用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)排放控制的機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]目前，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求日益嚴(yán)格，在柴油機(jī)尾氣排放中，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了大量研宄工作，并提出了多種解決方案。對(duì)于柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，由于其燃燒機(jī)理，排放物中CO、HC含量較低，其主要排放物為NOx和PM。
[0005]柴油機(jī)排放控制的主要目標(biāo)是降低NOx和PM，一種行之有效的途徑就是采用電控燃油噴射系統(tǒng)。然而，對(duì)于非道路柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，這意味著制造成本急劇增加。同時(shí)，國(guó)內(nèi)非道路柴油機(jī)大多采用機(jī)械式燃油噴射系統(tǒng)。對(duì)于增壓中冷柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，采用傳統(tǒng)的機(jī)械直列泵進(jìn)行改造，加上外部冷卻EGR，不失為一種成本低、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身改動(dòng)小、能有效降低NOx排放的控制措施。
[0006]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低、對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身改動(dòng)小、可以實(shí)現(xiàn)非道路柴油機(jī)國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)的排放控制系統(tǒng)。通過(guò)小型控制器，從PM信號(hào)集成泵采集轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)EGR閥的精確控制，大幅度降低NOx排放，實(shí)現(xiàn)非道路柴油機(jī)達(dá)到國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)，包括:PM信號(hào)集成泵、EGR冷卻器、電動(dòng)EGR閥、小型控制器4、控制信號(hào)線5、開(kāi)度反饋信號(hào)線、負(fù)荷信號(hào)線、溫度信號(hào)線、轉(zhuǎn)速信號(hào)線、中冷器、壓氣機(jī)1、渦輪機(jī)、進(jìn)氣歧管、氣缸蓋、排氣歧管；氣缸蓋上連接進(jìn)氣歧管、排氣歧管；排氣歧管依次通過(guò)EGR冷卻器、電動(dòng)EGR閥與進(jìn)氣歧管連通，電動(dòng)EGR閥通過(guò)控制信號(hào)線、反饋開(kāi)度信號(hào)線與小型控制器連接，小型控制器通過(guò)負(fù)荷信號(hào)線、溫度信號(hào)線、轉(zhuǎn)速信號(hào)線與PM信號(hào)集成泵連接；壓氣機(jī)通過(guò)中冷器連接于進(jìn)氣歧管，渦輪機(jī)與排氣歧管連通，渦輪機(jī)與壓氣機(jī)同軸。
[0009]PM信號(hào)集成泵上設(shè)置有凸輪軸、轉(zhuǎn)速傳感器、燃油溫度傳感器、油門開(kāi)度傳感器，凸輪軸上布置信號(hào)盤，信號(hào)盤上設(shè)置有缺齒。
[0010]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案后可達(dá)到如下有益效果:本實(shí)用新型提供的非道路國(guó)三柴油機(jī)排放控制系統(tǒng)，只需對(duì)現(xiàn)有PM泵進(jìn)行改進(jìn)，增加傳感器，同時(shí)需要一個(gè)小型控制器，從PM信號(hào)集成泵采集轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等信號(hào)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)EGR閥的精確控制，可以大幅度降低NOx排放；在系統(tǒng)中布置EGR冷卻器，采用水冷卻方式，可以抑制部分微粒生成。相對(duì)高壓共軌系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型能大幅度降低成本，促進(jìn)PM泵產(chǎn)品升級(jí)換代，滿足非道路國(guó)三排放要求，更符合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。
