[發明專利]一種基于EGR和進氣加濕的增壓柴油機環保裝置

有效

• 申請號: 201410149304.4
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103925072A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王銀燕;祖象歡;王賀春;楊傳雷;崔欣潔;胡松;牛曉曉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F02B37/02
• 分類號: F02B37/02;F02M25/035;F02M25/07;F01N5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種柴油機，具體地說是帶有EGR裝置的柴油機。

背景技術

隨著排放法規的不斷嚴格，世界各國都在大力開發排放控制技術。一般排放控制技術可以為兩類：一類是機內優化措施，另一類是排氣后處理。其中柴油摻水燃燒和廢氣再循環便是兩種普遍的機內措施。EGR（Exhaust?Gas?Recirculation）系統,即廢氣再循環系統，該系統根據發動機不同負荷狀況將發動機廢氣部分送回進氣系統與空氣混合之后再進入發動機氣缸完成燃燒，廢氣中含有惰性氣體，稀釋新鮮進氣，降低了氧濃度，使得燃燒反應速率減緩，降低了缸內溫度，從而降低了NOx的的生成。其中，為了降低EGR氣體的溫度，需要采用冷卻循環系統。經過各國不斷的研究，EGR技術現已經成為了降低柴油機NOx的最直接有效的措施之一。另一方面，柴油機摻水燃燒技術也成為機內優化措施方式之一，目前為止摻水燃燒主要分為三種：進氣道供水（燃燒空氣增濕法）、柴油機摻水乳化方法、向燃燒室直接噴水。其中進氣道供水（空氣增濕法）就是將霧化水或者水蒸汽從進氣道隨著空氣進入燃燒室參與燃燒，這種方法主要利用增濕空氣熱容量劇增，從而起到降低燃燒溫度，大幅度降低NOx排放。

目前，EGR技術已日趨成熟，而柴油機進氣加濕技術正在不斷研究之中，國內高速柴油機進氣道噴水試驗幾乎沒有進行,對尋求更加快捷高效的進氣加濕方式有必要進一步探索。

發明內容

本發明的目的在于提供可同時實現進氣加濕以及不同比例混合摻混燃燒的一種基于EGR和進氣加濕的增壓柴油機環保裝置。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種基于EGR和進氣加濕的增壓柴油機環保裝置，包括柴油機、渦輪增壓器、進氣管、排氣管，進氣管分別連通柴油機和渦輪增壓器的壓氣機，排氣管分別連通柴油機和渦輪增壓器的渦輪，其特征是：還包括蒸汽發生器、儲氣罐、冷凝器、EGR冷卻器，蒸汽噴射器，蒸汽噴射器安裝在進氣管上，EGR冷卻器安裝在蒸汽噴射器與排氣管之間，EGR冷卻器的冷卻水出口和渦輪分別連通蒸汽發生器，蒸汽發生器分別連通儲氣罐和大氣，儲氣罐分別連通蒸汽噴射器和EGR冷卻器的冷卻水入口，冷凝器設置在儲氣罐和EGR冷卻器的冷卻水入口之間的管路上。

本發明還可以包括：

1、儲氣罐上安裝壓力傳感器，冷凝器與儲氣罐之間的管路上安裝蒸汽旁通閥，儲氣罐與蒸汽噴射器之間的管路上安裝蒸汽流量控制閥，EGR冷卻器與排氣管之間的管路上安裝EGR閥，EGR冷卻器和蒸汽噴射器之間的管路與EGR冷卻器和EGR閥之間的管路之間設置EGR旁通管，EGR旁通管上設置EGR旁通閥。

本發明的優勢在于：本發明利用EGR冷卻水循環以及柴油機尾氣余熱，可單獨實現EGR和進氣加濕，在此基礎上也可實現二者按不同比例完成進氣混合的要求，節約能源的同時，可以改善增壓柴油機的燃燒和排放性能，整套裝置結構簡單，可實用于船用柴油機系統等，也適合應用于柴油機實驗臺架，有助于柴油機節能減排技術的研究。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：

結合圖1，本發明包括EGR系統、蒸汽發生器11、蒸汽噴射器2、冷凝器7、儲汽罐10、蒸汽旁通閥9以及蒸汽流量控制閥8。其中蒸汽發生器11入口分別與EGR冷卻水出口13和渦輪12出口相連，蒸汽發生器11出口分別與儲汽罐10和大氣相連。儲汽罐10上設置有壓力傳感器16，出口分別與蒸汽流量控制閥8入口和蒸汽旁通閥9入口相連，蒸汽流量控制閥8出口與蒸汽噴射器2第一引射入口相連，蒸汽旁通閥9出口與冷凝器7入口相連，冷凝器7出口與EGR冷卻水入口相連。蒸汽噴射器2第二引射入口與EGR氣體相連，蒸汽噴射器2工作入口與壓氣機6出口相連。

在原有EGR系統的基礎上，對EGR冷卻水出口13設置一蒸汽發生器11，利用柴油機排氣進行換熱，可快速產生水蒸汽。

通蒸汽管路上設置有蒸汽旁通閥9，防止蒸汽壓力過高；同時，由蒸汽旁通閥9排出的水蒸汽通入冷凝器7，高溫水蒸汽凝結為水之后通入EGR冷卻水入口，完成回收循環利用。

蒸汽噴射器2工作入口通入增壓空氣，引射入口分別通入EGR氣體和水蒸汽，通過蒸汽噴射器2特殊的引射作用，可以實現EGR氣體、水蒸汽以及增壓空氣的混合。