專利名稱：非道路用柴油機低排放系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及柴油機技術領域，尤其涉及一種在非道路用柴油機的排放系統(tǒng)。
背景技術：
隨著非道路用柴油機排放水平的提高，大量非道路用移動式設備所消耗的 資源、排放的污染物對環(huán)境產生了難以估計的負荷，非道路用設備主要包括工 程機械、農業(yè)機械、林業(yè)機械和機場地勤設備等。盡管目前非道路用設備尚未 歸入限制排放的機動車行列，但隨著國內外各大中城市對城市環(huán)境保護的曰益 重視，對機動車輛尾氣的排放用煙度、噪聲等指標的限制愈來愈嚴格，特別是 隨著裝載機等移動式非道路用設備的使用，大大污染了城市環(huán)境。如果在柴油 機的燃燒過程中，氣缸中的溫度和壓力過高，就容易形成氮氧化物，氮氧化物 排到大氣中，碰到強烈的紫外線時，會生成光化學煙霧，這種光化學煙霧， 會造成眼睛疼痛，嚴重的還會造成呼吸閑難。長期呼吸被氮氧化物和黑煙等 污染的空氣，也容易帶來呼吸器官的疾病和癌癥。
目前，國內外柴油機大多借鑒車用柴油機排放控制技術，為達到stage IIIA(Tier 3)或更高排放要求，采用的技術包括四氣門、電控高壓噴射、泵噴 嘴、可變截面增壓器、后處理等措施。但非道路用柴油機應用電控燃油系統(tǒng)， 制造及維修成本將大幅度上升，且如工程機械等非道路用柴油機的工作環(huán)境相 對惡劣，影響電控柴油機的可靠性。
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種非道路用柴油機低排放系統(tǒng)，它結 構簡單、控制方便，制造成本低，更適合非道路用柴油機的使用工況，同時能 夠滿足更加嚴格的排放要求。
為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是非道路用柴油機低排放系統(tǒng)， 包括安裝有直列泵的柴油機主機，所述柴油機主機上設有用于將燃燒室內的廢氣排出的排氣通路；還包括廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，用于向燃燒室輸送廢氣。
作為一種改進，所述廢氣循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣再循環(huán)管路，連通所述排氣通 路和柴油機燃燒室；節(jié)流閥，安裝在所述廢氣再循環(huán)管路上；電子控制單元， 用于控制所述節(jié)流閥開啟的程度。
作為進一步改進，所述節(jié)流閥為電動式EGR閥或者氣動式EGR閥。 由于采用了上述技術方案，通過在排氣通路上連接一個廢氣再循環(huán)系統(tǒng)， 通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)上的廢氣再循環(huán)管路連通柴油機燃燒室，這樣可以在進氣 管中導入一些已經燃燒過的廢氣，與新鮮空氣混合，使之再次燃燒，它的作 用是降低混合氣的含氧濃度、吸收燃燒釋放出的熱量，使燃燒室內的燃燒速 度減慢、燃燒溫度降低，從而減少了氮氧化物的生成數(shù)量。節(jié)流閥設置在所 述廢氣再循環(huán)管路上，通過節(jié)流閥的開啟程度來控制廢氣弓I入進氣通道進入柴 油機燃燒室燃燒的廢氣量，而廢氣量的多少是通過電子控制單元根據(jù)柴油機的 轉速、負荷(節(jié)氣門開度)、溫度、進氣流量、排氣溫度等來控制調節(jié)閥的開 啟程度來實現(xiàn)的。這樣，利用電子控制單元通過將少部分廢氣引入氣缸參與 混合氣的燃燒，降低了燃燒時氣缸中的溫度，抑制了氮氧化物的生成，從而 降低了廢氣中的氮氧化物的含量。使用時可以通過電子控制單元控制參與再 循環(huán)燃燒的廢氣量來達到廢氣中氮氧化物的最低量，從而保證排放要求。本 發(fā)明結構簡單、控制方便，制造成本低，更適合非道路柴油機的使用T.況，同 時能夠滿足更加嚴格的排放要求。
附圖是本發(fā)明實施例的結構原理附圖中1:排氣通路；2:廢氣再循環(huán)管路；3:節(jié)流閥；4:電子控制單 元；5:線路；6:柴油機主機。
具體實施例方式
如附圖所示，非道路用柴油機低排放系統(tǒng)，包括包括安裝有直列泵的主機
6，所述柴油機主機6上設有排氣通路1，通過排氣通路1可以將柴油機燃燒室 內燃燒后形成的廢氣排出；還包括廢氣循環(huán)系統(tǒng)(簡稱EGR)，其中，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)為冷卻式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)或者非冷卻式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，通過廢氣循環(huán) 系統(tǒng)向柴油機燃燒室輸送廢氣，以再次循環(huán)燃燒，減少氮氧化物的生成量。
