船舶柴油機(jī)dpf自動(dòng)再生裝置及再生方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種DPF的輔助裝置，特別涉及一種船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置及再生方法。該再生裝置包括排氣管道、DPF、壓差傳感器、ECU、等離子體發(fā)生電源及電源電路，所述排氣管道由進(jìn)氣排氣管和出氣排氣管構(gòu)成，DPF串聯(lián)連接在進(jìn)氣排氣管和出氣排氣管間，壓差傳感器的兩個(gè)探頭分別設(shè)置在DPF進(jìn)氣端和出氣端，且壓差傳感器信號(hào)輸出端接ECU的信號(hào)輸入端，等離子體發(fā)生電源的控制端接ECU的信號(hào)輸出端；DPF內(nèi)具有多個(gè)孔道，在DPF孔道的上下兩壁均布置有平行的極板。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、主動(dòng)控制、完全再生，防止過(guò)濾器堵塞失效等功能。
【專利說(shuō)明】
船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置及再生方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種DPF的輔助裝置，特別涉及一種船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置及再生方法。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì)，船舶發(fā)動(dòng)機(jī)造成的大氣污染已成為繼機(jī)動(dòng)車尾氣污染、工業(yè)企業(yè)排放之后我國(guó)的第三大大氣污染來(lái)源。隨著環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的重要性日趨增加，降低船舶發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物這一目標(biāo)成為當(dāng)今世界上發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。一般而言，在船舶使用的柴油發(fā)動(dòng)的廢氣中大量含有一氧化碳、氮氧化物、顆粒狀物質(zhì)(碳煙)等有害成份。為了去除這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣氣體中的有害物質(zhì)，在船舶發(fā)動(dòng)機(jī)后處理裝置中設(shè)有柴油微粒過(guò)濾裝置(DieseI ParticulateFi Iter，DPF)，所謂DPF是指過(guò)濾、捕集廢氣中的顆粒狀物質(zhì)(Particulate Matter)的裝置。
[0003]顆粒狀物質(zhì)(PM)或碳煙(Soot)被DPF捕集后，為了去除捕集的PM而執(zhí)行再生過(guò)程，即使被DPF捕集的PM與氧氣或其它氧化物質(zhì)反應(yīng)而使得氧化?，F(xiàn)有技術(shù)方案中，發(fā)動(dòng)機(jī)在采用“D0C+DPF”且DPF采用被動(dòng)再生技術(shù)路線降低尾氣排放時(shí)，DPF被動(dòng)再生是依靠發(fā)動(dòng)機(jī)排氣熱量使顆粒物和二氧化氮(D0C段的反應(yīng)產(chǎn)物)燃燒實(shí)現(xiàn)的。該技術(shù)路線在DPF再生時(shí)存在的缺點(diǎn)是:當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在特定工況(如低速低負(fù)荷等工況)排氣溫度較低時(shí)，排氣不能提供足夠的熱量使顆粒物和二氧化氮燃燒，從而導(dǎo)致DPF再生失敗，排氣系統(tǒng)背壓上升，發(fā)動(dòng)機(jī)性能惡化，嚴(yán)重時(shí)甚至存在導(dǎo)致整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)報(bào)廢的隱患;且所述現(xiàn)有技術(shù)方案的使用范圍有限，尤其不適用在低速低負(fù)荷等工況較多的公交車發(fā)動(dòng)機(jī)上。而DPF主動(dòng)再生需要在DPF中噴射燃油助燃，造成DPF再生的成本上升。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)方案中，發(fā)動(dòng)機(jī)DPF再生指的是當(dāng)DPF中存儲(chǔ)的顆粒物達(dá)到一定限度，通過(guò)壓差傳感器檢測(cè)到DPF出口和入口壓差升高到某一限值，必須采取措施除掉DPF中顆粒物的技術(shù)。DPF主動(dòng)再生是指在DPF中噴射燃油助燃，推動(dòng)DPF再生的技術(shù);DPF被動(dòng)再生指的是僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)排氣熱量使DPF再生的技術(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)在采用“D0C+DPF”且DPF采用被動(dòng)再生技術(shù)路線降低尾氣排放的原理是:DOC(氧化催化器)是發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化氧化反應(yīng)的主要場(chǎng)所，DPF(顆粒捕捉器)攔截并存儲(chǔ)、燃燒排氣中的顆粒物(PM)。
