CN104595064B - 一种实现柴油单缸机egr的装置及egr实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发动机试验设计技术领域,具体的说涉及一种实现柴油单缸机EGR的装置及EGR实现方法。该装置包括排气管、EGR冷却器、气泵进口端电磁阀、气泵出口端压力调节阀、单缸机、混合器、EGR稳压筒、进气稳压筒,该装置还包括颗粒捕集器2和气泵10,通过该装置提高EGR压力实现EGR回流,通过调节气泵压力实现EGR率控制,通过调节进气温度进而调节EGR/进气混合温度实现EGR温度控制,最终实现EGR回流、EGR率控制和EGR温度控制与发动机运行工况解耦。
Description
技术领域
本发明属于发动机试验设计技术领域,具体的说涉及一种实现柴油单缸机EGR的装置及EGR实现方法。
背景技术
为实现柴油机产品的正向设计开发,柴油单缸机作为研究燃烧机理、验证燃烧概念的手段正被广泛采用。
废气再循环EGR技术在柴油机燃烧控制过程中起到重要作用。EGR涉及到三个问题:EGR实现方式、EGR率控制和EGR温度控制。在量产柴油机上,EGR回流通过增压器匹配调节进排气压力实现,EGR率通过EGR阀控制,EGR温度通过EGR冷却器控制。单缸机重点关注燃烧过程研究,要求发动机工况与EGR率、EGR温度参数解耦,所以产品上应用的EGR实现方式不适用于单缸机研究。
发明内容
本发明提供了一种实现柴油单缸机EGR的装置及EGR实现方法,克服了现有单缸机不适用于实现EGR的上述不足。
本发明技术方案结合附图说明如下:该装置包括排气管1、EGR冷却器7、气泵进口端电磁阀8、气泵出口端压力调节阀11、单缸机12、混合器14、EGR稳压筒15、进气稳压筒16,其特征在于,该装置还包括颗粒捕集器2和气泵10;其中所述的颗粒捕集器2一端通过管路与排气管1连通,另一端通过管路依次与EGR冷却器7、气泵进口端电磁阀8相连;所述的气泵10通过管路一端与电磁阀8相连,另一端依次通过管路与气泵出口端压力调节阀11、混合器14、EGR稳压筒15相连;所述的混合器14分别通过管路与进气稳压筒16和单缸机12相连。所述的EGR冷却器7上一端有EGR冷却器进水口5,另一端有EGR冷却器出水口6,其中所述的EGR冷却器进水口5上设置有EGR冷却水流量调节阀4。所述的连接电磁阀8和气泵10的管路上有温度传感器9。所述的进气稳压筒16上有温度传感器19、压力传感器20。所述的进气稳压筒16上有温度传感器17、压力传感器18。所述的颗粒捕集器2上有CO2取样口3。所述的连接进气稳压筒16和单缸机12的管路上有混合气取样口13。
一种实现柴油单缸机EGR的方法,步骤包括:
(1)当排气流经颗粒捕集器2后,排气中碳烟被捕集,干净的排气经EGR冷却器7,用EGR冷却水流量调节阀4调整进入EGR冷却器7的水量,EGR冷却器7中冷却水温度为4℃,将EGR温度降低至15~100℃;
(2)不含有颗粒物的排气在气泵10中提升压力至0.1~0.4Mpa,使之大于进气压力;
(3)EGR和进气在EGR稳压筒15内混合,进气压力通过压缩机调节,进气温度可单独加热至所需的25~70℃温度,加热后的空气进入混合器加热混合气,通过混合气温度传感器17反馈信号,调节进气稳压筒16内进气温度,实现混合气温度至设定值,设定值温度为25~80℃;
(4)排气分析仪通过CO2取样口3和混合气取样口13的气体成分计算EGR率,用气泵出口端压力调节阀11调节EGR压力以达到设定EGR率,用气泵进口端电磁阀8关闭EGR。
本发明的有益效果是:通过在排气管末端增加颗粒捕集器和气泵,提高EGR压力实现EGR回流,通过气泵压力实现EGR率控制,通过调节进气温度进而调节EGR/进气混合温度实现EGR温度控制,最终实现了EGR回流、EGR率控制和EGR温度控制与发动机运行工况解耦。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明工作流程图。
