[0028] 下面结合实施例对本发明作进一步说明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。
[0029] 实施例1
[0030] 请结合图1及图2所示,实施例所涉及的排气通路结构是这样的,发动机排气管路上依次连接第一颗粒捕集器1、第一流量控制阀2、超声波发生装置7、第二流量控制阀4、保温加热装置8、第三流量控制阀9、电加热装置10、第四流量控制阀11、第五流量控制阀12和第二颗粒捕集器13。第一流量控制阀2出口分别连接至第一颗粒捕集器1入口以及第二流量控制阀4入口,超声波发生装置7包括超声波发生器和超声波换能装置,其中超声波换能安装在第一流量控制阀2出口至第二流量控制阀4入口间的排气管路上,对排气发生超声波促进团聚。第二流量控制阀4出口分别连接至第一颗粒捕集器1入口以及第三流量控制阀9入口,保温加热装置8安装在第二流量控制阀4出口至第三流量控制阀9入口间的排气管路上维持管路内排气温度为200~400℃。第三流量控制阀9出口分别连接至第一流量控制阀2出口以及第四流量控制阀11入口,电加热装置10安装在第三流量控制阀9出口至第四流量控制阀11入口间的排气管路上对排气进行高温加热氧化。第四流量控制阀11出口分别连接至第二流量控制阀4出口以及第五流量控制阀12入口,第五流量控制阀12出口分别连接至第一颗粒捕集器1入口以及第三流量控制阀9出口,第五流量控制阀12出口至第三流量控制阀9出口管路上安装燃料喷射装置6对排气喷射甲醇和二甲醚含氧混合燃料。颗粒粒径谱仪3分别获取第一流量控制阀2入口、第二流量控制阀4入口、第三流量控制阀9入口和第四流量控制阀11入口的排气检测排气颗粒物粒径,X射线散射检测仪5获取第五流量控制阀12入口的排气。第一颗粒捕集器1采用壁流式蜂窝陶瓷结构,结构参数满足平均孔径22~25μm、孔隙率72~76%、壁厚7~8mil、长度直径比0.5~0.7。第二颗粒捕集器13采用壁流式蜂窝陶瓷结构,结构参数满足平均孔径10~12μm、孔隙率58~62%、壁厚14~16mil、长度直径比
1.3~1.5。
[0031] 降低发动机颗粒物数量排放方法是这样的:
[0032] S1、使发动机排气经过第一颗粒捕集器1,由颗粒粒径谱仪3检测第一颗粒捕集器1后排气中粒径大于1μm的第一粗态颗粒浓度,控制第一流量控制阀2使排气流向第一颗粒捕集器1入口重复本步骤直至第一粗态颗粒浓度小于第一浓度阈值1.0×106个/cm3时,控制第一流量控制阀2使排气流向第二流量控制阀4入口,进入步骤S2;
[0033] S2、由超声波发生装置7对排气发射频率范围为10kHz~50kHz超声波促进颗粒物的团聚作用,由颗粒粒径谱仪3检测第二流量控制阀4入口的排气中粒径大于1μm的第二粗态颗粒浓度是否大于第二浓度阈值1.0×105个/cm3,如为是,控制第二流量控制阀4使排气流向第一颗粒捕集器1入口返回步骤S1,如为否,控制第二流量控制阀4使排气流向第三流量控制阀9入口进入步骤S3;
[0034] S3、由保温加热装置8对排气在200℃~400℃保温处理,由颗粒粒径谱仪3检测第三流量控制阀9入口的排气中粒径范围在100~300nm的颗粒浓度是否大于第三浓度阈值1.0×107个/cm3,如为是,控制第三流量控制阀9使排气流向第一流量控制阀2出口返回步骤S2,如为否,控制第三流量控制阀9使排气流向电加热装置10入口进入步骤S31;
[0035] S31、由电加热装置10对排气进行加热至500℃以上高温氧化,由颗粒粒径谱仪3检测电加热装置10出口排气中粒径范围在100~300nm的颗粒浓度是否大于第四浓度阈值1.0×106个/cm3,如为是,控制第四流量控制阀11使排气流向第二流量控制阀4出口返回步骤S3,如为否,控制第四流量控制阀11使排气流向第五流量控制阀12入口进入步骤S32;
