专利名称：非道路用柴油机低排放系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种在非道路用柴油机的排放 系统。
背景技术：
随着非道路用柴油机排放水平的提高，大量非道路用移动式设备所消耗的 资源、排放的污染物对环境产生了难以估计的负荷，非道路用设备主要包括工 程机械、农业机械、林业机械和机场地勤设备等。尽管目前非道路用设备尚未 归入限制排放的机动车行列，但随着国内外各大中城市对城市环境保护的曰益 重视，对机动车辆尾气的排放用烟度、噪声等指标的限制愈来愈严格，特别是 随着装载机等移动式非道路用设备的使用，大大污染了城市环境。如果在柴油 机的燃烧过程中，气缸中的温度和压力过高，就容易形成氮氧化物，氮氧化物 排到大气中，碰到强烈的紫外线时，会生成光化学烟雾，这种光化学烟雾， 会造成眼睛疼痛，严重的还会造成呼吸困难。长期呼吸被氮氧化物和黑烟等 污染的空气，也容易带来呼吸器官的疾病和癌症。
目前，闺内外柴油机大多借鉴车用柴油机排放控制技术，为达到stage IIIA(Tier 3)或更高排放要求，采用的技术包括四气门、电控高压喷射、泵喷 嘴、可变截面增压器、后处理等措施。但非道路用柴油机应用电控燃油系统， 制造及维修成本将大幅度上升，且如工程机械等非道路用柴油机的工作环境相 对恶劣，影响电控柴油机的可靠性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种非道路用柴油机低排放系统， 它结构简单、控制方便，制造成本低，更适合非道路用柴油机的使用工况，同 时能够满足更加严格的排放要求。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是非道路用柴油机低排放系统，包括安装有直列泵的柴油机主机，所述柴油机主机上设有用于将燃烧室
内的废气排出的排气通路；还包括废气再循环系统，用于向燃烧室输送废气。
作为一种改进，所述废气循环系统包括废气再循环管路，连通所述排气通 路和柴油机燃烧室；节流阀，安装在所述废气再循环管路上；电子控制单元， 用于控制所述节流阀开启的程度。
作为进一步改进，所述节流阀为电动式EGR阀或者气动式EGR阀。 由于采用了上述技术方案，通过在排气通路上连接一个废气再循环系统， 通过废气再循环系统上的废气再循环管路连通柴油机燃烧室，这样可以在进气 管中导入一些已经燃烧过的废气，与新鲜空气混合，使之再次燃烧，它的作 用是降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热量，使燃烧室内的燃烧速 度减慢、燃烧温度降低，从而减少了氮氧化物的生成数量。节流阀设置在所 述废气再循环管路上，通过节流阀的开启程度来控制废气引入进气通道进入柴 油机燃烧室燃烧的废气量，而废气量的多少是通过电子控制单元根据柴油机的 转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度等来控制调节阀的开 启程度来实现的。这样，利用电子控制单元通过将少部分废气引入气缸参与 混合气的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，抑制了氮氧化物的生成，从而 降低了废气中的氮氧化物的含量。使用时可以通过电子控制单元控制参与再 循环燃烧的废气量来达到废气中氮氧化物的最低量，从而保证排放要求。本 实用新型结构简单、控制方便，制造成本低，更适合非道路柴油机的使用工况， 同时能够满足更加严格的排放要求。
附图是本实用新型实施例的结构原理附图中1:排气通路；2:废气再循环管路；3:节流阀；4:电子控制单 元；5:线路；6:柴油机主机。
具体实施方式
如附图所示，非道路用柴油机低排放系统，包括包括安装有直列泵的主机
6，所述柴油机主机6上设有排气通路1，通过排气通路1可以将柴油机燃烧室内燃烧后形成的废气排出；还包括废气循环系统(简称EGR)，其中，废气再循 环系统为冷却式废气再循环系统或者非冷却式废气再循环系统，通过废气循环 系统向柴油机燃烧室输送废气，以再次循环燃烧，减少氮氧化物的生成量。
