本實用新型涉及顆粒捕集設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種防止沉積固態(tài)顆粒物、避免堵塞，利于顆粒物的再生的分離式載體的顆粒捕集器裝置。

背景技術(shù)：

歐6C排放規(guī)定，對缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的顆粒物排放提出了嚴(yán)格的限制要求，對于發(fā)動機(jī)的顆粒物原排不優(yōu)的汽車而言，顆粒捕集器(Gasoline Particulate Filter，簡稱GPF)可以有效的過濾污染物尾氣中的顆粒，滿足規(guī)定的限值要求。研究表明，顆粒捕集器與傳統(tǒng)的三元催化轉(zhuǎn)化器，結(jié)合起來共同發(fā)揮作用，缸內(nèi)直噴汽油車可以滿足歐6C的規(guī)定限值要求。

現(xiàn)有的顆粒捕集器內(nèi)含一塊陶瓷載體，載體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為壁流式結(jié)構(gòu)。孔壁是透氣的，尾氣由一個孔進(jìn)，另外一個孔出，微粒沉積在孔壁表面以及孔壁內(nèi)部。傳統(tǒng)的顆粒捕集器內(nèi)的陶瓷載體為整體式載體，即內(nèi)部是統(tǒng)一的一塊整體，載體的各處熱阻基本一致。同時沉積固態(tài)顆粒物，為了避免堵塞，需要氧化為氣態(tài)(CO2等)，排出到大氣中，稱之為顆粒捕集器的再生。在再生時，顆粒捕集器內(nèi)需要如下環(huán)境：①氧氣，②與氧氣充分的接觸面積，③足夠的溫度場。尤其在汽油機(jī)車上應(yīng)用顆粒捕集器，更需要關(guān)注耐久里程時的再生性能，若再生性能不優(yōu)，會導(dǎo)致背壓上升，油耗增大，整車動力性降低，嚴(yán)重時會發(fā)生捕集器的堵塞。

顆粒捕集器，根據(jù)前艙空間、發(fā)動機(jī)原始排放水平、整車標(biāo)定，顆粒捕集器的技術(shù)成熟度，整車耐久，NVH等因素，可以布置在前艙緊耦合位置(三元催化轉(zhuǎn)化器的下游，或者兩者耦合在一起)，或布置在下底板處。下底板處布置的傳統(tǒng)整體式載體的顆粒捕集器，由于距離發(fā)動機(jī)排氣門較遠(yuǎn)，入口氣流溫度低，下底板處對流散及輻射散熱多，以及無其他熱源的對流及輻射加熱作用，且載體內(nèi)的熱阻基本一致。導(dǎo)致在整車的低速工況，捕集器內(nèi)的流場溫度較低，不利于已經(jīng)吸附的顆粒物的再生(碳顆粒與氧氣的氧化溫度550℃以上)。尤其對于被動再生控制策略的下底板顆粒捕集器，風(fēng)險更大。現(xiàn)有技術(shù)中需要一種防止沉積固態(tài)顆粒物、避免堵塞，提高再生能力的顆粒捕集器裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種防止沉積固態(tài)顆粒物、避免堵塞，利于顆粒物的再生的分離式載體的顆粒捕集器裝置。

一種分離式載體的顆粒捕集器裝置，包括：

入口管，擴(kuò)張管，殼體，漸縮管和出口管組成的污染物流入流出管道，其中殼體的管徑最大；

所述殼體內(nèi)部沿污染物流動方向設(shè)有前級載體和后級載體，所述前級載體為低目數(shù)/低孔空隙率的陶瓷載體，所述后級載體為高目數(shù)/高孔空隙率的陶瓷載體，所述前級載體的孔目數(shù)小于后級載體的孔目數(shù)，所述前級載體和后級載體之間設(shè)有空隙。

