[发明专利]一种工程机械发动机微粒再生的负荷加载与能量回收系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程机械废气净化系统，尤其涉及一种工程机械发动机微粒

再生的负荷加载与能量回收系统。

背景技术

柴油机因良好的经济性、动力性、可靠性和较低的CO、HC排放，被广泛

应用于工程机械领域，其国内外保有量逐年上升，但柴油机的微粒（PM， 

Particulate Matter）排放比较严重（大约为汽油机的30-80倍）。为了治理环境污

染和保护人类健康，满足越来越严格的排放法规，必须对柴油机的微粒排放进行

控制。

目前，控制柴油机尾气中微粒物（PM）的排放是新一代高性能环保柴油机

需要克服的关键问题之一，所以通过尾气后处理方式消减柴油机微粒排放将变得

必不可少，微粒过滤器（DPF）将是控制柴油机微粒排放最为有效、最具发展前

景的手段之一，因此发动机厂家纷纷采用这一技术。微粒捕集器主要是先对尾气

中携带的微粒实行过滤捕集，微粒堆积到一定量后再对捕集器实行再生处理，以

减小其对柴油机性能的影响。

采用DPF再生方法有一定的劣势，具体说就是在怠速和低负荷工作时，由

于提高了发动机的背压，增加了燃油的消耗。另外，在许多场合下，载荷并不是

很大，发动机废气温度低，柴油微粒过滤器不能进行微粒再生，需要强制进行清

理，就需要额外增加负荷，目前增加负荷是通过在液压系统回路中增加电磁切换

阀或节流阀来实现，同时机器必须停止作业，因为再生负荷与正常工作液压负荷

相互干扰，这会影响机器正常作业。同时增加此种阀，会增加整个液压系统的能

耗。当然，也有从主泵PTO口外接一个齿轮泵，再连接一个比例溢流阀，构成

独立的液压辅助加载系统，但是此种方案也存在弊端，当机器在轻负荷再生过程

中，如果操作手又进行重负荷作业，这时主泵的吸收功率会高于发动机的输出功

率，会引起主泵与发动机联接的联轴器磨损，降低其使用寿命。

专利申请号为CN200910220839的中国发明专利申请文件公开了这样一种

技术：利用工程机械的作业停止时间，高效地使过滤器上堆积的颗粒状物质燃烧

减少，能够避免作业效率的低下。但是，其缺点是：当需要增加废气温度时，需

在作业停止时间，通过电磁切换阀增加液压负荷来实现，这样，会给正常作业造

成影响。

因此，提供一种既能够处理废气排放，又能够保证工程机械工作效率的一种

工程机械发动机微粒再生的负荷加载与能量回收系统就显得尤为重要了。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中当需要增加废气温度时，需在作业停止时

间的缺陷，以克服作业效率低下的不足。

本发明公开一种工程机械发动机微粒再生的负荷加载与能量回收系统，连接

所述工程机械的液压主回路，其中，包括辅助加载系统，具有一发动机和负荷加

载系统，所述负荷加载系统中包括：

蓄电装置，连接一电机控制器，所述蓄电装置用于能量回收存储电能；

电机，连接所述电机控制器，所述电机控制器通过所述蓄电装存储的电能驱

动所述电机；

分动箱机构，连接所述发动机和所述电机的输出端，所述分动箱机构的输出

端连接所述液压主回路的主泵；

拨叉，设置在分动箱机构中，拨叉可在分动箱机构中的第一位置、第二位置

和第三位置移动，当拨叉在第一位置时，电机的传动齿轮与发动机的齿轮啮合，

当拨叉在第二位置时，电机的传动齿轮与发动机的齿轮脱离，当拨叉在第三位置

时，主泵与发动机分离与电机啮合，此时发动机停止工作，利用电机驱动主泵进

行工作。

上述的负荷加载与能量回收系统，其中，还包括再生处理装置，连接所述发

动机排气口，

所述再生处理装置的输入端设置有氧化催化型转化器，填充有催化剂用于将

排气中的一氧化氮氧化为二氧化氮，所述氧化催化型转化器的输入端具有第一温

度传感器；

颗粒物捕集器，连接在所述氧化催化型转化器的输出端，用于通过二氧化氮