[0005]CN103758614A、名稱“DPF自動(dòng)再生系統(tǒng)及再生方法”，利用ART ElectronicControl Unit(E⑶)實(shí)時(shí)采集DPF兩端的壓力差，當(dāng)壓力達(dá)到再生設(shè)定值時(shí)，ART E⑶控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理升溫裝置中的加熱棒加熱、控制空氣閥打開向柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理升溫裝置中的供氣管道供氣、控制噴油栗向柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理升溫裝置中的輸油管定量供油，從而實(shí)施DPF的再生。當(dāng)ART ECU中的檢測(cè)熱電耦檢測(cè)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，表示再生完成，退出再生，停止柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理升溫裝置加熱棒、噴油栗、空氣閥的工作。但是該專利需要額外噴油影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣特性，同時(shí)增加了耗油量。
[0006]CN104564247A、名稱“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)DPF低溫再生點(diǎn)火器”，為了能夠?qū)崿F(xiàn)均恒再生，避免局部再生所帶來(lái)的DPF捕集器假再生，改進(jìn)了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)DPF的再生點(diǎn)火器，其包括點(diǎn)火棒總成、儲(chǔ)熱體總成、點(diǎn)火器燃燒室總成，點(diǎn)火器風(fēng)葉外護(hù)套前端與點(diǎn)火棒總成連接，儲(chǔ)熱體總成、點(diǎn)火器燃燒室總成位于點(diǎn)器風(fēng)葉外護(hù)套內(nèi)，流體整流罩位于點(diǎn)火器風(fēng)葉外護(hù)套內(nèi)且直對(duì)點(diǎn)燃燒室總成后端，點(diǎn)火器風(fēng)葉外護(hù)套后端與擾流器前端連通。但點(diǎn)火器和燃燒室溫度較高，容易造成DPF再生損壞，同時(shí)在檢測(cè)是否再生準(zhǔn)確度不足。
[0007]除此之外，采用催化氧化進(jìn)行DPF再生的技術(shù)也相對(duì)成熟，但催化氧化DPF中的積碳所需的再生溫度較高，再生時(shí)間較長(zhǎng)，也難以實(shí)現(xiàn)完全再生，同時(shí)催化氧化積碳所用的催化劑價(jià)格較高，壽命也不長(zhǎng)，增加了整個(gè)尾氣處理裝置的成本。因此，亟須一種低成本，低能耗，高效率，又不影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的DPF系統(tǒng)，使其在船舶尾氣處理過(guò)程中發(fā)揮巨大的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種低成本，低能耗，高效率，又不影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能的船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、主動(dòng)控制、完全再生，防止過(guò)濾器堵塞失效等功能。
[0009 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
一種船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置，該再生裝置包括排氣管道、DPF、壓差傳感器、E⑶、等離子體發(fā)生電源及電源電路，所述排氣管道由進(jìn)氣排氣管和出氣排氣管構(gòu)成，DPF串聯(lián)連接在進(jìn)氣排氣管和出氣排氣管間，壓差傳感器的兩個(gè)探頭分別設(shè)置在DPF進(jìn)氣端和出氣端，且壓差傳感器信號(hào)輸出端接ECU的信號(hào)輸入端，等離子體發(fā)生電源的控制端接ECU的信號(hào)輸出端;DPF內(nèi)具有多個(gè)孔道，在DPF孔道的上下兩壁均布置有平行的極板，其中一極板接于等離子體發(fā)生電源，另外一極板接地，使DPF的每個(gè)孔道的腔室均構(gòu)成一個(gè)低溫等離子體發(fā)生器。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的凈化處理，DPF裝置是船舶柴油機(jī)尾氣PM脫除必不可少的一環(huán)，但是船舶較惡劣的運(yùn)行條件以及較差的油質(zhì)也對(duì)DPF裝置提出了更高的要求。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種利用低溫等離子體(NTP)主動(dòng)再生船舶柴油DPF的裝置，并能夠?qū)崿F(xiàn)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)、主動(dòng)控制、完全再生的船用DPF自動(dòng)再生裝置及再生方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的設(shè)計(jì)，一是使DPF中產(chǎn)生低溫等離子體(NTP)，利用NTP使得捕集下來(lái)的顆粒物被氧化，實(shí)現(xiàn)再生;二是采用基于DPF壓差模型的再生開始判斷和基于閉環(huán)壓差控制的再生終止判斷方法。
[0011 ]優(yōu)選地，所述的極板布置在DPF的孔道內(nèi)壁上，極板包括高壓極板和接地極板，每層孔道的上下兩層均分別布置有高壓極板和接地極板，極板通過(guò)延伸至DPF殼體固定。
[0012]優(yōu)選地，所述高壓極板與接地極板之間的距離為5?8mm，每塊極板的厚度為0.3?