[0011]【附圖說(shuō)明】:
[0012]圖1為本實(shí)用新型用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)的工作原理圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)PM信號(hào)集成泵主視圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型P用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)PM信號(hào)集成泵后視圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)凸輪軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6本實(shí)用新型用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)流程圖。
[0018]【具體實(shí)施方式】:
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1-6所示，用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)，包括:PM信號(hào)集成泵1、EGR冷卻器2、電動(dòng)EGR閥3、小型控制器4、控制信號(hào)線5、開(kāi)度反饋信號(hào)線6、負(fù)荷信號(hào)線7、溫度信號(hào)線8、轉(zhuǎn)速信號(hào)線9、中冷器10、壓氣機(jī)11、渦輪機(jī)12、進(jìn)氣歧管13、氣缸蓋14、排氣歧管15。
[0020]氣缸蓋14上連接進(jìn)氣歧管13、排氣歧管15 ;排氣歧管15依次通過(guò)EGR冷卻器2、電動(dòng)EGR閥3與進(jìn)氣歧管13連通，電動(dòng)EGR閥3通過(guò)控制信號(hào)線5、反饋開(kāi)度信號(hào)線6與小型控制器4連接，小型控制器4通過(guò)負(fù)荷信號(hào)線7、溫度信號(hào)線8、轉(zhuǎn)速信號(hào)線9與PM信號(hào)集成泵I連接；
[0021]壓氣機(jī)11通過(guò)中冷器10連接于進(jìn)氣歧管13，渦輪機(jī)12與排氣歧管15連通，渦輪機(jī)12與壓氣機(jī)11同軸；
[0022]PM信號(hào)集成泵I上設(shè)置有凸輪軸16、轉(zhuǎn)速傳感器19、燃油溫度傳感器17、油門開(kāi)度傳感器18，凸輪軸16上布置信號(hào)盤21，信號(hào)盤21上設(shè)置有缺齒20。
[0023]在PM信號(hào)集成泵I布置有凸輪軸16、轉(zhuǎn)速傳感器19、燃油溫度傳感器17、油門開(kāi)度傳感器18。通過(guò)燃油溫度傳感器17，可以計(jì)算燃油密度，從而精確控制噴油量以達(dá)到最佳燃燒狀態(tài)。同時(shí)，當(dāng)燃油溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，還可以關(guān)閉電動(dòng)EGR閥。通過(guò)轉(zhuǎn)速傳感器19，可以確定曲軸位置、計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，還可用于精確控制噴油定時(shí)和噴油量。
[0024]排氣歧管15依次通過(guò)EGR冷卻器2、電動(dòng)EGR閥3與進(jìn)氣歧管13連通，電動(dòng)EGR閥通過(guò)控制信號(hào)線5、反饋開(kāi)度信號(hào)線6與小型控制器4連接，小型控制器4通過(guò)負(fù)荷信號(hào)線7、溫度信號(hào)線8、轉(zhuǎn)速信號(hào)線9與PM信號(hào)集成泵I連接。
[0025]壓氣機(jī)11通過(guò)中冷器10連接于進(jìn)氣歧管13，渦輪機(jī)12與排氣歧管15連通，渦輪機(jī)12與壓氣機(jī)11同軸。
