[发明专利]一种改善柴油机低温燃烧碳烟排放和燃油经济性方法

摘要

本发明公开了一种改善柴油机低温燃烧碳烟排放和燃油经济性方法，它包括以下步骤：(1)控制单元分别读取安装在发动机曲轴上的传感器的转速信号、安装在油门踏板上的传感器的发动机负荷信号并根据转速信号和发动机负荷信号判断发动机运行的负荷和转速工况；(2)根据步骤(1)中的判断结果输出控制信号。本方法有效推迟柴油机低温燃烧碳烟开始显著增大的EGR率，使EGR容忍度从35%提高到55%以上，而且使碳烟排放峰值有效降低。

主权项

一种改善柴油机低温燃烧碳烟排放和燃油经济性方法，其特征在于它包括以下步骤：(1)控制单元分别读取安装在发动机曲轴上的传感器的转速信号、安装在油门踏板上的传感器的发动机负荷信号并根据所述的转速信号和发动机负荷信号判断发动机运行的负荷和转速工况；(2)如果步骤(1)中的判断结果为中低负荷工况，进气条件控制器根据读取的进气温度参数输出控制信号，控制方法如下：减小高压级和低压级废气再循环回路中的高压级和低压级废气再循环冷却器开度以及进气总管上第一、第二级中冷器的开度；同时电子控制单元控制喷雾锥角为140度的小喷射锥角喷油器的喷油时刻为上止点前0‑10度曲轴转角；(3)如果步骤(1)中的判断结果为大负荷工况，进气条件控制器根据读取的进气温度参数输出控制信号，控制方法如下：增大高压级和低压级废气再循环回路中的高压级和低压级废气再循环冷却器开度以及进气总管上第一、第二级中冷器的开度；同时电子控制单元控制小喷射锥角喷油器的第一次喷油时刻为上止点前10‑20度曲轴转角，第二次喷油时刻为上止点后0‑26度曲轴转角；(4)如果步骤(1)中的判断结果为中低转速工况，进气条件控制器根据读取的进气压力参数，输出控制信号，控制方法如下：调小或关闭安装在发动机排气旁接管上的电控旁通阀开度，同时进气条件控制器根据读取的进气氧浓度参数和中低转速工况下负荷的变化参数，向高压级废气再循环阀和低压级废气再循环阀发出脉冲指令，调节高压级废气再循环阀和低压级废气再循环阀的阀门开度使废气再循环率保持在40%‑55%，此时经气缸的排气门排出的部分废气排气流经高压级废气再循环冷却器、单向阀和高压级废气再循环阀进入高压级压气机的出口，形成高压级废气再循环回路；另一部分废气排气流经高压级涡轮机或者直接通过电控旁通阀进入低压级涡轮机、颗粒捕集器、低压级废气再循环冷却器和低压级废气再循环阀进入低压级压气机的进气口，形成低压级废气再循环回路；进气以及经过低压级废气再循环回路的废气形成的混合气一起经低压级压气机压缩，然后流经第一级中冷器冷却以增加空气密度、增大进气量；经第一级中冷器后，混合气进入高压级压气机 进一步压缩，然后与经过高压级废气再循环回路的废气再经第二级中冷器进一步冷却，最后经进气总管进入气缸；(5)如果步骤(1)中的判断结果为高转速工况，进气条件控制器根据读取的进气压力参数，输出控制信号，控制方法如下：调高或完全打开安装在发动机排气旁接管上的电控旁通阀开度，同时进气条件控制器根据读取的进气氧浓度参数和高转速工况下负荷的变化参数，向高压级废气再循环阀和低压级废气再循环阀发出脉冲指令，调节高压级废气再循环阀和低压级废气再循环阀的阀门开度使废气再循环率保持在40%‑55%，此时经气缸的排气门排出的部分废气排气流经高压级废气再循环冷却器、单向阀和高压级废气再循环阀进入高压级压气机的出口，形成高压级废气再循环回路；另一部分废气排气流经高压级涡轮机或者直接通过电控旁通阀进入低压级涡轮机、颗粒捕集器、低压级废气再循环冷却器和低压级废气再循环阀进入低压级压气机的进气口，形成低压级废气再循环回路；进气以及经过低压级废气再循环回路的废气形成的混合气一起经低压级压气机压缩，然后流经第一级中冷器冷却以增加空气密度、增大进气量；经第一级中冷器后，混合气进入高压级压气机进一步压缩，然后与经过高压级废气再循环回路的废气再经第二级中冷器进一步冷却，最后经进气总管进入气缸。