0.5mm，高壓極板與接地極板的長(zhǎng)度為100?200mm。
[0013]優(yōu)選地，所述等離子體發(fā)生電源為高壓高頻交流電源或高壓高頻脈沖電源，高壓高頻交流電源的頻率為50Hz?1kHz，峰值電壓為1kV?60kV，高壓高頻脈沖電源脈沖頻率為50Hz?10kHz，峰值電壓為1kV?80kV，脈沖寬度為20ys?10ms。
[0014]一種船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生方法，采用所述的再生裝置，E⑶實(shí)時(shí)采集DPF兩端的壓力差，當(dāng)壓力差達(dá)到再生設(shè)定值Pl時(shí)，E⑶控制再生裝置中的等離子體發(fā)生電源放電，使DPF孔道內(nèi)產(chǎn)生低溫等離子體，氧化捕集下來(lái)的顆粒物，從而實(shí)施再生，當(dāng)ECU檢測(cè)到DPF兩端的壓力差信號(hào)達(dá)到終止再生的設(shè)定值P2時(shí)，表示再生完成，裝置終止再生過(guò)程，停止再生裝置的等離子體發(fā)生電源的供電。
[0015]優(yōu)選地，所述船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生方法中，選取的DPF開始再生的壓差信號(hào)設(shè)定值為16?20kPa，終止再生的壓差信號(hào)設(shè)定值為4?8kPa。
[0016]優(yōu)選地，所述的再生方法具體為:
再生開始判斷:通過(guò)ECU輸入端從壓差傳感器獲得的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓差信號(hào)來(lái)判斷是否需要進(jìn)入再生過(guò)程；當(dāng)DPF使用初期，內(nèi)部積存的PM較少，DPF兩端的壓差值在Pl以下基本平衡；當(dāng)DPF長(zhǎng)時(shí)間使用，由于PM的積累，導(dǎo)致DPF發(fā)生堵塞現(xiàn)象，壓差信號(hào)會(huì)持續(xù)上升，利用額定含量?jī)?nèi)和超出額定含量?jī)煞N不同的壓差來(lái)判定是否進(jìn)入自動(dòng)再生;壓差信號(hào)反饋至ECU后，ECT對(duì)壓差信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)DPF兩端壓差信號(hào)值小于等于設(shè)定值Pl，不啟動(dòng)再生程序；當(dāng)DPF兩端壓差信號(hào)值大于設(shè)定值Pl，啟動(dòng)再生程序；
再生程序啟動(dòng)后，ECU4對(duì)等離子體發(fā)生電源發(fā)出啟動(dòng)指令，等離子體發(fā)生電源啟動(dòng)后，在DPF2孔道的高壓極板和接地極板間產(chǎn)生低溫等離子體，PM被氧化實(shí)現(xiàn)再生，壓差傳感器測(cè)得的壓差信號(hào)逐漸下降；
再生終止判斷:當(dāng)壓差傳感器測(cè)得的壓差信號(hào)值達(dá)到設(shè)定值P2時(shí)，表明PM基本再生完成，壓差信號(hào)反饋至ECU，ECU對(duì)等離子體發(fā)生電源發(fā)出停止指令，等離子體發(fā)生電源停止，再生終止。
[0017]本發(fā)明結(jié)合等離子體再生船舶柴油機(jī)DPF裝置采用高壓高頻交流電源或高壓高頻脈沖電源等放電方式，輸入能量更高，更易于調(diào)節(jié);基于壓差的等離子體能量輸入控制，易于放大，運(yùn)行更穩(wěn)定;再生判斷準(zhǔn)確度高，再生時(shí)間短，再生完全;可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和主動(dòng)再生。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明DPF再生裝置中低溫等離子發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3是本發(fā)明DPF主動(dòng)再生裝置進(jìn)行再生的控制流程圖。
[0020]圖4是本發(fā)明DPF再生過(guò)程的閾值說(shuō)明圖。
[0021]圖5是本發(fā)明DPF再生時(shí)間與實(shí)測(cè)排氣背壓曲線圖。
