金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器及其制造方法
【專利說明】
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技術領域
[0002] 本發明設及柴油車尾氣凈化技術，特別是一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器及其制造 方法。
[0003]
【背景技術】
[0004] 柴油車顆粒捕捉器能有效降低柴油車的碳顆粒排放，是柴油車尾氣排放后處理系統 主要技術方案之一。目前市售的柴油車尾氣顆粒捕捉器主要W堇青石或碳化娃陶瓷為載 體，主要存在如下的問題：①載體容重大，其中碳化娃DPF載體為600~700g/l，堇青石為 500~550g/l，不適合現代汽車輕量化設計要求。②堇青石材質顆粒捕捉器在再生工況下容 易開裂、燒損。雖然重結晶碳化娃DPF在強度上得到明顯的改善，但在含高硫柴油情況，堵 塞特別的明顯。③陶瓷基顆粒捕捉器制造工藝復雜、生產周期長，需要經過混料、捏合、練 泥、陳腐、擠壓、定型、干燥、高溫般燒、堵孔等工序。④產品的質量一致性差、報廢率高，特別 是陶瓷DPF內部氣孔分布不均勻、孔形、孔道誤差大，陶瓷載體在燒結、冷卻過程中容易形 成內裂紋。⑥制造成本高，無法降低整車的制造成本。⑧生產能耗高，生產過程中大量的有 機粘結劑和活性劑揮發造成環境的污染。陶瓷DPF載體具體制造工藝已在相關專利上已公 開表述。 陽0化]雖然目前市場上有存在各種類型的金屬基柴油車顆粒捕捉器，但存在著制造工藝 復雜、成本高、碳顆粒捕捉率低、顆粒捕捉率只有409?^60%，而且容易燒毀。
[0006]

【發明內容】

[0007] 本發明的目的在于提供一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器及其制造方法，本 發明的及其制造方法具有如下優勢：①產品重量輕，金屬基顆粒捕捉器單位容重只有 400~450邑/1，相對陶瓷基顆粒捕捉器下降了 30% ;②顆粒捕捉容量大，相同體積過濾面積比 陶瓷基顆粒捕捉器大15%，捕捉精度易于控制，孔道尺寸最小可W達到到0. 2um;③較低的 排氣再生溫度與高耐熱、低膨脹材料的應用，確保金屬基顆粒捕捉器不易開裂和燒損；④金 屬基顆粒捕捉器經過氧化處理后，表面形成大量的氧化侶晶須，絲網狀表面設計易于催化 劑涂覆；0. 05~0. 08mm超薄金屬錐壁，易于催化劑快速起燃；⑥生產工藝簡單、品質穩定、制 造周期短，只要經過簡單壓波、卷制、壓裝、真空針焊就能實現自動化規模生產，而且原材料 品質和生產過程易于控制，⑧生產過程中不產生廢水、廢氣，對人體和環境沒傷害。
[0008] 為實現上述目的采用W下技術方案： 一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器，其特征在于：它包括不誘鋼筒體、過濾層、波紋帶 和密封環，過濾層和波紋帶間隔卷制成螺旋狀壓入到筒體內并真空針焊在筒體內，并形成 若干個兩端直通的氣道，密封環也設置成螺旋狀通過真空針焊焊接在螺旋狀過濾層和波紋 帶的兩端，并在波紋帶和過濾層之間形成密封，兩端的密封環錯位設置在筒體的兩端口分 別形成螺旋狀的進氣端和出氣端。
[0009] 過濾層是由細小的金屬纖維或金屬絲通過編制、燒結和壓制而成。
[0010] 所述波紋帶的波形為拋物線型、Ξ角型或方型的之一，并且波紋帶與過濾層形成 氣道的目數為100目W上。
[0011] 所述的密封環是由細小的金屬纖維、金屬帶或陶瓷纖維其中的一種，通過編制或 壓制而成。
[0012] 一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器的制造方法，包括不誘鋼筒體、波紋帶、密封環 和過濾層，其特征在于：先將不誘鋼板卷制制成不誘銅筒體；再將密封環固定在一定開孔 率和厚度的過濾層上，再與波紋帶、焊帶(焊膏）在專用的夾持裝置上卷制后壓入到筒體內， 在6. 67X10中a真空條件下真空針焊而成。