[0036] S32、由X射线散射检测仪5对排气采用“X射线散射”的检测方法,检测颗粒物的散射强度,通过散射强度计算得到颗粒的分形维数,判断“分形维数是否大于2.5”,如为是,控制第五流量控制阀12使排气流向第三流量控制阀9出口进入步骤S33,如为否,控制第五流量控制阀12使排气流向第二颗粒捕集器13进入步骤S4;
[0037] S33、燃料喷射装置6对排气喷射甲醇和二甲醚含氧混合燃料,返回步骤S31;
[0038] S4、排气经过第二颗粒捕集器13排放。
[0039] 实施例2
[0040] 请结合图3所示,降低发动机颗粒物数量排放方法是这样的:
[0041] S1、使发动机排气经过第一颗粒捕集器1,由颗粒粒径谱仪3检测第一颗粒捕集器1后排气中粒径大于1μm的第一粗态颗粒浓度,控制第一流量控制阀2使排气流向第一颗粒捕集器1入口重复本步骤直至第一粗态颗粒浓度小于第一浓度阈值1.2×106个/cm3时,控制第一流量控制阀2使排气流向第二流量控制阀4入口,进入步骤S2;
[0042] S2、由超声波发生装置7对排气发射频率范围为10kHz~50kHz超声波促进颗粒物的团聚作用,由颗粒粒径谱仪3检测第二流量控制阀4入口的排气中粒径大于1μm的第二粗态颗粒浓度是否大于第二浓度阈值1.2×105个/cm3,如为是,控制第二流量控制阀4使排气流向第一颗粒捕集器1入口返回步骤S1,如为否,控制第二流量控制阀4使排气流向第三流量控制阀9入口进入步骤S3;
[0043] S3、由保温加热装置8对排气在200℃~400℃保温处理,由颗粒粒径谱仪3检测第三流量控制阀9入口的排气中粒径范围在100~300nm的颗粒浓度是否大于第三浓度阈值1.2×107个/cm3,如为是,控制第三流量控制阀9使排气流向第一流量控制阀2出口返回步骤S2,如为否,控制第三流量控制阀9使排气流向电加热装置10入口进入步骤S31;
[0044] S31、由电加热装置10对排气进行加热至500℃以上高温氧化,由颗粒粒径谱仪3检测电加热装置10出口排气中粒径范围在100~300nm的颗粒浓度是否大于第四浓度阈值1.2×106个/cm3,如为是,控制第四流量控制阀11使排气流向第二流量控制阀4出口返回步骤S3,如为否,控制第四流量控制阀11使排气流向第五流量控制阀12入口,控制第五流量控制阀12使排气流向第二颗粒捕集器13进入步骤S4;
[0045] S4、排气经过第二颗粒捕集器13排放。
[0046] 实施例3
[0047] 请结合图4所示,降低发动机颗粒物数量排放方法是这样的:
[0048] S1、使发动机排气经过第一颗粒捕集器1,由颗粒粒径谱仪3检测第一颗粒捕集器1后排气中粒径大于1μm的第一粗态颗粒浓度,控制第一流量控制阀2使排气流向第一颗粒捕集器1入口重复本步骤直至第一粗态颗粒浓度小于第一浓度阈值1.5×106个/cm3时,控制第一流量控制阀2使排气流向第二流量控制阀4入口,进入步骤S2;
[0049] S2、由超声波发生装置7对排气发射频率范围为10kHz~50kHz超声波促进颗粒物的团聚作用,由颗粒粒径谱仪3检测第二流量控制阀4入口的排气中粒径大于1μm的第二粗态颗粒浓度是否大于第二浓度阈值1.5×105个/cm3,如为是,控制第二流量控制阀4使排气流向第一颗粒捕集器1入口返回步骤S1,如为否,控制第二流量控制阀4使排气流向第三流量控制阀9入口进入步骤S3;
[0050] S3、由保温加热装置8对排气在200℃~400℃保温处理,由颗粒粒径谱仪3检测第三流量控制阀9入口的排气中粒径范围在100~300nm的颗粒浓度是否大于第三浓度阈值1.5×107个/cm3,如为是,控制第三流量控制阀9使排气流向第一流量控制阀2出口返回步骤S2,如为否,控制第三流量控制阀9使排气流向第四流量控制阀11入口,控制第四流量控制阀11使排气流向第五流量控制阀12入口,控制第五流量控制阀12使排气流向第二颗粒捕集器13进入步骤S4;
[0051] S4、排气经过第二颗粒捕集器13排放。
[0052] 为了比较本发明方法的效果,将发动机排气直接排放以及通过第一颗粒捕集器排放作为对比例,请结合图5至图7所示,采用本发明方法对于发动机颗粒物数量排放,有明显的降低效果。