[0022]圖中:11、進(jìn)氣排氣管，12、出氣排氣管，2、DPF，3、壓差傳感器，4、E⑶，5、等離子體發(fā)生電源，61、高壓極板，62、接地極板。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過(guò)具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。下述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0024]實(shí)施例1:
如圖1和圖2所示的一種船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置，由排氣管道、DPF2、壓差傳感器
3、E⑶4、等離子體發(fā)生電源5及電源電路組成，所述排氣管道由與DPF的進(jìn)氣口連接的進(jìn)氣排氣管11和與DPF的出氣口連接的出氣排氣管12構(gòu)成，DPF2串聯(lián)連接在進(jìn)氣排氣管11和出氣排氣管12之間，壓差傳感器3的兩個(gè)探頭31和32分別設(shè)置在DPF進(jìn)氣端和出氣端，且壓差傳感器的信號(hào)輸出端接ECU4的信號(hào)輸入端，等離子體發(fā)生電源5的控制端接ECU的信號(hào)輸出端。DPF內(nèi)具有多個(gè)孔道，在DPF孔道的上下兩壁均布置有平行的長(zhǎng)方形的高壓極板61和接地極板62，其中高壓極板61的一端與等離子體發(fā)生電源相連，接地極板62的一端接地，使得DPF的每個(gè)孔道的腔室均構(gòu)成一個(gè)低溫等離子體發(fā)生器，作為船舶柴油機(jī)DPF再生的主要功能部件。DPF內(nèi)的每個(gè)孔道都設(shè)有一組極板。
[0025]每層孔道的上下兩層均分別布置有高壓極板和接地極板，所述的高壓極板和接地極板布置在DPF的孔道內(nèi)壁上，通過(guò)延伸至DPF殼體固定。所述高壓極板與接地極板之間的距離為5?8mm，每塊極板的厚度為0.3?0.5mm，高壓極板與接地極板的長(zhǎng)度為100?200mm。
[0026]裝置電路:船舶柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境復(fù)雜，氣候環(huán)境、工況環(huán)境、電磁環(huán)境惡劣。電控ECU在設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮電路的單個(gè)元器件的適應(yīng)性都達(dá)到復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用，所有器件的工作溫度選擇都必須可以滿足-45° 095° C的工作范圍。工況環(huán)境和電磁環(huán)境的變化帶來(lái)電路噪聲，最易影響的是電源等離子放電的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮各個(gè)因數(shù)的影響，通過(guò)以下的電路設(shè)計(jì)保證設(shè)計(jì)的性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0027]壓差采集:分別將壓差傳感器3的探頭置于DPF的進(jìn)氣端和出氣端，探頭31采集的進(jìn)氣端壓力信號(hào)和探頭32采集的出氣端壓力信號(hào)進(jìn)入壓差傳感器將前后的壓差信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)接入ECU輸入端，實(shí)現(xiàn)壓力采集。
[0028]NTP控制:等離子體發(fā)生電源5的供電由船舶發(fā)動(dòng)機(jī)提供，在DPF孔道的上下兩壁布置有平行的長(zhǎng)方形的高壓極板61和接地極板62，高壓極板61接等離子體發(fā)生電源5，接地極板62接地。
[O O2 9 ]所述高壓極板61和接地極板6 2的厚度為0.5 mm，極板間的距離為5 mm，電源功率為8kW，輸出電壓為15kV，頻率為1kHz。
[0030]
實(shí)施例2:
一種使船舶柴油機(jī)DPF實(shí)現(xiàn)自動(dòng)再生的方法，采用實(shí)施例1的再生裝置，控制流程圖見圖3，ECU實(shí)時(shí)采集DPF兩端的壓力差，當(dāng)壓力差達(dá)到再生設(shè)定值Pl時(shí)，ECU控制再生裝置中的等離子體發(fā)生電源放電，使DPF孔道內(nèi)產(chǎn)生低溫等離子體，氧化捕集下來(lái)的顆粒物，從而實(shí)施再生，當(dāng)ECU檢測(cè)到DPF兩端的壓力差信號(hào)達(dá)到終止再生的設(shè)定值P2時(shí)，表示再生完成，裝置終止再生過(guò)程，停止再生裝置的等離子體發(fā)生電源的供電。
