專利名稱：一種改進(jìn)的柴油機(jī)egr系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于廢氣再利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
廢氣再循環(huán)(EGR)就是將柴油機(jī)排放的部分廢氣再送回到進(jìn)氣管，與新鮮空氣混合后進(jìn)入氣缸燃燒，它可以使氣缸內(nèi)的氧氣濃度下降，降低最高燃燒溫度，從而抑制NOx的生成。在汽車領(lǐng)域中，柴油機(jī)由于其良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性被廣泛使用，但柴油機(jī)排放的廢氣中氮氧化合物(NOx)污染嚴(yán)重。隨著人們環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)，排放法規(guī)要求愈加嚴(yán)格，越來(lái)越多的EGR技術(shù)應(yīng)用到內(nèi)燃機(jī)。因此，現(xiàn)中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)[申請(qǐng)?zhí)?CN200920188266. 8]，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、進(jìn)氣歧管、排氣歧管和EGR閥，EGR閥上設(shè)有第一連接管和第二連接管，所述的EGR閥設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體之外，所述的EGR閥通過(guò)第一連接管與排氣歧管相連接，EGR閥的第二連接管連接有氣體冷卻器，所述的氣體冷卻器的出氣口通過(guò)第三連接管與內(nèi)置文丘里管的渦流控制單元相連接，所述的渦流控制單元與進(jìn)氣歧管相連接。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速較低的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度較低，EGR開(kāi)啟后，冷卻水溫也比較低，再次降低EGR中廢氣溫度。此時(shí)廢氣中水蒸氣含量高，并且還有少量的硫化物，過(guò)低的EGR溫度一方面會(huì)導(dǎo)致水蒸氣和硫化物的凝結(jié)，造成氣缸壁的腐蝕和磨損，另一方面降低缸內(nèi)溫度，燃燒持續(xù)期加長(zhǎng)，煙度增加。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)， 本改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)能夠有效降低氮氧化物的排放，同時(shí)能夠降低缸壁的腐蝕和磨損，加快燃油的霧化速度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣的排放和燃油消耗。本實(shí)用新型通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，在氣缸體上連接有進(jìn)氣歧管和排氣歧管，在進(jìn)氣歧管和排氣歧管之間設(shè)有使廢氣再循環(huán)的EGR結(jié)構(gòu)，其特征在于，在EGR結(jié)構(gòu)和排氣歧管之間設(shè)有能夠加熱廢氣的EGR溫度加熱器，在EGR結(jié)構(gòu)和進(jìn)氣歧管之間設(shè)有檢測(cè)混入廢氣溫度的溫度傳感器，所述的EGR溫度加熱器和溫度傳感器均與上述的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能夠?qū)囟葌鞲衅鬏斔蛠?lái)的信號(hào)進(jìn)行分析處理并發(fā)動(dòng)控制信號(hào)控制EGR溫度加熱器工作與否。排氣歧管中的少部分廢氣經(jīng)EGR結(jié)構(gòu)進(jìn)入進(jìn)氣歧管與新鮮空氣混合后進(jìn)入氣缸燃燒，降低了燃燒時(shí)氣缸中的溫度。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)廢氣溫度低于設(shè)定值A(chǔ)l時(shí)，溫度傳感器給發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶發(fā)送反饋信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶經(jīng)過(guò)分析，發(fā)送控制信號(hào)給EGR溫度加熱器， 使EGR溫度加熱器通電，開(kāi)始加熱廢氣；當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)溫度高于設(shè)定值A(chǔ)2時(shí)，溫度傳感器給發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶發(fā)送反饋信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶經(jīng)過(guò)分析，發(fā)送信號(hào)給EGR溫度加熱器，使EGR溫度加熱器開(kāi)始斷電，停止對(duì)廢氣加熱。該改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)設(shè)置了 EGR溫度加熱器和溫度傳感器有效地避免了當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度較低， 再循環(huán)的廢氣影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能這種情況的發(fā)生，該改進(jìn)的柴油機(jī)的EGR系統(tǒng)改善了在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，廢氣不能參與再循環(huán)的情況。