[0013] 所述的不誘鋼筒體，是由不誘鋼板材經過剪切、卷制、拋光、清洗、焊接而成。
[0014] 所述的波紋帶是由專用的壓波裝置滾壓而成，其目的是提供不同開口面積和形狀 的氣流通道。
[0015] 所述的過濾層是由細小的金屬纖維或金屬絲通過編制、燒結和壓制其中一種工藝 生產而成。
[0016] 所述的密封環是由細小的金屬纖維、金屬帶或陶瓷纖維其中的一種，通過編制或 壓制而成，主要的功能是在波紋帶和過濾層之間形成密封。
[0017] 本發明主要由不同波形、孔密度波紋帶、一定開孔率、厚度的過濾層和密封環在專 用的夾持裝置上經過卷制壓入到不誘鋼筒體內，在高溫下真空針焊而成，不誘鋼筒體和密 封環材料為耐熱鋼中的一種，波紋帶和過濾層材料為不誘鋼或鐵銘侶（Fe-化-A1)中的一 種，本發明優選鐵銘侶（Fe-化-A1);在金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器內部形成單開口迷宮 式孔道結構，過濾層和波紋帶將捕捉器內部分隔若干小室，當含有顆粒物的柴油車尾氣通 過捕捉器內部過濾層時，較大尺寸顆粒物無法穿透過濾層氣孔，逐步堆積在過濾層表面，而 潔凈氣體從過濾層氣孔得W排出，從而實現了顆粒物過濾捕捉，起到了降低柴油車PM排放 的目的。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為本發明尾氣流向示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 如圖1、2所示，一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器，它包括不誘鋼筒體1、過濾層 4、波紋帶2和密封環3,過濾層4和波紋帶2間隔卷制成螺旋狀壓入到筒體1內并真空針焊 在筒體1內，過濾層4和波紋帶2之間形成若干個兩端直通的氣道，密封環3也設置成螺旋 狀通過真空針焊焊接在螺旋狀過濾層4和波紋帶2的兩端，并在波紋帶2和過濾層3之間 形成密封，兩端的密封環3錯位設置在筒體的兩端口分別形成螺旋狀的進氣端和出氣端。
[0020] 具體的制造方法為： 1、 先將不誘鋼板材經過剪切、卷制、拋光、清洗、焊接成不誘銅筒體； 2、 波紋帶是由專用的壓波裝置滾壓而成，其目的是提供不同開口面積和形狀的氣流通 道； 3、 過濾層是由細小的金屬纖維或金屬絲通過編制、燒結和壓制其中一種工藝生產而 成； 4、 密封環是由細小的金屬纖維、金屬帶或陶瓷纖維其中的一種，通過編制或壓制而成， 5、 然后將密封環固定在一定開孔率和厚度的過濾層上，再與波紋帶、焊帶(焊膏）在專 用的夾持裝置上卷制后壓入到筒體內，在6. 67X10 4Pa真空條件下真空針焊而成。
[0021] 本發明主要由不同波形、孔密度波紋帶、一定開孔率、厚度的過濾層和密封環在專 用的夾持裝置上經過卷制壓入到不誘鋼筒體內，在高溫下真空針焊而成，不誘鋼筒體和密 封環材料為耐熱鋼中的一種，波紋帶和過濾層材料為不誘鋼或鐵銘侶（Fe-化-A1)中的一 種，本發明優選鐵銘侶（Fe-化-A1);在金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器內部形成單開口迷宮 式孔道結構，過濾層和波紋帶將捕捉器內部分隔若干小室，當含有顆粒物的柴油車尾氣通 過捕捉器內部過濾層時，較大尺寸顆粒物無法穿透過濾層氣孔，逐步堆積在過濾層表面，而 潔凈氣體從過濾層氣孔得W排出，從而實現了顆粒物過濾捕捉，起到了降低柴油車PM排放 的目的。
[0022] 對比驗證： 將本發明制作的尺寸為Φ150X254金屬基顆粒捕捉器，在臺州Ξ元車輛凈化器有限 公司發動機臺架試驗室，按照GB17691-2005ESC試驗循環的13工況，和市售同尺寸陶瓷基 顆粒捕捉器，在發動機臺架上進行對比測試。
[0023] 發動機臺架采用160KW電滿流測功機，發動機型號為EQ498,排量為2800ml柴油 發動機，尾氣采集采用日本冊RIBA汽車尾氣分析系統，煙度計為冊RIBA/MEXA-600S。
[0024] 在整個工況臺架測試過程中，全程記錄顆粒捕捉器前后排氣背壓，溫度和發動機 功率。具體的測試結果如下表：