具体实施方案
参阅图1、图2,该装置包括排气管1、EGR冷却器7、气泵进口端电磁阀8、气泵出口端压力调节阀11、单缸机12、混合器14、EGR稳压筒15、进气稳压筒16,该装置还包括颗粒捕集器2和气泵10,使EGR实现方式和EGR率与发动机运行工况解耦;其中所述的颗粒捕集器2一端通过管路与排气管1连通,另一端通过管路依次与EGR冷却器7、气泵进口端电磁阀8相连;所述的气泵10通过管路一端与电磁阀8相连,另一端依次通过管路与气泵出口端压力调节阀11、混合器14、EGR稳压筒15相连;所述的混合器14分别通过管路与进气稳压筒16和单缸机12相连。所述的EGR冷却器7上一端有EGR冷却器进水口5,另一端有EGR冷却器出水口6,其中所述的EGR冷却器进水口5上设置有EGR冷却水流量调节阀4。所述的连接电磁阀8和气泵10的管路上有温度传感器9。所述的进气稳压筒16上有温度传感器19、压力传感器20。所述的进气稳压筒16上有温度传感器17、压力传感器18,通过调节进气稳压筒16温度,实现EGR稳压筒内混合气温度至设定值。所述的颗粒捕集器2上有CO2取样口3。所述的连接进气稳压筒16和单缸机12的管路上有混合气取样口13。
一种实现柴油单缸机EGR的方法,步骤包括:
(1)当排气流经颗粒捕集器2后,排气中碳烟被捕集,干净的排气经EGR冷却器7,用EGR冷却水流量调节阀4调整进入EGR冷却器7的水量,EGR冷却器7中冷却水温度为4℃,将EGR温度降低至15~100℃与气泵10温度相同;
(2)不含有颗粒物的排气在气泵10中提升压力至0.1~0.4Mpa,使之大于进气压力;
(3)EGR和进气在EGR稳压筒15内混合,进气压力通过压缩机调节,进气温度可单独加热至所需的25~70℃温度,加热后的空气进入混合器加热混合气,通过混合气温度传感器17反馈信号,调节进气稳压筒16内进气温度,实现混合气温度至设定值,设定值温度为25~80℃;
(4)排气分析仪通过CO2取样口3和混合气取样口13的气体成分计算EGR率,用气泵出口端压力调节阀11调节EGR压力以达到设定EGR率,用气泵进口端电磁阀8关闭EGR。
用该装置来实现EGR,EGR率可达0%~80%。
Claims (1)
1.一种实现柴油单缸机EGR的方法,该方法采用实现柴油单缸机EGR的装置,该装置包括颗粒捕集器(2)、CO2取样口(3)、EGR冷却水流量调节阀(4)、EGR冷却器(7)、气泵进口端电磁阀(8)、气泵(10)、气泵出口端压力调节阀(11)、混合气取样口(13)、EGR稳压筒(15)和进气稳压筒(16);其特征在于,步骤包括:
(1)当排气流经颗粒捕集器(2)后,排气中碳烟被捕集,干净的排气经EGR冷却器(7),用EGR冷却水流量调节阀(4)调整进入EGR冷却器(7)的水量,EGR冷却器(7)中冷却水温度为4℃,将EGR温度降低至15~100℃;
(2)不含有颗粒物的排气在气泵(10)中提升压力至0.1~0.4Mpa,使之大于进气压力;
(3)EGR和进气在EGR稳压筒(15)内混合,进气压力通过压缩机调节,进气温度可单独加热至所需的25~70℃温度,加热后的空气进入混合器加热混合气,通过混合气温度传感器(17)反馈信号,调节进气稳压筒(16)内进气温度,实现混合气温度至设定值,设定值温度为25~80℃;
(4)排气分析仪通过CO2取样口(3)和混合气取样口(13)的气体成分计算EGR率,用气泵出口端压力调节阀(11)调节EGR压力以达到设定EGR率,用气泵进口端电磁阀(8)关闭EGR。
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