CN201810390U - 一种柴油机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种柴油机,尤其是一种直喷、增压、中冷、车用柴油机,属于柴油机结构技术领域。一种柴油机,特征在于采用增压中冷结构,采用可变截面增压结构,采用带冷却电动EGR废气再循环结构,具有直喷结构的带有电控高压共轨系统的燃油装置。本实用新型为一种国IV柴油机,采用增压中冷技术,采用可变截面增压技术,增加了柴油机的充气效率,改善了柴油机的燃烧质量,提高柴油机的升功率;采用带冷却电动EGR废气再循环技术,有效地降低NOx有害气体的排放量;燃油系统采用目前世界先进的电控高压共轨系统,具有喷油量及喷油时刻精确控制、喷油压力高等优点,能够保证柴油机稳定达到国IV排放水平。

Description

一种柴油机技术领域[0001] 本实用新型涉及十种柴油机,尤其是一种直喷、增压、中冷、车用柴油机,属 于柴油机结构技术领域。背景技术[0002] 在车用柴油机技术领域中,随着科学技术的飞越发展,先进的科技被越来越多 的应用在柴油机的设计中,从而大幅度的提高了柴油机的性能。[0003] 近几年来,随着世界能源的日益短缺,环境保护意识的日益加强,各国相应的 汽车排放法规及整车噪声的限值要求日趋严格,作为汽车重要成员之一的柴油机,其性 能将直接影响汽车的整车性能,因此柴油机的整体性能的提高一直是整车性能提高的关 键。发明内容[0004] 本实用新型的目的在于提供一种采用先进的技术以提高柴油机的性能,匹配整 车后排放指标达到国IV标准要求的柴油机。[0005] 本实用新型是通过以下技术方案实现的:[0006] 本实用新型的原理和技术关键是采用增压中冷技术;采用可变截面增压技术, 增加柴油机的充气效率,改善柴油机的燃烧质量,提高柴油机的升功率;采用带冷却电 动EGR废气再循环技术,有效地降低NOx有害气体的排放量;燃油系统采用目前世界先 进的电控高压共轨系统,该系统具有喷油量及喷油时刻精确控制、喷油压力高等优点, 能够保证柴油机稳定达到国IV排放水平;[0007] 一种柴油机,[0008] 1、采用增压中冷技术,并通过软件进行分析,匹配适合该柴油机的增压器15 ; 增压器15与排气管16直接连接,压缩气体通过中冷器冷却后进入进气管5,进气最高温 度控制在55°C以下,此技术可大幅度的提高柴油机的空燃比,从而能够提高柴油机的升 功率,及改善柴油机的排放指标。[0009] 2、采用可变截面增压技术,增压器15与排气管16直接连接,压缩气体通过中 冷器冷却后进入进气管5再进入气缸与燃油混合后燃烧,其中增压器15的压气机涡壳的 截面积通过ECU(电子控制单元)控制增压器电磁阀的占空比再由发电机上的真空泵提供 真空动力来驱动增压器可变叶轮的转动,从而控制进气量及进气压力,保证合适的进气 涡流比,可有效的提高柴油机的充气效率,提高空燃比,使柴油机在作功冲程过程中喷 入气缸内的燃油与充足的空气进行混合,使燃烧更加的完全,加速更有力,并保证了较 低有害气体的排放量。[0010] 3、喷油器采用直接喷射到燃烧室技术(直喷),喷油器4直接将高压燃油喷射 到活塞燃烧室内,喷射压力高,通过电控高压共轨系统可按设定轨压对喷射压力精确控 制,喷油量及喷油时刻控制精确,喷油压力更高。可有效的提高发动机的综合性能指标,并保证了较低有害气体的排放量。[0011] 4、采用带冷却电动EGR废气再循环技术,包括设有的电动EGR阀12,电动 EGR阀12通过EGR连接管II连接至EGR冷却器9,由ECU控制电动ECR阀12的开 度,精确控制合适的废气与空气的混合进气量,同时高温废气经过EGR中冷器冷却后降 低了进入废气温度,与传统的EGR系统比较,降低了进气温度,同时电动EGR控制更精 确,反应速度更快,更加适合降低NOx有害气体的排放量,使柴油机更加容易达到国IV 排放指标。