其中，廢氣循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣再循環(huán)管路2，通過廢氣再循環(huán)管路2可以 將廢氣進行循環(huán)利用，通過將廢氣再送入燃燒室與混合燃氣一起燃燒來降低燃 燒室內的燃燒溫度，從而降低混合氣的含氧濃度、吸收燃燒釋放出的熱量，使 燃燒室內的燃燒速度減慢、燃燒溫度降低，便減少了氮氧化物的生成數(shù)量。
廢氣循環(huán)系統(tǒng)還包括節(jié)流閥3，節(jié)流閥3安裝在所述廢氣再循環(huán)管路2上，
通過節(jié)流閥3可以控制所述廢氣再循環(huán)管路2中廢氣進入燃燒室的廢氣量，其 中，節(jié)流閥3可以為電動式EGR閥或氣動式EGR閥，由于EGR閥是公知技術， 在此不多加贅述；通過節(jié)流閥3可以控制廢氣進入燃燒室的廢氣量，使氣缸在 最佳狀態(tài)下工作時且保證生成的氮氧化物的含量的含量最低。
廢氣循環(huán)系統(tǒng)還包括電子控制單元4，所述電子控制單元4通過線路5與 節(jié)流閥3連接在一起，電子控制單元4是柴油機控制電腦，通過電子控制單元 4可以根據(jù)柴油機的轉速、負荷(節(jié)氣門開度)、溫度、進氣流量、排氣溫度控 制節(jié)流閥3適時地打開和關閉，從而獨立地對再循環(huán)到柴油機的廢氣量進行準 確的控制，調節(jié)廢氣與混合氣混合后進入氣缸的數(shù)量，良好的控制燃燒室內燃 燒的溫度，從而降低了廢氣中的氮氧化物的含量，適合工作環(huán)境相對惡劣的非 道路柴油機的使用工況，同時能夠滿足更加嚴格的排放要求。
工作時，燃燒室內的混合燃氣燃燒后排出的廢氣，通過排氣通路l進入 廢氣再循環(huán)管路2，然后電子控制單元4根據(jù)柴油機的轉速、負荷(節(jié)氣門開度)、 溫度、進氣流量、排氣溫度控制節(jié)流閥3的開啟程度，排氣通路1中一部分廢 氣進入空氣，其中的少部分廢氣通過廢氣再循環(huán)管路2經節(jié)流閥3進入進氣系 統(tǒng)，與混合氣混合后進入氣缸參與燃燒。通過少部分廢氣進入氣缸參與混合氣 的燃燒，降低了燃燒時氣缸中的溫度，抑制了氮氧化物的生成，從而降低了廢 氣中的氮氧化物的含量。而且在柴油機怠速、低速、小負荷及冷機時，通過電子控制單元4可以控制廢氣不參與再循環(huán)，避免柴油機性能受到影響；所以通 過這種結構方式可以有效降低氮氧化物的生成，從而達到廢氣中的氮氧化物 最低，且保證柴油機的正常工作。
本發(fā)明結構簡單、控制方便，制造成本低，更適合非道路柴油機的使用工 況，同時能夠滿足更加嚴格的排放要求。
本發(fā)明不局限于上述具休實施方式，本領域的普通技術人員從上述啟示出 發(fā)，所想到其它的替換結構都在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1. 非道路用柴油機低排放系統(tǒng)，包括安裝有直列泵的柴油機主機，所述柴油機主機上設有用于將燃燒室內的廢氣排出的排氣通路；其特征在于還包括廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，用于向燃燒室輸送廢氣。
2. 如權利要求1所述的非道路用柴油機低排放系統(tǒng)，其特征在于所述廢 氣循環(huán)系統(tǒng)包括廢氣再循環(huán)管路，連通所述排氣通路和柴油機燃燒室； 節(jié)流閥，安裝在所述廢氣再循環(huán)管路上； 電子控制單元，用于控制所述節(jié)流閥開啟的程度。
3. 如權利要求2所述的非道路用柴油機低排放系統(tǒng)，其特征在于所述節(jié) 流閥為電動式EGR閥或者氣動式EGR閥。
4. 如權利要求1、 2或3所述的非道路用柴油機低排放系統(tǒng)，其特征在于 所述廢氣再循環(huán)系統(tǒng)為冷卻式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)或者非冷卻式廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非道路用柴油機低排放系統(tǒng)，包括安裝有直列泵的柴油機主機，所述柴油機主機上設有用于將燃燒室內的廢氣排出的排氣通路；還包括廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，用于向燃燒室輸送廢氣，結構簡單、控制方便，制造成本低，更適合非道路用柴油機的使用工況，可以有效降低氮氧化物的生成，從而達到廢氣中的氮氧化物最低，能夠滿足更加嚴格的排放要求。
文檔編號F02M25/07GK101509440SQ200910019909
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月15日 優(yōu)先權日2009年3月15日
發(fā)明者劉偉達, 張紀元, 范委修, 魯 鐘, 魏紅玲 申請人:濰柴動力股份有限公司