在上述改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)中，所述的EGR結(jié)構(gòu)位于上述氣缸體的外側(cè)，包括 EGR閥和EGR冷卻器，EGR閥的出氣管與上述進(jìn)氣歧管的總管相連通，EGR閥的進(jìn)氣管與EGR 冷卻器的出氣管連接，EGR冷卻器的進(jìn)氣管與上述排氣歧管的總管連通。廢氣沿所述的EGR 結(jié)構(gòu)從排氣歧管再循環(huán)到進(jìn)氣歧管，減少NOx的排放。廢氣先通過(guò)EGR冷卻器降低再循環(huán)廢氣的溫度，即降低進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣溫度，使得氣缸體燃燒室內(nèi)燃油霧化不良，再通過(guò)EGR 閥控制再循環(huán)廢氣的流量，EGR閥可以避免過(guò)度的廢氣參與再循環(huán)，因?yàn)檫^(guò)度的廢氣參與再循環(huán)，將會(huì)影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。同時(shí)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定的溫度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶控制EGR閥控制少部分廢氣參與再循環(huán)，而且， 參與再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及廢氣溫度的不同控制EGR閥的開(kāi)度，以達(dá)到廢氣中的NOx最低。在上述改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)中，所述的EGR溫度加熱器為設(shè)置在EGR冷卻器進(jìn)氣管內(nèi)的電熱絲?？梢蕴岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)低速時(shí)，再循環(huán)廢氣的溫度，降低缸壁的腐蝕和磨損，同時(shí)高的EGR溫度提高進(jìn)氣溫度，加快燃油的霧化速度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放和燃油消耗。在上述改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)中，所述的溫度傳感器設(shè)置在EGR閥的出氣管內(nèi)。一方面監(jiān)測(cè)EGR溫度，控制EGR溫度加熱器的開(kāi)關(guān)；另一方面通過(guò)EGR溫度判斷EGR結(jié)構(gòu)是否發(fā)生故障，提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性。在上述改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)中，所述的EGR閥的出氣管與上述進(jìn)氣歧管的總管垂直連接，且連接點(diǎn)遠(yuǎn)離進(jìn)氣歧管的總管末端。留下足夠的空間進(jìn)行氣體混合，提高了廢氣再循環(huán)的效率，降低了 NOx的排放。在上述改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)中，EGR冷卻器的進(jìn)氣管與上述排氣歧管的總管垂直連接，且連接點(diǎn)靠近排氣歧管的總管起始端。使混合廢氣盡快進(jìn)入EGR結(jié)構(gòu)中。現(xiàn)有技術(shù)相比，本改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在EGR結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣側(cè)增加一個(gè)EGR溫度加熱器，提高發(fā)動(dòng)機(jī)低速EGR溫度，降低缸壁的腐蝕和磨損，同時(shí)高的EGR溫度提高進(jìn)氣溫度，加快燃油的霧化速度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放和燃油消耗；2、在EGR結(jié)構(gòu)的后端增加一個(gè)溫度傳感器，一方面監(jiān)測(cè)EGR溫度，控制EGR溫度加熱器的開(kāi)關(guān)；另一方面通過(guò)EGR溫度判斷EGR是否發(fā)生故障，提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性。