[0012] 5、燃油系统采用电控高压共轨系统,包括喷油器4、高压油轨3、燃油滤清 器13、转速传感器11、高压油泵14、进气压力及温度传感器2、凸轮相位传感器19、 冷却液温度传感器17;其中喷油器4安装在气缸盖7上,顶部伸出气缸盖下端面2.8〜 3.2mm ;高压油轨3安排在进气管5上,通过高压油管分别与四个喷油器4及高压油泵14 相连接,高压油泵14输出的高压燃油储存在其中,并可通过ECU控制其内的燃油压力, 保证各工况下的燃油压力的需求;燃油滤清器13安装在整车车架上,燃油滤清器13内置 燃油加热装置及水位传感器,燃油加热装置可改善柴油机的冷起动能力,燃油滤清器13 同时具有油水分离功能,水位传感器可检测到滤清器中的水位;转速传感器11安装在飞 轮壳10上,感应飞轮的转速,从而检测到柴油机的转速;高压油泵14安装在齿轮室18 上,进气压力及温度传感器2安装在进气管接头1上,可检测到进气的压力及温度;凸轮 相位传感器19安装在齿轮室18上,正对着安装在凸轮轴齿轮上的感应圈,来感应凸轮轴 的位置,冷却液温度传感器17安装在气缸盖7上与冷却液相接触,检测冷却液的温度, ECU通过采集柴油机转速、进气压力及温度、冷却液温度、进气量等信号进行分析处理 后对喷油器的喷油进行精确的控制,同时精确控制增压器的进气压力及进气量,使该柴 油机的燃烧更充分,保证柴油机能够稳定的达国IV排放水平,由于该系统能够实现喷油 器的预喷,因此可大幅度的降低柴油机的噪声。[0013] 本实用新型为一种国IV柴油机,采用增压中冷技术,采用可变截面增压技术, 增加了柴油机的充气效率,改善了柴油机的燃烧质量,提高柴油机的升功率;采用带冷 却电动EGR废气再循环技术,有效地降低NOx有害气体的排放量;燃油系统采用目前世 界先进的电控高压共轨系统,具有喷油量及喷油时刻精确控制、喷油压力高等优点,能 够保证柴油机稳定达到国IV排放水平。四、附图说明:[0014] 图1 :为本实用新型一种柴油机飞轮壳方向轴侧图;[0015] 图2 :为本实用新型一种柴油机齿轮室方向轴侧图;[0016] 图3 :为本实用新型一种柴油机燃油滤清器结构示意图;[0017] 图中:1、进气管接头,2、进气压力及温度传感器,3、高压油轨,4、喷油 器,5、进气管,6、EGR连接管II,7、气缸盖,9、EGR冷却器,10、飞轮壳,11、转 速传感器,12、电动EGR阀,13、燃油滤清器,14、高压油泵,15、增压器,16、排气 管,17、冷却液温度传感器,18、齿轮室,19、凸轮相位传感器。五、具体实施方式[0018] 以下结合附图对本实用新型做进一步详述:[0019] 本实施例主要适用于一种排量在1.8升至2.2升的国IV排放柴油机,配整车后排 放指标达到国IV标准要求。[0020] 一种国IV柴油机,参考图1、图2、图3,增压器15与排气管16直接连接,压缩 气体通过中冷器冷却后进入进气管5。采用增压中冷技术,使进气温度最高控制在55°C 以下,进气温度的降低使进气的空气密度增大,增加了进气单位质量,保证了柴油机较 大的空燃比,从而可以提升柴油机的升功率,降低比燃油耗。同时进气温度的降低,抑 制了柴油机NOx有害气体的产生。[0021] 采用可变截面增压技术,增压器15与排气管16直接连接,压缩气体通过中冷器 冷却后进入进气管5再进入气缸与燃油混合后燃烧。其中增压器的压气机涡壳的截面积 可通过ECU控制增压器电磁阀的占空比再由发电机上的真空泵提供真空动力来驱动增压 器可变叶轮的转动,从而改变了增压器的涡壳截面积,因此控制了增压器到进气管的进 气压力,并通过软件分析,由ECU控制进气量及进气压力,保证合适的进气涡流比及空 燃比,可有效的提高柴油机的充气效率,提高空燃比,使柴油机在作功冲程过程中喷入 气缸内的燃油与充足的空气进行混合,使燃烧更加的完全,加速更有力,并保障了较低 有害气体的排放量。[0022] 采用直接喷射到燃烧室技术(直喷),喷油器4直接将高压燃油喷射到活塞燃烧 室内。由于喷射压力的提高、喷孔数量增加及喷孔直径减小,使燃油的雾化更好,油气 混合更充分。通过电控高压共轨系统可按设定轨压对喷射压力精确控制,喷油量及喷油 时刻控制精确,可有效的提高发动机的综合性能指标,改善了柴油机的低温起动性能, 并保证了较低有害气体的排放量。[0023] 采用带冷却电动EGR废气再循环技术,ECU通过检测进气量值及EGR的位置 反馈信号,通过软件分析计算,由ECU控制电动EGR阀的开度,精确控制合适的废气与 空气的混合进气量,同时高温废气经过EGR中冷器冷却后降低了进入废气温度。