[实用新型]带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机

说明书

技术领域

本实用新型属于内燃机领域，涉及一种带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机。

背景技术

众所周知，汽车和拖拉机等动力机械的排放，严重影响着生态环境、人身健康，制约着国民经济的发展。为了能更好的治理环境污染，国内、外相继制定了一系列的环境保护法规。基于国内、外内燃机行业的发展趋势，我国道路及非道路排放法规日益健全，研究开发满足国Ⅲ、国Ⅳ及出口欧美发达国家的高性能低排放的新产品、新技术已经成为国内内燃机行业的发展目标。

目前，NOx和颗粒排放是困扰直喷式柴油机发展的两个大问题，颗粒排放量的减少主要通过缸内颗粒生成的控制予以满足。控制NOx的传统方法是增压中冷及推迟喷油。但是，推迟喷油会使燃油经济性恶化，并导致CO2排放增加，此种方法最终也是不可取的。因此，废气再循环（简称EGR)技术已成为降低NOx排放的主要技术之一。对国Ⅲ、欧Ⅲ标准来说，应用带外部冷却废气再循环便可达到NOx的要求，而同时不恶化燃油经济性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于开发一种带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机。既能满足国Ⅲ、欧Ⅲ排放标准要求，又不恶化燃油经济性。为道路车辆、中型工程机械及其它非道路车辆提供一款满足国内外排放法规要求的具有高可靠性、节能环保的新一代动力装置。

本实用新型的技术方案是：带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机，包括气缸体1、气缸盖、曲轴飞轮总成、EGR进气管、电控转子泵、EGR阀、EGR冷却器、转速传感器、废气涡轮增压器、齿轮室、油底壳、进气管、排气管、进气温度压力传感器、信号盘、水泵总成等。气缸盖安装在气缸体的顶面，曲轴飞轮总成安装在气缸体的内部，进气管和排气管分别安装在气缸盖的左、右两侧，废气涡轮增压器安装在排气管的上面，水泵总成、齿轮室安装在气缸体的前端，电控转子泵安装在齿轮室的后端面，EGR阀和EGR冷却器安装在进气管上部，转速传感器安装在齿轮室前端，油底壳安装在气缸体的下端；EGR进气管安装在排气管上部，进气温度压力传感器安装在进气管左侧，信号盘安装在曲轴飞轮总成的前端。

EGR取气口在排气管三、四缸中间上部，废气由EGR取气口通过EGR进气管到EGR冷却器，由EGR冷却器到EGR阀，由EGR阀到进气连接管，由进气连接管到进气管，最终进入气缸内。

    本实用新型采用上述技术方案后可达到如下积极效果：实验表明，其排放可以完全满足国Ⅲ、欧Ⅲ排放标准要求，而同时又不恶化燃油经济性。

附图说明

    图1为本实用新型带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机的右视结构示意图。

    图2为本实用新型带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机的左视结构示意图。

    图3为本实用新型带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机的主视结构示意图。

    图4为本实用新型带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机的俯视结构示意图。

    图5为本实用新型带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机的排气管结构示意图。

具体实施方式

    如图1～5所示，一种带外部冷却废气再循环的四缸低排放柴油机，包括气缸体1、气缸盖2、曲轴飞轮总成3、EGR进气管4、电控转子泵5、EGR阀6、EGR冷却器7、转速传感器8、废气涡轮增压器9、齿轮室10、油底壳11、进气管12、排气管13、进气温度压力传感器14、信号盘15、水泵总成16。气缸盖2安装在气缸体1的顶面，曲轴飞轮总成3安装在气缸体1的内部，进气管12和排气管13分别安装在气缸盖2的左、右两侧，废气涡轮增压器9安装在排气管13的上面，水泵总成16安装在气缸体1的前端，齿轮室10安装在气缸体1的前端，电控转子泵5安装在齿轮室10的后端面，EGR阀6和EGR冷却器7安装在进气管13上部，转速传感器8安装在齿轮室10前端，油底壳11安装在气缸体1的下端。EGR进气管4安装在排气管13上部，进气温度压力传感器14安装在进气管12左侧，信号盘15安装在曲轴飞轮总成3的前端。

    EGR取气口17在排气管三、四缸中间上部，废气由EGR取气口17通过EGR进气管4到EGR冷却器7，由EGR冷却器7到EGR阀6，由EGR阀6到进气连接管18，由进气连接管18到进气管12，最终进入气缸内。

    采用增压中冷技术，保持增压柴油机的进气温度小于65℃。采用经过优化的燃烧室及进、排气系统。采用电控转子泵燃油喷射，根据发动机的转速、水温、进气管压力和负荷由ECU来精确控制每一个工作点燃油的供油量和供油提前角，能得到较好的发动机性能。将一部分排出的废气经外部管路引入进气系统，进入进气系统之前的废气通过冷却器进行冷却，即采用带外部冷却废气再循环，可以降低进气温度，降低燃油消耗率和尾气中的NOx。废气再循环能有效降低柴油机NOx排放，但同时也会增加颗粒的排放，为了改善NOx与颗粒的折衷关系，采用电控废气再循环系统，根据发动机的转速和负荷来由ECU精确控制EGR率，使废气再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成分最低。