連通，用于將新鮮空氣引入燃燒室中。作為一個優(yōu)選方案，進氣管103與油氣混合部的噴嘴座402連接，從而將部分新鮮空氣送入油氣混合部中，與所引入的燃油相互混合。

作為另一實例，為了能夠?qū)諝膺M行預(yù)熱，進氣管103設(shè)計如下：進氣管103位于外殼體101內(nèi)的一部分布置成彎曲管形狀、帶支路的歧管形狀或螺旋形盤管形狀，并且該部分位于燃燒室出口端的內(nèi)側(cè)外側(cè)，位于火焰噴出的路徑上。在一個實施方案中，彎曲管形狀為U形、半圓形或之字形的形狀。當(dāng)然，彎曲管還可以為本領(lǐng)域普通人員熟知的其它形狀。

在一個具體實施方案中，進氣管103設(shè)置成第一進氣管部分、第二進氣管部分和第三進氣管部分，其中第一進氣管部分和第三進氣管部分均為直管，分別沿外殼體101的內(nèi)側(cè)壁長度方向布置；第二進氣管部分為彎曲管、帶支路的歧管或螺旋盤管的形式，設(shè)置在燃燒室末端內(nèi)側(cè)或外側(cè)，位于火焰噴出的路徑上。這樣的進氣管103設(shè)計使得氣體在流經(jīng)第二進氣管部分時能夠被火焰產(chǎn)生的熱氣流預(yù)熱，從而提高其進氣溫度，有利于點燃和穩(wěn)定燃燒。作為優(yōu)選方案，第二進氣管部分可以為U形彎管、半圓形彎管、蛇形彎管、螺旋形彎管或帶支路的歧管的形式，這樣可以增加進氣管103與熱氣流的接觸面積，延長進氣受熱的時間。這樣的設(shè)置對于低溫升溫器100以及包括這種低溫升溫器100的尾氣凈化系統(tǒng)在溫度比較苛刻的地區(qū)如我國東北地區(qū)的應(yīng)用非常有利。如果不采用這樣的設(shè)置，來自進氣管103的新鮮空氣溫度過低，會導(dǎo)致點火失敗，增加產(chǎn)生二次污染的風(fēng)險。這樣的進氣管103的一個實例在圖6A中示出，其中第二進氣管103部分設(shè)置成U形形狀。設(shè)置有帶支路歧管的另一個進氣管103實例在圖6B中示出，其中新鮮空氣流經(jīng)歧管分成3個流路在火焰噴出路徑中流動，從而大幅增加與熱氣流接觸的面積，起到良好的空氣預(yù)熱效果。

在一個實施方案中，為了增強低溫升溫器的保溫作用，在外殼體101內(nèi)還設(shè)置有內(nèi)殼體。內(nèi)殼體的出口端擴大并與外殼體101的出口端對齊，內(nèi)殼體的入口端擴大成喇叭口形狀，位于外殼體101的出口端和點火部105之間，其邊緣固定在所述外殼體101的內(nèi)壁上。在外殼體101和內(nèi)殼體直接設(shè)置有間隙空間，起保溫和絕熱的作用。優(yōu)選地，該間隙空間內(nèi)為真空，以進一步增強保溫和絕熱的作用。

上述具體實施方式用來解釋說明本實用新型，僅為本實用新型的優(yōu)選實施方案，而不是對本實用新型進行限制。在本實用新型的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)對本實用新型作出的任何修改、等同替換、改進等都落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。