其中，废气循环系统包括废气再循环管路2，通过废气再循环管路2可以 将废气进行循环利用，通过将废气再送入燃烧室与混合燃气一起燃烧来降低燃 烧室内的燃烧温度，从而降低混合气的含氧浓度、吸收燃烧释放出的热量，使 燃烧室内的燃烧速度减慢、燃烧温度降低，便减少了氮氧化物的生成数量。
废气循环系统还包括节流阀3，节流阀3安装在所述废气再循环管路2上，
通过节流阀3可以控制所述废气再循环管路2中废气进入燃烧室的废气量，其 中，节流阀3可以为电动式EGR阀或气动式EGR阀，由于EGR阀是公知技术， 在此不多加赘述；通过节流阀3可以控制废气进入燃烧室的废气量，使气缸在 最佳状态下工作时且保证生成的氮氧化物的含量的含量最低。
废气循环系统还包括电子控制单元4，所述电子控制单元4通过线路5与 节流阀3连接在一起，电子控制单元4是柴油机控制电脑，通过电子控制单元 4可以根据柴油机的转速、负荷(节气门开度)、温度、进气流量、排气温度控 制节流阀3适时地打开和关闭，从而独立地对再循环到柴油机的废气量进行准 确的控制，调节废气与混合气混合后进入气缸的数量，良好的控制燃烧室内燃 烧的温度，从而降低了废气中的氮氧化物的含量，适合工作环境相对恶劣的非 道路柴油机的使用工况，同时能够满足更加严格的排放要求。
工作时，燃烧室内的混合燃气燃烧后排出的废气，通过排气通路l进入 废气再循环管路2，然后电子控制单元4根据柴油机的转速、负荷(节气门开度)、 温度、进气流量、排气温度控制节流阀3的开启程度，排气通路l中一部分废 气进入空气，其中的少部分废气通过废气再循环管路2经节流阀3进入进气系 统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。通过少部分废气进入气缸参与混合气 的燃烧，降低了燃烧时气缸中的温度，抑制了氮氧化物的生成，从而降低了废气中的氮氧化物的含量。而且在柴油机怠速、低速、小负荷及冷机时，通过电 子控制单元4可以控制废气不参与再循环，避免柴油机性能受到影响；所以通 过这种结构方式可以有效降低氮氧化物的生成，从而达到废气中的氮氧化物 最低，且保证柴油机的正常工作。
本实用新型结构简单、控制方便，制造成本低，更适合非道路柴油机的使 用工况，同时能够满足更加严格的排放要求。
本实用新型不局限于上述具体实施方式
，本领域的普通技术人员从上述启 示出发，所想到其它的替换结构都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.非道路用柴油机低排放系统，包括安装有直列泵的柴油机主机，所述柴油机主机上设有用于将燃烧室内的废气排出的排气通路；其特征在于还包括废气再循环系统，用于向燃烧室输送废气。
2. 如权利要求1所述的非道路用柴油机低排放系统，其特征在于所述废 气循环系统包括废气再循环管路，连通所述排气通路和柴油机燃烧室； 节流阀，安装在所述废气再循环管路上； 电子控制单元，用于控制所述节流阀开启的程度。
3. 如权利要求2所述的非道路用柴油机低排放系统，其特征在于所述节 流阀为电动式EGR阀或者气动式EGR阀。
4. 如权利要求1、 2或3所述的非道路用柴油机低排放系统，其特征在于 所述废气再循环系统为冷却式废气再循环系统或者非冷却式废气再循环系统。
专利摘要本实用新型公开了一种非道路用柴油机低排放系统，包括安装有直列泵的柴油机主机，所述柴油机主机上设有用于将燃烧室内的废气排出的排气通路；还包括废气再循环系统，用于向燃烧室输送废气，结构简单、控制方便，制造成本低，更适合非道路用柴油机的使用工况，可以有效降低氮氧化物的生成，从而达到废气中的氮氧化物最低，能够满足更加严格的排放要求。
文档编号F02D21/08GK201381902SQ20092002376
公开日2010年1月13日 申请日期2009年3月15日 优先权日2009年3月15日
发明者刘伟达, 张纪元, 范委修, 鲁 钟, 魏红玲 申请人:潍柴动力股份有限公司