[发明专利]一种连续可控模块化废气再循环结构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机，具体地说是柴油机的废气再循环结构。

背景技术

随着内燃机排放法规的日益严谨，各个柴油机厂商都不断的研发各种技术来降低柴油机的排放，尤其是降低NOx的排放，发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际油价居高不下，柴油机的经济性日渐突出,这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位，在船舶行业内受排放法规限制也较严重。所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究，是从事柴油机设计者的首要任务。于是一种降低有害排放物的控制技术中的一种——废气再循环系统（EGR）开始广泛应用。

目前，在车用和工程机械上的柴油机上几乎都已采用EGR，而大型船用柴油机也开始应用，但是不同实现在柴油机上的模块化安置，还有不能实现连续可控EGR率。

由于EGR是通过使一部分柴油机的废气再重新进到气缸内，会抑制燃烧过程中NOx的生成，来达到降低NOx排放的目的。在现在应用的EGR形式，都是在基于柴油机的整体设计的，通过设置的EGR阀使排气总管中的一部分废气引入进气总管中，在管道中间还要加入中冷器使排气冷却，可以把废气引入到压气机之前，也可以引到压气机之后，这两种设计都是在整机的基础上进行的，需要根据机型的形式和进排气管路的位置进行布置和设计，设计过程复杂麻烦，不能提高机型的通用性。

发明内容

本发明的目的在于提供基于柴油机上的单独每一气缸为研究对象，针对每个单缸实现EGR的一种连续可控模块化废气再循环结构。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种连续可控模块化废气再循环结构，其特征是：包括废气再循环单元，废气再循环单元包括储气箱、EGR排气管、EGR进气管，储气箱分别连通EGR排气管和EGR进气管，EGR进气管连通柴油机一个气缸的排气歧管或气缸盖内的排气道，EGR排气管连通柴油机该汽缸的进气歧管或气缸盖内的进气道，所述的储气箱为具备冷却能力的容器。

本发明还可以包括：

1、EGR排气管上安装EGR排气电磁阀，EGR进气管上安装EGR进气电磁阀，柴油机上分别安装柴油机转速传感器、喷油泵齿条位置传感器、配气凸轮相位传感器、排气歧管压力传感器、进气歧管压力传感器，废气再循环单元的储气箱安装储气箱压力传感器，柴油机转速传感器、喷油泵齿条位置传感器、配气凸轮相位传感器、排气歧管压力传感器、进气歧管压力传感器以及储气箱压力传感器均连接控制器，控制器连接并控制EGR排气电磁阀和EGR进气电磁阀。

2、所述的废气再循环单元至少为两个，分别与不同的柴油机汽缸相配合，不同的废气再循环单元共用一个控制器以及与控制器相配合的柴油机转速传感器、喷油泵齿条位置传感器、配气凸轮相位传感器、排气歧管压力传感器、进气歧管压力传感器。

本发明的优势在于：本发明是基于每个单独气缸结构而设计的新型方案，根据机型的不同和气缸数的不同都能实现EGR的模块化安装，并且可以根据柴油机的运行工况选择控制不同缸数的EGR参与工作，实现了在整台机器上的连续控制，对于气缸数较多的内燃机效果更佳，还能实现每个单缸EGR率的可控。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1，本发明的结构如下：

排气歧管1连接EGR进气管11，通过EGR进气电磁阀10连接到一个有冷却能力的储气箱9，然后通过EGR排气电磁阀8和EGR排气管7与进气歧管6连接，通过柴油机转速传感器15、喷油泵齿条位置传感器16、配气凸轮轴相位转感器17、排气歧管压力传感器18、进气歧管压力传感器19和储气箱压力传感器20的信号输入给控制器14，控制器输出执行命令给EGR进气电磁阀10和EGR排气电磁阀8，控制两个阀的开与关来控制不同工况下的EGR率。

每个气缸为一个单独的模块，如果机型是多缸径，每个气缸都安装本发明装置，可以根据机器运行的工况，控制参与工作的EGR数，进而可以控制整机的EGR，实现模块化和连续可控。

柴油机在排气过程开始时，活塞还在向下运行，这时主要受气缸内的燃烧压力使废气从排气阀13排出，此时进气过程还没开始，进气阀12关闭，当排气歧管压力传感器18采集信号大于进气歧管压力传感器19信号时，此时排气压力大于进气压力，这时控制器14输出指令使EGR进气电磁阀10处于开启状态，使排气歧管1中的部分废气经过EGR进气管11和EGR进气电磁阀10进入储气箱9，其他的废气排给涡轮2做功；当排气歧管压力传感器18采集信号小于进气歧管压力传感器19信号时，排气压力小于进气压力时，这时控制器14输出指令使EGR进气电磁阀10处于关闭状态；进气过程开始时，进气阀打开，活塞4向上运行，此时排气过程还没有结束，当活塞4从上止点向下运行时，在活塞4的泵气的作用下，缸内产生很大的负压，当配气凸轮轴相位转感器17测量到排气阀关闭时，控制器14输出指令使EGR排气电磁阀8处于开启状态，此时储气箱9中的废气和进气过程中压气机3增压和中冷器5中冷后的高压空气一起吸入气缸内；当储气箱压力传感器18采集信号小于进气歧管压力传感器19信号时，控制器14输出指令使EGR排气电磁阀8处于关闭状态，如果配气凸轮轴相位转感器17测量到进气阀关闭时，控制器14输出指令使EGR排气电磁阀8处于关闭状态。通过柴油机转速传感器15和喷油泵齿条位置传感器16来确定柴油机所处的工况，然后通过控制器14和配气凸轮轴相位转感器17来控制EGR排气电磁阀8的开启和关闭时刻。通过各个部件的综合工作实现了单缸的EGR，能根据不同的需要进行综合控制。