与传统 的EGR系统比较,降低了进气温度,同时电动EGR控制更精确,反应速度更快,更加适 合降低NOx有害气体的排放量,使柴油机更加容易达到国IV排放指标。[0024] 燃油系统采用电控高压共轨系统,包括喷油器4、高压油轨3、燃油滤清器13、 转速传感器11、高压油泵14、进气压力及温度传感器2、凸轮相位传感器19、冷却液温 度传感器17,其中喷油器4安装在气缸盖7上,顶部伸出气缸盖下端面2.8〜3.2mm;高 压油轨3安排在进气管5上,通过高压油管分别与四个喷油器4及高压油泵14相连接,高 压油泵14输出的高压燃油储存在其中,并可通过ECU控制其内的燃油压力,保证各功况 下的燃油压力的需求;燃油滤清器13安装在整车车架上,燃油滤清器13内置燃油加热装 置及水位传感器,燃油加热装置可改善柴油机的冷起动能力,燃油滤清器13同时具有油 水分离功能,水位传感器可检测到滤清器中的水位;转速传感器11安装在飞轮壳10上, 感应飞轮的转速,从而检测到柴油机的转速;高压油泵14安装在齿轮室18上,进气压力 及温度传感器2安装在进气管接头1上,可检测到进气的压力及温度;凸轮相位传感器 19安装在齿轮室18上,正对着安装在凸轮轴齿轮上的感应圈,来感应凸轮轴的位置,冷 却液温度传感器17安装在气缸盖7上与冷却液相接触,检测冷却液的温度,ECU通过采集柴油机转速、进气压力及温度、冷却液温度、进气量等信号进行分析处理后对喷油器 的喷油进行精确的控制,同时精确控制增压器的进气压力及进气量,使该柴油机的燃烧 更充分,保证柴油机能够稳定的达国IV排放水平,由于该系统能够实现喷油器的预喷, 因此可大幅度的降低柴油机的噪声。

Claims (6)

1. 一种柴油机,特征在于采用增压中冷结构,采用可变截面增压结构,采用带冷却 电动EGR废气再循环结构,具有直喷结构的带有电控高压共轨系统的燃油装置。
2.按照权利要求1所述一种柴油机,其特征在于,采用增压中冷技术,并通过软件进 行分析,匹配适合该柴油机的增压器(1¾ ;增压器(1¾与排气管(16)直接连接,压缩 气体通过中冷器冷却后进入进气管(5),进气最高温度控制在55°C以下。
3.按照权利要求1所述一种柴油机,其特征在于,采用可变截面增压技术,增压器 (15)与排气管(16)直接连接,压缩气体通过中冷器冷却后进入进气管(¾再进入气缸与 燃油混合后燃烧,其中增压器(1¾的压气机涡壳的截面积通过ECU电子控制单元控制 增压器电磁阀的占空比再由发电机上的真空泵提供真空动力来驱动增压器可变叶轮的转 动。
4.按照权利要求1所述一种柴油机,其特征在于,喷油器(4)采用直接喷射到燃烧室 技术,喷油器(4)直接将高压燃油喷射到活塞燃烧室内,通过电控高压共轨系统可按设 定轨压对喷射压力精确控制。
5.按照权利要求1所述一种柴油机,其特征在于,采用带冷却电动EGR废气再循环 技术,包括设有的电动EGR阀(12),电动EGR阀(12)通过EGR连接管II连接至EGR 冷却器(9),由ECU控制电动ECR阀(12)的开度。
6.按照权利要求1所述一种柴油机,其特征在于,燃油系统采用电控高压共轨系统, 包括喷油器G)、高压油轨(3)、燃油滤清器(13)、转速传感器(11)、高压油泵(14)、进 气压力及温度传感器O)、凸轮相位传感器(19)、冷却液温度传感器(17);其中喷油器 (4)安装在气缸盖(7)上,顶部伸出气缸盖下端面2.8〜3.2mm;高压油轨(3)安排在进气 管(¾上,通过高压油管分别与四个喷油器(4)及高压油泵(14)相连接,高压油泵(14) 输出的高压燃油储存在其中,并可通过ECU控制其内的燃油压力;燃油滤清器(1¾安装 在整车车架上,燃油滤清器(1¾内置燃油加热装置及水位传感器,燃油滤清器13同时具 有油水分离功能,转速传感器(11)安装在飞轮壳(10)上,高压油泵(14)安装在齿轮室 (18)上,进气压力及温度传感器(¾安装在进气管接头(1)上,凸轮相位传感器(19)安 装在齿轮室(18)上,正对着安装在凸轮轴齿轮上的感应圈,冷却液温度传感器(17)安装 在气缸盖(7)上与冷却液相接触。
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