【主權項】
1. 一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器，其特征在于：它包括不銹鋼筒體、過濾層、波紋 帶和密封環，過濾層和波紋帶間隔卷制成螺旋狀壓入到筒體內并真空釬焊在筒體內，并形 成若干個兩端直通的氣道，密封環也設置成螺旋狀通過真空釬焊焊接在螺旋狀過濾層和波 紋帶的兩端，并在波紋帶和過濾層之間形成密封，兩端的密封環錯位設置在筒體的兩端口 分別形成螺旋狀的進氣端和出氣端。2. 如權利要求1所述的一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器，其特征在于：所述的過濾 層是由細小的金屬纖維或金屬絲通過編制、燒結和壓制而成。3. 如權利要求1所述的一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器，其特征在于：所述波紋帶 的波形為拋物線型、三角型或方型的之一，并且波紋帶與過濾層形成氣道的目數為100目 以上。4. 如權利要求1所述的一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器，其特征在于：所述的密封 環是由細小的金屬纖維、金屬帶或陶瓷纖維其中的一種，通過編制或壓制而成。5. -種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器的制造方法，包括不銹鋼筒體、波紋帶、密封環和 過濾層，其特征在于：先將不銹鋼板卷制制成不銹銅筒體；再將密封環固定在一定開孔率 和厚度的過濾層上，再與波紋帶、焊帶(焊膏）在專用的夾持裝置上卷制后壓入到筒體內，在 6. 67 X 10 4Pa真空條件下真空釬焊而成。6. 如權利要求5所述的一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器的制造方法，其特征在于： 所述的不銹鋼筒體，是由不銹鋼板材經過剪切、卷制、拋光、清洗、焊接而成。7. 如權利要求5所述的一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器的制造方法，其特征在于： 所述的波紋帶是由專用的壓波裝置滾壓而成，其目的是提供不同開口面積和形狀的氣流通 道。8. 如權利要求5所述的一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器的制造方法，其特征在于： 所述的過濾層是由細小的金屬纖維或金屬絲通過編制、燒結和壓制其中一種工藝生產而 成。9. 如權利要求5所述的一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器的制造方法，其特征在于： 所述的密封環是由細小的金屬纖維、金屬帶或陶瓷纖維通過編制或壓制而成。
【專利摘要】本發明公開了一種金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器，它包括不銹鋼筒體、過濾層、波紋帶和密封環，過濾層和波紋帶間隔卷制成螺旋狀壓入到筒體內并真空釬焊在筒體內，并形成若干個兩端直通的氣道，密封環也設置成螺旋狀通過真空釬焊焊接在螺旋狀過濾層和波紋帶的兩端，并在波紋帶和過濾層之間形成密封，兩端的密封環錯位設置在筒體的兩端口分別形成螺旋狀的進氣端和出氣端；本發明在金屬基柴油車尾氣顆粒捕捉器內部形成單開口迷宮式孔道結構，過濾層和波紋帶將捕捉器內部分隔若干小室，當含有顆粒物的柴油車尾氣通過捕捉器內部過濾層時，較大尺寸顆粒物無法穿透過濾層氣孔，逐步堆積在過濾層表面，而潔凈氣體從過濾層氣孔得以排出，從而實現了顆粒物過濾捕捉，起到了降低柴油車PM排放的目的。
【IPC分類】B23P15/00, F01N3/022
【公開號】CN105240091
【申請號】CN201510710487
【發明人】王六杞
【申請人】臺州三元車輛凈化器有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月28日