[實(shí)用新型]非道路用柴油機(jī)低排放系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920023765.1
• 申請日: 2009-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN201381902Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紀(jì)元;鐘魯;魏紅玲;劉偉達(dá);范委修
• 申請（專利權(quán)）人: 濰柴動(dòng)力股份有限公司
• 主分類號(hào): F02D21/08
• 分類號(hào): F02D21/08;F02M25/07
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所
• 代理人: 王紀(jì)辰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在非道路用柴油機(jī)的排放系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著非道路用柴油機(jī)排放水平的提高，大量非道路用移動(dòng)式設(shè)備所消耗的資源、排放的污染物對環(huán)境產(chǎn)生了難以估計(jì)的負(fù)荷，非道路用設(shè)備主要包括工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、林業(yè)機(jī)械和機(jī)場地勤設(shè)備等。盡管目前非道路用設(shè)備尚未歸入限制排放的機(jī)動(dòng)車行列，但隨著國內(nèi)外各大中城市對城市環(huán)境保護(hù)的日益重視，對機(jī)動(dòng)車輛尾氣的排放用煙度、噪聲等指標(biāo)的限制愈來愈嚴(yán)格，特別是隨著裝載機(jī)等移動(dòng)式非道路用設(shè)備的使用，大大污染了城市環(huán)境。如果在柴油機(jī)的燃燒過程中，氣缸中的溫度和壓力過高，就容易形成氮氧化物，氮氧化物排到大氣中，碰到強(qiáng)烈的紫外線時(shí)，會(huì)生成光化學(xué)煙霧，這種光化學(xué)煙霧，會(huì)造成眼睛疼痛，嚴(yán)重的還會(huì)造成呼吸困難。長期呼吸被氮氧化物和黑煙等污染的空氣，也容易帶來呼吸器官的疾病和癌癥。

目前，國內(nèi)外柴油機(jī)大多借鑒車用柴油機(jī)排放控制技術(shù)，為達(dá)到stageIIIA(Tier?3)或更高排放要求，采用的技術(shù)包括四氣門、電控高壓噴射、泵噴嘴、可變截面增壓器、后處理等措施。但非道路用柴油機(jī)應(yīng)用電控燃油系統(tǒng)，制造及維修成本將大幅度上升，且如工程機(jī)械等非道路用柴油機(jī)的工作環(huán)境相對惡劣，影響電控柴油機(jī)的可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種非道路用柴油機(jī)低排放系統(tǒng)，它結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，制造成本低，更適合非道路用柴油機(jī)的使用工況，同時(shí)能夠滿足更加嚴(yán)格的排放要求。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：非道路用柴油機(jī)低排放系統(tǒng)，包括安裝有直列泵的柴油機(jī)主機(jī)，所述柴油機(jī)主機(jī)上設(shè)有用于將燃燒室內(nèi)的廢氣排出的排氣通路；還包括廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，用于向燃燒室輸送廢氣。

作為一種改進(jìn)，所述廢氣循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣再循環(huán)管路，連通所述排氣通路和柴油機(jī)燃燒室；節(jié)流閥，安裝在所述廢氣再循環(huán)管路上；電子控制單元，用于控制所述節(jié)流閥開啟的程度。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述節(jié)流閥為電動(dòng)式EGR閥或者氣動(dòng)式EGR閥。

由于采用了上述技術(shù)方案，通過在排氣通路上連接一個(gè)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)上的廢氣再循環(huán)管路連通柴油機(jī)燃燒室，這樣可以在進(jìn)氣管中導(dǎo)入一些已經(jīng)燃燒過的廢氣，與新鮮空氣混合，使之再次燃燒，它的作用是降低混合氣的含氧濃度、吸收燃燒釋放出的熱量，使燃燒室內(nèi)的燃燒速度減慢、燃燒溫度降低，從而減少了氮氧化物的生成數(shù)量。節(jié)流閥設(shè)置在所述廢氣再循環(huán)管路上，通過節(jié)流閥的開啟程度來控制廢氣引入進(jìn)氣通道進(jìn)入柴油機(jī)燃燒室燃燒的廢氣量，而廢氣量的多少是通過電子控制單元根據(jù)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷(節(jié)氣門開度)、溫度、進(jìn)氣流量、排氣溫度等來控制調(diào)節(jié)閥的開啟程度來實(shí)現(xiàn)的。這樣，利用電子控制單元通過將少部分廢氣引入氣缸參與混合氣的燃燒，降低了燃燒時(shí)氣缸中的溫度，抑制了氮氧化物的生成，從而降低了廢氣中的氮氧化物的含量。使用時(shí)可以通過電子控制單元控制參與再循環(huán)燃燒的廢氣量來達(dá)到廢氣中氮氧化物的最低量，從而保證排放要求。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，制造成本低，更適合非道路柴油機(jī)的使用工況，同時(shí)能夠滿足更加嚴(yán)格的排放要求。

附圖說明

附圖是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；

附圖中：1：排氣通路；2：廢氣再循環(huán)管路；3：節(jié)流閥；4：電子控制單元；5：線路；6：柴油機(jī)主機(jī)。

具體實(shí)施方式

如附圖所示，非道路用柴油機(jī)低排放系統(tǒng)，包括包括安裝有直列泵的主機(jī)6，所述柴油機(jī)主機(jī)6上設(shè)有排氣通路1，通過排氣通路1可以將柴油機(jī)燃燒室內(nèi)燃燒后形成的廢氣排出；還包括廢氣循環(huán)系統(tǒng)(簡稱EGR)，其中，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)為冷卻式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)或者非冷卻式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，通過廢氣循環(huán)系統(tǒng)向柴油機(jī)燃燒室輸送廢氣，以再次循環(huán)燃燒，減少氮氧化物的生成量。

其中，廢氣循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣再循環(huán)管路2，通過廢氣再循環(huán)管路2可以將廢氣進(jìn)行循環(huán)利用，通過將廢氣再送入燃燒室與混合燃?xì)庖黄鹑紵齺斫档腿紵覂?nèi)的燃燒溫度，從而降低混合氣的含氧濃度、吸收燃燒釋放出的熱量，使燃燒室內(nèi)的燃燒速度減慢、燃燒溫度降低，便減少了氮氧化物的生成數(shù)量。

廢氣循環(huán)系統(tǒng)還包括節(jié)流閥3，節(jié)流閥3安裝在所述廢氣再循環(huán)管路2上，通過節(jié)流閥3可以控制所述廢氣再循環(huán)管路2中廢氣進(jìn)入燃燒室的廢氣量，其中，節(jié)流閥3可以為電動(dòng)式EGR閥或氣動(dòng)式EGR閥，由于EGR閥是公知技術(shù)，在此不多加贅述；通過節(jié)流閥3可以控制廢氣進(jìn)入燃燒室的廢氣量，使氣缸在最佳狀態(tài)下工作時(shí)且保證生成的氮氧化物的含量的含量最低。