[0031 ]上述自動(dòng)再生的方法具體步驟如下:
再生開始判斷:通過(guò)ECU4輸入端從壓差傳感器3獲得的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓差信號(hào)來(lái)判斷是否需要進(jìn)入再生過(guò)程。當(dāng)DPF2使用初期，內(nèi)部積存的PM較少，DPF2兩端的壓差值在Pl以下基本平衡；當(dāng)DPF2長(zhǎng)時(shí)間使用，船舶平均行駛700km，由于PM的積累，導(dǎo)致DPF2發(fā)生堵塞現(xiàn)象，壓差信號(hào)會(huì)持續(xù)上升，利用額定含量?jī)?nèi)和超出額定含量?jī)煞N不同的壓差來(lái)判定是否進(jìn)入自動(dòng)再生。壓差信號(hào)反饋至ECU后，ECT對(duì)壓差信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)DPF兩端壓差信號(hào)值小于等于設(shè)定值Pl，不啟動(dòng)再生程序;當(dāng)DPF兩端壓差信號(hào)值大于設(shè)定值Pl，啟動(dòng)再生程序。
[0032]再生程序啟動(dòng)后，ECU4對(duì)等離子體發(fā)生電源5發(fā)出啟動(dòng)指令，等離子體發(fā)生電源5啟動(dòng)后，在DPF2孔道的高壓極板61和接地極板62間產(chǎn)生低溫等離子體，PM被氧化實(shí)現(xiàn)再生，壓差傳感器3測(cè)得的壓差信號(hào)逐漸下降。
[0033]再生終止判斷:當(dāng)壓差傳感器3測(cè)得的壓差信號(hào)值達(dá)到設(shè)定值P2時(shí)，表明PM基本再生完成，壓差信號(hào)反饋至ECU，ECU對(duì)等離子體發(fā)生電源5發(fā)出停止指令，等離子體發(fā)生電源5停止，再生終止。
[0034]所述DPF再生方法中選取的DPF開始再生的壓差信號(hào)設(shè)定值Pl為18kPa，終止再生的壓差信號(hào)設(shè)定值P2為6kPa，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶柴油機(jī)DPF裝置自動(dòng)再生。DPF再生過(guò)程的閾值說(shuō)明圖如圖4所示，開始與終止再生的壓差信號(hào)值通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選得到，該圖可以看出本發(fā)明裝置可以實(shí)現(xiàn)DPF的連續(xù)主動(dòng)再生，再生時(shí)間短，效果明顯。
[0035]采用實(shí)施例1的裝置對(duì)某船舶柴油機(jī)DPF排氣端的排氣背壓進(jìn)行檢測(cè)，DPF再生時(shí)間與實(shí)測(cè)排氣背壓曲線圖如圖5所示，當(dāng)DPF長(zhǎng)時(shí)間未再生時(shí)，具有較高的排氣背壓，DPF脫除碳煙效率將會(huì)下降并會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能造成顯著影響。采用本發(fā)明DPF再生裝置開始再生時(shí)，排氣背壓迅速下降，在再生后250s時(shí)，排氣背壓已經(jīng)降到6kPa以下，沉積物基本處理完全，船舶柴油機(jī)DPF恢復(fù)正常使用。
[0036]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置，其特征在于:該再生裝置包括排氣管道、DPF、壓差傳感器、ECU、等離子體發(fā)生電源及電源電路，所述排氣管道由進(jìn)氣排氣管和出氣排氣管構(gòu)成，DPF串聯(lián)連接在進(jìn)氣排氣管和出氣排氣管間，壓差傳感器的兩個(gè)探頭分別設(shè)置在DPF進(jìn)氣端和出氣端，且壓差傳感器信號(hào)輸出端接ECU的信號(hào)輸入端，等離子體發(fā)生電源的控制端接ECU的信號(hào)輸出端;DPF內(nèi)具有多個(gè)孔道，在DPF孔道的上下兩壁均布置有平行的極板，其中一極板接于等離子體發(fā)生電源，另外一極板接地，使DPF的每個(gè)孔道的腔室均構(gòu)成一個(gè)低溫等離子體發(fā)生器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置，其特