[实用新型]一种重型汽车用柴油发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及柴油机的技术领域，特别涉及一种采用催化还原反应SCR技术路线的满足国Ⅳ排放标准的重型汽车用柴油发动机。

背景技术

目前，国家规定，新生产的发动机必须分阶段满足中华人民共和国国家标准GB 17691《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段）》的强制排放标准。

其中满足第Ⅳ阶段排放限值的重型车用柴油机的技术路线，一般有两种，一种是采用电控燃油喷射系统在机内净化颗粒物，机外采用SCR（催化还原反应）技术净化NOx（氮氧化物）的技术路线；另一种是采用电控燃油喷射系统并同时机内采用EGR（废气再循环）技术净化NOx，机外采用DPF（柴油机颗粒过滤器）或DOC（柴油机氧化反应器）和PMC（颗粒捕集器）等技术净化颗粒物的技术路线。

采用第一种技术路线的重型车用柴油机，机外采用SCR的实现方式目前有多种方式，如采取压缩空气作为喷射动力源的方式，将尿素溶液和压缩空气混合后喷射到排气管中；或采取电控喷嘴的喷射方式，利用尿素泵产生一定压力的尿素溶液，通过控制尿素喷嘴的开启与关闭，实现精确的尿素喷射计量。

采用第一种技术路线的重型车用柴油机，机内颗粒物的净化主要通过对机内燃烧的控制，将燃烧的颗粒物降低；产生的NO_X、HC等排放物通过SCR后处理系统进行处理。

另外，满足国Ⅳ阶段排放标准的柴油机，还必须同时带有符合中华人民共和国国家环境保护部标准HJ437-2008《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车车载诊断（OBD）系统技术要求》的车载诊断OBD系统，实时监控与柴油机排放有关的系统的运行状态。

但目前的柴油机结构设计上成本比较高，对柴油的品质和使用环境要求也比较高，从而限制了使用范围。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型提供了一种成本低，使用范围广，能满足GB17691排放法规第Ⅳ阶段排放限值要求和法规HJ437要求并能实现车载诊断OBD系统实时监控要求的重型汽车用柴油发动机。

本实用新型是通过以下措施实现的：

一种重型汽车用柴油发动机，包括电控共轨燃油喷射系统、排气后处理系统和车载诊断OBD系统；电控共轨燃油喷射系统和排气后处理系统分别设置在发动机内和发动机外，车载诊断OBD系统包括尿素喷射系统控制单元DCU、电子控制单元ECU和各类传感器，电子控制单元ECU和尿素喷射系统控制单元DCU分别通过相应的传感器与电控共轨燃油喷射系统和排气后处理系统连接。

所述电控共轨燃油喷射系统设置在发动机内的供油和燃烧系统内，包括供油泵、共轨组件、喷油器、电子控制单元ECU，供油泵通过管路与共轨组件连接，共轨组件与喷油器连接，供油泵、共轨组件上分别设有共轨传感器，各共轨传感器均与电子控制单元ECU连接。

所述电子控制单元ECU还与监测大气状态的大气压力传感器和大气温度传感器连接。

所述排气后处理系统设置在发动机外，包括尿素喷射系统、催化还原反应器和尿素喷射系统控制单元DCU；其中，催化还原反应器封装在消声器内；尿素喷射系统与尿素喷射系统控制单元DCU连接。

所述尿素喷射系统包括尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴、尿素管、冷却液单向阀、控制线束，尿素箱通过尿素管与尿素泵连接，尿素泵与尿素喷嘴连接；尿素喷嘴与尿素喷射系统控制单元DCU连接；尿素箱内设有尿素加热器, 尿素加热器与冷却液管连接，在冷却液管上设有冷却液单向阀；冷却液管与发动机出水管连接；尿素箱上设有与尿素喷射系统控制单元DCU连接的尿素液位传感器和尿素温度传感器，尿素泵上设有与尿素喷射系统控制单元DCU连接的尿素压力传感器，催化还原反应器前端设有载体前温度传感器，后端设有载体后温度传感器和氮氧化物NO_X传感器，载体前温度传感器、载体后温度传感器和氮氧化物NO_X传感器均与尿素喷射系统控制单元DCU连接。

本实用新型的有益效果是：遵循目前主流的各种排放控制原理，结合柴油机实际，柴油机的排放控制装置能完全满足法规对排放污染物的第Ⅳ阶段限值要求、车载诊断OBD系统监控要求及其他排放耐久性要求等，同时，结构上的具体设置更具有成本优势，降低了对使用环境的要求，使用范围更加广泛，更能满足中国国内对柴油机的使用要求，同时降低了燃油消耗，具有节能减排的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的排气后处理系统的结构示意图。