3、在EGR結(jié)構(gòu)中EGR冷卻器降低再循環(huán)廢氣的溫度，即降低進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣溫度， 使得氣缸體燃燒室內(nèi)燃油霧化不良，而EGR閥控制再循環(huán)廢氣的流量，避免過(guò)度的廢氣參與再循環(huán)影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、氣缸體；2、進(jìn)氣歧管；3、溫度傳感器；4、EGR閥；5、EGR冷卻器；6、EGR溫度加熱器；7、排氣歧管；8、發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶；9、EGR結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖1所示，本改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體1和發(fā)動(dòng)機(jī) ECU8，在氣缸體1上連接有進(jìn)氣歧管2和排氣歧管7，在進(jìn)氣歧管2和排氣歧管7之間設(shè)有使廢氣再循環(huán)的EGR結(jié)構(gòu)9，EGR結(jié)構(gòu)9位于氣缸體1的外側(cè)，包括EGR閥4和EGR冷卻器 5,EGR閥4的出氣管與進(jìn)氣歧管2的總管垂直連接，且連接點(diǎn)遠(yuǎn)離進(jìn)氣歧管2的總管末端， 這樣的設(shè)置留下足夠的空間進(jìn)行氣體混合，提高了廢氣再循環(huán)的效率，降低了 NOx的排放； EGR閥4的進(jìn)氣管與EGR冷卻器5的出氣管連接，EGR冷卻器5的進(jìn)氣管與排氣歧管7的總管垂直連通，且連接點(diǎn)靠近排氣歧管7的總管起始端，使混合廢氣盡快進(jìn)入EGR結(jié)構(gòu)9中； 在EGR結(jié)構(gòu)9和排氣歧管7之間設(shè)有能夠加熱廢氣的EGR溫度加熱器6，EGR溫度加熱器6 為設(shè)置在EGR冷卻器5進(jìn)氣管內(nèi)的電熱絲，可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)低速EGR溫度，降低缸壁的腐蝕和磨損，同時(shí)高的EGR溫度提高進(jìn)氣溫度，加快燃油的霧化速度，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放和燃油消耗；在EGR結(jié)構(gòu)9和進(jìn)氣歧管2之間設(shè)有檢測(cè)混入廢氣溫度的溫度傳感器3，溫度傳感器3 設(shè)置在EGR閥4的出氣管內(nèi)，一方面監(jiān)測(cè)EGR溫度，控制EGR溫度加熱器6的開(kāi)關(guān)；另一方面通過(guò)EGR溫度判斷EGR是否發(fā)生故障，提高發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性，該EGR溫度加熱器6和溫度傳感器3均與上述的發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶8連接。現(xiàn)有的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度較低，EGR開(kāi)啟后，冷卻水溫也比較低，再次降低EGR中廢氣溫度，此時(shí)廢氣中水蒸氣含量高，并且還有少量的硫化物，過(guò)低的EGR溫度一方面會(huì)導(dǎo)致水蒸氣和硫化物的凝結(jié)，造成氣缸壁的腐蝕和磨損，另一方面降低缸內(nèi)溫度，燃燒持續(xù)期加長(zhǎng)，煙度增加，再循環(huán)的廢氣會(huì)明顯地影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。所以，現(xiàn)有的EGR系統(tǒng)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速、低速、小負(fù)荷及冷機(jī)時(shí)， ECU控制廢氣不參與再循環(huán)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)性能受到影響，本改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)有效的解決了該問(wèn)題。在進(jìn)行廢氣再循環(huán)時(shí)，排氣歧管7中的廢氣先通過(guò)EGR結(jié)構(gòu)9中的EGR冷卻器5降低再循環(huán)廢氣的溫度，即降低進(jìn)氣歧管2的進(jìn)氣溫度，使得氣缸體1燃燒室內(nèi)燃油霧化不良，再通過(guò)EGR閥4控制再循環(huán)廢氣的流量，EGR閥4可以避免過(guò)度的廢氣參與再循環(huán)，因?yàn)檫^(guò)度的廢氣參與再循環(huán)，將會(huì)影響混合氣的著火、性能，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性， 然后再經(jīng)過(guò)溫度傳感器3檢測(cè)再循環(huán)的溫度，當(dāng)溫度傳感器3檢測(cè)廢氣溫度低于設(shè)定值A(chǔ)l 時(shí)，設(shè)定值A(chǔ)l設(shè)定為120°C，溫度傳感器3給發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶8發(fā)送反饋信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶8經(jīng)過(guò)分析，發(fā)送控制信號(hào)給EGR溫度加熱器6，使EGR溫度加熱器6通電，開(kāi)始加熱廢氣；當(dāng)溫度傳感器3檢測(cè)溫度高于設(shè)定值A(chǔ)2時(shí)，設(shè)定值A(chǔ)2設(shè)定為180°C，溫度傳感器3給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU8 發(fā)送反饋信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU8經(jīng)過(guò)分析，發(fā)送信號(hào)給EGR溫度加熱器6，使EGR溫度加熱器6開(kāi)始斷電，停止對(duì)廢氣加熱，之后定量的廢氣在進(jìn)氣歧管2與新鮮空氣充分混合后進(jìn)入氣缸， 由于廢氣再循環(huán)使得燃燒溫度降低，氧的相對(duì)濃度降低，NOx的排放量減少。