征在于:所述的極板布置在DPF的孔道內(nèi)壁上，極板包括高壓極板和接地極板，每層孔道的上下兩層均分別布置有高壓極板和接地極板，極板通過(guò)延伸至DPF殼體固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置，其特征在于:所述高壓極板與接地極板之間的距離為5?8mm，每塊極板的厚度為0.3?0.5mm，高壓極板與接地極板的長(zhǎng)度為100?200mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生裝置，其特征在于:所述等離子體發(fā)生電源為高壓高頻交流電源或高壓高頻脈沖電源，高壓高頻交流電源的頻率為50Hz?1kHz，峰值電壓為1kV?60kV，高壓高頻脈沖電源脈沖頻率為50Hz?1kHz，峰值電壓為1kV?80kV，脈沖寬度為20ys?10ms。5.—種船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生方法，其特征在于:采用權(quán)利要求1所述的再生裝置，ECU實(shí)時(shí)采集DPF兩端的壓力差，當(dāng)壓力差達(dá)到再生設(shè)定值Pl時(shí)，ECU控制再生裝置中的等離子體發(fā)生電源放電，使DPF孔道內(nèi)產(chǎn)生低溫等離子體，氧化捕集下來(lái)的顆粒物，從而實(shí)施再生，當(dāng)E⑶檢測(cè)到DPF兩端的壓力差信號(hào)達(dá)到終止再生的設(shè)定值P2時(shí)，表示再生完成，裝置終止再生過(guò)程，停止再生裝置的等離子體發(fā)生電源的供電。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生方法，其特征在于:所述船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生方法中，選取的DPF開始再生的壓差設(shè)定值為16?20kPa，終止再生的壓差設(shè)定值為4?8kPa。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的船舶柴油機(jī)DPF自動(dòng)再生方法，其特征在于:所述的再生方法具體為: 再生開始判斷:通過(guò)ECU輸入端從壓差傳感器獲得的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的壓差信號(hào)來(lái)判斷是否需要進(jìn)入再生過(guò)程；當(dāng)DPF使用初期，內(nèi)部積存的PM較少，DPF兩端的壓差值在Pl以下基本平衡；當(dāng)DPF長(zhǎng)時(shí)間使用，由于PM的積累，導(dǎo)致DPF發(fā)生堵塞現(xiàn)象，壓差信號(hào)會(huì)持續(xù)上升，利用額定含量?jī)?nèi)和超出額定含量?jī)煞N不同的壓差來(lái)判定是否進(jìn)入自動(dòng)再生;壓差信號(hào)反饋至ECU后，ECT對(duì)壓差信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)DPF兩端壓差信號(hào)值小于等于設(shè)定值Pl，不啟動(dòng)再生程序；當(dāng)DPF兩端壓差信號(hào)值大于設(shè)定值Pl，啟動(dòng)再生程序； 再生程序啟動(dòng)后，ECU4對(duì)等離子體發(fā)生電源發(fā)出啟動(dòng)指令，等離子體發(fā)生電源啟動(dòng)后，在DPF2孔道的高壓極板和接地極板間產(chǎn)生低溫等離子體，PM被氧化實(shí)現(xiàn)再生，壓差傳感器測(cè)得的壓差信號(hào)逐漸下降； 再生終止判斷:當(dāng)壓差傳感器測(cè)得的壓差信號(hào)值達(dá)到設(shè)定值P2時(shí)，表明PM基本再生完成，壓差信號(hào)反饋至ECU，ECU對(duì)等離子體發(fā)生電源發(fā)出停止指令，等離子體發(fā)生電源停止，再生終止。
【文檔編號(hào)】F01N3/027GK105927326SQ201610435301
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】高翔, 竺新波, 鄭成航, 岑可法, 駱仲泱, 張爍, 王耀霖, 倪明江, 周勁松, 翁衛(wèi)國(guó), 吳衛(wèi)紅, 張涌新
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)