[實用新型]柴油機

有效

• 申請號: 201420072900.2
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN203742796U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 董萬里;陶建忠;李建文;李楠;趙麗敏;殷海紅;黃邵路
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02D9/02
• 分類號: F02D9/02;F01N9/00;F01N11/00;F01N3/20;F01N3/28
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 祝遼原

技術領域

本實用新型涉及一種能夠降低廢氣排放的柴油機。

背景技術

目前，為了控制環境污染，柴油機排放法規控制的越來越嚴格，2013年2月20日，北京發布了地方標準DB11/964-2013，是對《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法（中國III、IV、V階段）》及其修改方案的補充，主要增加了WHTC循環，WHTC試驗循環分為冷啟動循環和熱啟動循環，相較ETC試驗循環，WHTC循環的轉速、負荷向低速區偏移，排氣溫度低很多，而SCR催化劑的轉化效率在200℃以下非常低，目前采用SCR催化消聲器的柴油機不能對低速低負荷工況排氣溫度進行單獨調節，其廢氣（主要是廢氣中NOx含量）的排放不能滿足上述的標準。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：在低速、低負荷的狀態下能夠降低廢氣排放的柴油機。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種柴油機，包括ECU（英文全稱為：Electronic?Control?Unit，中文全稱為：電子控制單元）、進氣系統、排氣系統和尿素噴射系統，所述排氣系統的排氣尾管上連接有SCR催化消聲器，所述SCR催化消聲器的出氣口處設有氮氧傳感器，所述尿素噴射系統的尿素噴嘴位于所述SCR催化消聲器上游的所述排氣尾管上，所述進氣系統上設有控制氣缸進氣量的進氣節流閥，所述SCR催化消聲器上游的所述排氣尾管上設有檢測排氣溫度的排溫傳感器，所述進氣節流閥、排溫傳感器、氮氧傳感器和尿素噴嘴均電連接于所述ECU上，ECU可控制進氣節流閥的開度，從而完成對進氣量的控制。

由于采用了上述技術方案，發動機在低速低負荷運轉時，ECU能夠控制進氣節流閥根據現在的轉速和噴油量控制氣缸的進氣量，改變缸內燃燒，從而可以提高排氣溫度，排氣溫度提高，可保證SCR催化消聲器內的催化劑的轉化效率，排溫傳感器測量SCR催化消聲器前的排氣溫度，ECU接收排氣溫度信號，控制尿素噴射的起噴、止噴與修正。ECU通過控制尿素噴射系統的尿素泵和尿素噴嘴實現向排氣尾管中噴入尿素水溶液，尿素溶液在高溫下分解成NH₃，排氣中的NOx與NH₃混合，在SCR催化劑的作用下，NOx被還原為N₂和H₂O，氮氧傳感器負責檢測氮氧化物的含量，將數據傳輸給ECU，實現OBD診斷功能，使用上述結構，本實用新型還有如下幾個好處：

1)結構簡單，使用方便，在原柴油機結構基礎上加上一個進氣節流閥即可，而且進氣節流閥輕便小巧易裝配，不需要設計額外支撐，節約了成本。

2）本技術方案僅提升發動機在低速低負荷時的排氣溫度，提高SCR催化消聲器的轉化效率，對高速區性能沒有影響。

作為一種優選方案，所述SCR催化消聲器內采用釩基催化劑而且還設有AMOX（英文全稱：Ammonia?Oxidation?Catalyst，中文全稱：氨逃逸催化劑），AMOX可以促進氨氣氧化為N₂和H₂O。發動機實際運行過程中，工況變化復雜，瞬態時SCR催化消聲器處排氣溫度與發動機穩態時差異較大。由于SCR轉化效率受反應溫度的影響較大，溫度過高或過低催化劑的轉化效率會有不同程度的降低，從而造成NH₃逃逸。北京第五階段的排放法規要求嚴格，尿素噴射量較大，這樣容易造成氨逃逸的增加，在SCR催化消聲器設有AMOX，可將未反應的氨氣氧化為N2和H₂O，減少氨逃逸。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；

圖中：1，ECU；2，氣缸；3，進氣節流閥；4，進氣歧管；5，中冷器；6，增壓器；7，排氣歧管；8，排溫傳感器；9，尿素噴嘴；10，尿素箱；11，尿素泵；12，SCR催化消聲器；1201，釩基催化劑；1202，AMOX；13，氮氧傳感器；14，排氣尾管。

具體實施方式

如圖1所示，一種柴油機，包括ECU1（英文全稱為：Electronic?Control?Unit，中文全稱為：電子控制單元）、氣缸2、進氣系統、排氣系統和尿素噴射系統，通常進氣系統包括增壓器6、中冷器5和進氣歧管4，進氣歧管4的進氣管處安裝有進氣節流閥3，進氣節流閥3通過ECU1控制，用來控制氣缸2的進氣量；