所述后級載體的孔目數(shù)大于前級載體的孔目數(shù)。

所述空隙的寬度分別小于后級載體和前級載體的寬度。

所述空隙內(nèi)設(shè)有溫度傳感器或者氧傳感器時，空隙的寬度大于溫度傳感器或者氧傳感器的基座寬度。

本實用新型入口管，擴(kuò)張管，殼體，漸縮管和出口管組成的污染物流入流出管道，其中殼體的管徑最大；殼體內(nèi)部沿污染物流動方向設(shè)有前級載體和后級載體，前級載體為低目數(shù)/低孔空隙率的陶瓷載體，后級載體為高目數(shù)/高孔空隙率的陶瓷載體，前級載體的孔目數(shù)小于后級載體的孔目數(shù)，前級載體和后級載體之間設(shè)有空隙。采用前級載體和后級載體配合的方式，中間留有空隙。前級載體過濾效率低，后級載體的過濾效率高，前級載體捕集的顆粒物，相比傳統(tǒng)整體式載體的相同長度前端部分，捕集的顆粒物少，因此增大了前級載體處的顆粒物與廢氣中氧氣的接觸面積，利于再生。同時，在兩塊載體的中間留有空隙，由于陶瓷載體的導(dǎo)熱系數(shù)一般是空氣導(dǎo)熱系數(shù)的10倍以上，載體的熱阻比空氣熱阻低，則前期載體的平均溫度要高于傳統(tǒng)整體式載體平均溫度。此進(jìn)一步利于顆粒物的再生。本實用新型防止沉積固態(tài)顆粒物、避免堵塞，利于顆粒物的再生。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中顆粒捕集器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、入口管，2、擴(kuò)張管，3、殼體，4、漸縮管，5、出口管，6、前級載體，7、后級載體，8、空隙。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型做進(jìn)一步說明。

實施例1：

一種分離式載體的顆粒捕集器裝置，包括：入口管1，擴(kuò)張管2，殼體3，漸縮管4和出口管5組成的污染物流入流出管道，其中殼體3的管徑最大；殼體3內(nèi)部沿污染物流動方向設(shè)有前級載體6和后級載體7，前級載體6為低目數(shù)/低孔空隙率的陶瓷載體，后級載體7為高目數(shù)/高孔空隙率的陶瓷載體，前級載體6的孔目數(shù)小于后級載體7的孔目數(shù)，前級載體6和后級載體7之間設(shè)有空隙8。

后級載體7的孔目數(shù)大于前級載體6的孔目數(shù)?？障?的寬度分別小于后級載體7和前級載體6的寬度?？障?內(nèi)設(shè)有溫度傳感器或者氧傳感器時，空隙8的寬度大于溫度傳感器或者氧傳感器的基座寬度。

對于下底板處布置的顆粒捕集器，采用分離式載體的顆粒捕集器設(shè)計方案，即顆粒捕集器內(nèi)的載體由兩塊陶瓷載體組成，兩塊載體中間留有一定空隙：前級載體采用較低目數(shù)/低孔隙率方案，后級載體采用較高目數(shù)/高孔隙率方案。此結(jié)構(gòu)設(shè)計，相比于傳統(tǒng)顆粒捕集器內(nèi)的整體式載體方案，維持其轉(zhuǎn)化效率基本不變，但改變了其熱阻分布，并改善了溫度場分布，利于被動再生。

分離式載體的顆粒捕集器裝置內(nèi)部，采用兩塊陶瓷載體方案，前級采用低目數(shù)/低孔隙率載體，后級采用高目數(shù)/高孔隙率載體。兩塊載體中間留有一定空隙。前級載體過濾效率低，后級載體的過濾效率高，前級載體捕集的顆粒物，相比傳統(tǒng)整體式載體的相同長度前端部分，捕集的顆粒物少，因此增大了前級載體處的顆粒物與廢氣中氧氣的接觸面積，利于再生。同時，在兩塊載體的中間留有一定空隙，由于陶瓷載體的導(dǎo)熱系數(shù)一般是空氣導(dǎo)熱系數(shù)的10倍以上，載體的熱阻比空氣熱阻低，則前期載體的平均溫度要高于傳統(tǒng)整體式載體平均溫度。此進(jìn)一步利于顆粒物的再生。

分離式載體的顆粒捕集器裝置內(nèi)的前級載體，相比于傳統(tǒng)的整體式載體的相同長度前端部分，床溫度更高，更容易發(fā)生再生。前級再生時，又進(jìn)一步釋放出熱量。同時，較高的廢氣溫度，流入后級載體時，也有利于后級載體的顆粒物再生。綜合來看，相比于傳統(tǒng)式的顆粒捕集器，分離式載體的顆粒捕集器更有利于顆粒物的再生。

分離式載體的顆粒捕集器裝置，相比于傳統(tǒng)整體式載體的捕集器，捕集效率維持基本不變，但可以改變捕集器的熱阻分布，以及捕集的顆粒物分布，利于整體再生。在捕集器殼體內(nèi)，采用分離式載體布置，前級采用低目數(shù)/低孔隙率陶瓷載體，后級采用高目數(shù)/高孔隙率陶瓷載體，兩款載體中間留有一定空隙，空隙大小根據(jù)傳感器大小及溫度場分布而定。前級與后級載體的長度比例分布，依據(jù)顆粒捕集器整體的過濾效果和前級載體內(nèi)的溫升情況而定。適用于從發(fā)動機(jī)排氣門到尾消任意處布置的顆粒捕集器。適用于涂覆貴金屬以及未涂覆貴金屬的顆粒捕集器。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。