此外當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)超過(guò)一定的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷及達(dá)到一定的溫度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU8控制EGR閥4，使少部分廢氣參與再循環(huán)，而且，參與再循環(huán)的廢氣量根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度及廢氣溫度的不同而不同， 以達(dá)到廢氣中的NOX最低。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。 盡管本文較多地使用了氣缸體1、進(jìn)氣歧管2、溫度傳感器3、EGR閥4、EGR冷卻器 5、EGR溫度加熱器6、排氣歧管7、發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶8、EGR結(jié)構(gòu)9等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體(1)和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (8)，在氣缸體(1)上連接有進(jìn)氣歧管(2)和排氣歧管，在進(jìn)氣歧管(2)和排氣歧管(7)之間設(shè)有使廢氣再循環(huán)的EGR結(jié)構(gòu)(9)，其特征在于，在EGR結(jié)構(gòu)(9)和排氣歧管(7)之間設(shè)有能夠加熱廢氣的EGR溫度加熱器(6)，在EGR結(jié)構(gòu)(9)和進(jìn)氣歧管(2)之間設(shè)有檢測(cè)混入廢氣溫度的溫度傳感器(3)，所述的EGR溫度加熱器(6)和溫度傳感器(3)均與上述的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (8) 連接，所述的發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶(8)能夠?qū)囟葌鞲衅? 輸送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行分析處理并發(fā)動(dòng)控制信號(hào)控制EGR溫度加熱器(6)工作與否。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述的EGR結(jié)構(gòu)(9)位于上述氣缸體⑴的外側(cè)，包括EGR閥(4)和EGR冷卻器(5)，EGR閥(4)的出氣管與上述進(jìn)氣歧管O)的總管相連通，EGR閥的進(jìn)氣管與EGR冷卻器(5)的出氣管連接，EGR冷卻器(5)的進(jìn)氣管與上述排氣歧管(7)的總管連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述的EGR溫度加熱器 (6)為設(shè)置在EGR冷卻器(5)進(jìn)氣管內(nèi)的電熱絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，其特征在于，所述的EGR閥(4)的出氣管與上述進(jìn)氣歧管O)的總管垂直連接，且連接點(diǎn)遠(yuǎn)離進(jìn)氣歧管O)的總管末端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，其特征在于，EGR冷卻器(5)的進(jìn)氣管與上述排氣歧管(7)的總管垂直連接，且連接點(diǎn)靠近排氣歧管(7)的總管起始端。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的柴油機(jī)EGR系統(tǒng)，屬于廢氣再利用技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中過(guò)低的EGR溫度導(dǎo)致水蒸氣和硫化物的凝結(jié)，造成氣缸壁的腐蝕和磨損的問(wèn)題。該系統(tǒng)包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，在氣缸體上連接有進(jìn)氣歧管和排氣歧管，在進(jìn)氣歧管和排氣歧管之間設(shè)有使廢氣再循環(huán)的EGR結(jié)構(gòu)，在EGR結(jié)構(gòu)和排氣歧管之間設(shè)有能夠加熱廢氣的加熱器，在EGR結(jié)構(gòu)和進(jìn)氣歧管之間設(shè)有檢測(cè)混入廢氣溫度的溫度傳感器，加熱器和溫度傳感器均與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU連接，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU能夠?qū)囟葌鞲衅鬏斔蛠?lái)的信號(hào)進(jìn)行分析處理并發(fā)動(dòng)控制信號(hào)控制加熱器工作與否。該系統(tǒng)能夠有效降低氮氧化物的排放，同時(shí)能夠降低缸壁的腐蝕和磨損。
文檔編號(hào)F02M25/07GK202132134SQ20112017039
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者李國(guó)華, 李濤, 沈源, 由毅, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利控股集團(tuán)有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司