[0026]在新型凸輪軸16上布置信號(hào)盤21，厚度為5.5mm，信號(hào)盤21上布置缺齒20，為轉(zhuǎn)速傳感器提供轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0027]采用SPC563單片機(jī)作為小型控制器4，通過(guò)負(fù)荷信號(hào)線7采集柴油機(jī)的負(fù)荷信號(hào)、通過(guò)溫度信號(hào)線8采集柴油機(jī)的溫度信號(hào)、通過(guò)轉(zhuǎn)速信號(hào)線9采集柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，同時(shí)通過(guò)控制信號(hào)線5向電動(dòng)EGR閥輸出控制信號(hào)，并通過(guò)開(kāi)度反饋信號(hào)線6精確控制電動(dòng)EGR閥3的開(kāi)度。
[0028]通過(guò)整個(gè)控制系統(tǒng)，從排氣歧管15把部分燃燒過(guò)的廢氣通過(guò)電動(dòng)EGR閥3引入進(jìn)氣歧管13，與新鮮空氣混合后進(jìn)入燃燒室再次參與燃燒。通過(guò)小型控制器4精確控制電動(dòng)EGR閥3的開(kāi)度，從而大幅度降低NOx排放，從而實(shí)現(xiàn)非道路柴油機(jī)國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)，包括:PM信號(hào)集成泵(I)、EGR冷卻器(2)、電動(dòng)EGR閥(3)、小型控制器(4)、控制信號(hào)線(5)、開(kāi)度反饋信號(hào)線(6)、負(fù)荷信號(hào)線(7)、溫度信號(hào)線(8)、轉(zhuǎn)速信號(hào)線(9)、中冷器(10)、壓氣機(jī)(11)、渦輪機(jī)(12)、進(jìn)氣歧管(13)、氣缸蓋(14)、排氣歧管(15);其特征在于:氣缸蓋(14)上連接進(jìn)氣歧管(13)、排氣歧管(15)；排氣歧管(15)依次通過(guò)EGR冷卻器(2)、電動(dòng)EGR閥(3)與進(jìn)氣歧管(13)連通，電動(dòng)EGR閥(3)通過(guò)控制信號(hào)線(5)、反饋開(kāi)度信號(hào)線(6)與小型控制器(4)連接，小型控制器(4)通過(guò)負(fù)荷信號(hào)線(7)、溫度信號(hào)線(8)、轉(zhuǎn)速信號(hào)線(9)與PM信號(hào)集成泵(I)連接；壓氣機(jī)(11)通過(guò)中冷器(10)連接于進(jìn)氣歧管(13)，渦輪機(jī)(12)與排氣歧管(15)連通，渦輪機(jī)(12)與壓氣機(jī)(11)同軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)，其特征在于:PM信號(hào)集成泵(I)上設(shè)置有凸輪軸(16)、轉(zhuǎn)速傳感器(19)、燃油溫度傳感器(17)、油門開(kāi)度傳感器(18)，凸輪軸(16)上布置信號(hào)盤(21)，信號(hào)盤(21)上設(shè)置有缺齒(20)。
【專利摘要】用于非道路國(guó)三柴油機(jī)的排放控制系統(tǒng)，包括：PM信號(hào)集成泵、EGR冷卻器、電動(dòng)EGR閥、小型控制器、控制信號(hào)線、開(kāi)度反饋信號(hào)線、負(fù)荷信號(hào)線、溫度信號(hào)線、轉(zhuǎn)速信號(hào)線、中冷器、壓氣機(jī)、渦輪機(jī)、進(jìn)氣歧管、氣缸蓋、排氣歧管；氣缸蓋上連接進(jìn)氣歧管、排氣歧管；排氣歧管依次通過(guò)EGR 冷卻器、電動(dòng)EGR閥與進(jìn)氣歧管連通，電動(dòng)EGR閥通過(guò)控制信號(hào)線、反饋開(kāi)度信號(hào)線與小型控制器連接，小型控制器通過(guò)負(fù)荷信號(hào)線、溫度信號(hào)線、轉(zhuǎn)速信號(hào)線與PM信號(hào)集成泵連接；壓氣機(jī)通過(guò)中冷器連接于進(jìn)氣歧管，渦輪機(jī)與進(jìn)氣歧管連通，渦輪機(jī)與壓氣機(jī)同軸。PM信號(hào)集成泵上設(shè)置有凸輪軸、轉(zhuǎn)速傳感器、燃油溫度傳感器、油門開(kāi)度傳感器。
【IPC分類】F02D21-08, F02M25-07, F02M59-44
【公開(kāi)號(hào)】CN204312212
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420714603
【發(fā)明人】酒建剛, 李志丹, 楊衛(wèi)平, 翟平, 劉西文, 王睿, 雷軍, 胡友耀, 郭延超, 李金廣, 雷晶, 劉泉, 楊艷珺
【申請(qǐng)人】洛陽(yáng)拖拉機(jī)研究所有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年11月25日