CN209510475U - 一种发动机排气升温装置 - Google Patents

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郭立新
钟博
李康宁
董效彬
刘婷婷
王清华
杨海涛
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Abstract

本实用新型公开了一种发动机排气升温装置，属于发动机领域，针对现有常用提高排气温度的方法往往导致发动机油耗增加，或者使排气的温度提高至所期望的程度花费极高的问题，本实用新型提出了将气缸分组，增加进气节流阀使一组气缸进气可调，使各组气缸内空燃比达到最有利于排气升温的比值，将减少喷射进入可调进气气缸的燃油量，增加其他分组气缸的喷入燃油量，保持发动机的扭矩不变，实现提升排气系统温度的作用，能够不增加油耗的前提下达到排气的温度提高的目的。

Description

一种发动机排气升温装置
技术领域
本实用新型属于发动机领域，具体来说是涉及一种发动机排气升温装置。
背景技术
随着排放法规的日益严格，其排气处理装置也不断添加到发动机的排气流中，以减少或除去气体(例如氮氧化物和颗粒排放物)，从而达到排放法规的要求。现在有各种不同类型的排气后处理设备，例如柴油机氧化催化剂或者选择性催化还原(SCR)系统，用于不同类型的颗粒排放物或NOx排放物的处理。
在后处理装置的运行过程中，温度需要维持在最低阈值温度以上，使得系统可以有效地运行。例如，SCR系统将具有最低阈值温度，若SCR系统在最低阈值温度之下，则尿素不容易分解并水解成NH3，在这种情况下，SCR系统不会令人满意地降低NOx水平。因此，可设置成仅当SCR系统温度高于尿素最低阈值温度时才将尿素添加到SCR系统，从而将SCR系统限制为当SCR系统温度高于最低阈值温度时才运行。
当发动机冷启动时，SCR系统最初为冷态，然后由排气逐渐升温。然而，需要一点时间使SCR系统的温度超过其运行的最低阈值温度。因此，期望减小使SCR系统的温度达到其运行的最低阈值温度所耗费的时间。
随着工作时间的加长，DPF上堆积的颗粒物越来越多，将会增加排气背压，影响发动机的换气，导致输出功率降低，油耗增加。需要排气温度提高一定温度以上，使排气中的某些氧化物，如NO2及O2等也能自行氧化颗粒物过滤器中的颗粒物，从而实现颗粒物再生的目的。
现有常用提高排气温度的方法往往导致发动机油耗增加，或者使排气的温度提高至所期望的程度花费极高。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种发动机排气升温装置，其中所述发动机由两组以上气缸构成，其中一组为可调气路气缸1，其他组为独立分组气缸2；可调气路气缸1通过进气歧管3连接第一进气管路4，各组独立分组气缸2通过进气歧管3连接各自的分组进气管路5；各分组进气管路5和第一进气管路4均连接在进气总管10上，由进气总管10输入气体；可调气路气缸1通过排气歧管7连接排气管路8，各组独立分组气缸2通过排气歧管7连接分组排气管路9；所述第一进气管路4上设有进气开关阀6，用于控制可调气路气缸1开启和关闭；
所述的涡轮增压器11可以仅有一个流道或具有两个大小相等的对称涡轮流道、也可具有两个大小不相等的非对称涡轮流道；当涡轮增压器17具有双流道涡轮时，连接独立分组气缸2的分组排气管路9输入涡轮增压器11的不对称涡轮的大流道，或者对称涡轮流道其中的一个流道；可调气路气缸1排气可通过排气管路8输入涡轮增压器11的不对称涡轮的小流道，或者对称涡轮流道的另一个流道；当涡轮增压器11仅有一个流道时，排气管路8和分组排气管路9使用同一根管路输入涡轮增压器11涡轮流道。
本实用新型的有益效果：
通过进气节流阀调节控制减少进入可调气路气缸1的进气量，使两组气缸内空燃比(新鲜空气和燃油质量比)达到最有利于排气升温的比值，将减少喷射进入可调气路气缸1的燃油量，并增加进入独立分组气缸2的喷入燃油量，保持发动机的扭矩不变，实现提升排气系统温度的作用。相对目前常用的提升排气温度的方法，因为喷射的燃油在缸内较高的热效率进行燃烧，且仅有少量新鲜空气经过进气节流阀发生了节流损失，燃油消耗量更少。
附图说明
图1是本实用新型一种发动机排气升温装置示意图。
图2是本实用新型一种发动机排气升温装置另一种实施方案示意图。
具体实施方式
本实用新型一种发动机排气升温的方法和装置可参考附图1～2的描述。
一种发动机排气升温装置，其中所述发动机由两组以上气缸构成，其中一组为可调气路气缸1，其他组为独立分组气缸2；可调气路气缸1通过进气歧管3连接第一进气管路4，各组独立分组气缸2通过进气歧管3连接各自的分组进气管路5；各分组进气管路5和第一进气管路4均连接在进气总管10上，由进气总管10输入气体；可调气路气缸1通过排气歧管7连接排气管路8，各组独立分组气缸2通过排气歧管7连接分组排气管路9；所述第一进气管路4上设有进气开关阀6，用于控制可调气路气缸1开启和关闭；
所述的涡轮增压器11可以仅有一个流道或具有两个大小相等的对称涡轮流道、也可具有两个大小不相等的非对称涡轮流道；当涡轮增压器17具有双流道涡轮时(如图2)，连接独立分组气缸2的分组排气管路9输入涡轮增压器11的不对称涡轮的大流道，或者对称涡轮流道其中的一个流道；可调气路气缸1排气可通过排气管路8输入涡轮增压器11的不对称涡轮的小流道，或者对称涡轮流道的另一个流道；当涡轮增压器11仅有一个流道时(如图1)，排气管路8和分组排气管路9使用同一根管路输入涡轮增压器11涡轮流道。
工作原理：
在不同负荷运行所述发动机时，需要进行排气升温的时候，根据发动机的扭矩输出情况，进气节流阀将通过调节控制减少进入可调气路气缸1的进气量，为了使两组气缸内空燃比(新鲜空气和燃油质量比)达到最有利于排气升温的比值，将减少喷射进入可调气路气缸1的燃油量，并增加进入独立分组气缸2的喷入燃油量，保持发动机的扭矩不变。
在较低至中等的负载范围内运行所述发动机时，需要进行排气升温的时候，进气节流阀将关闭，将没有新鲜空气进入可调气路气缸1，同时不再向可调气路气缸1喷入燃油，增加喷入独立分组气缸2的燃油量，保持发动机的扭矩不变。
这样将提升输入排气后处理装置的排气温度，即使是在所述发动机负载较低的情形下，排气后处理装置依然能达到其高效运行需要温度，并在该温度条件下对排气中包含的有害物质进行特别充分的转换或处理。相对目前常用的提升排气温度的方法，因为喷射的燃油在缸内较高的热效率进行燃烧，且仅有少量新鲜空气经过进气节流阀发生了节流损失，燃油消耗量更少。

Claims (1)

1.一种发动机排气升温装置，其特征在于，其中所述发动机由两组以上气缸构成，其中一组为可调气路气缸(1)，其他组为独立分组气缸(2)；可调气路气缸(1)通过进气歧管(3)连接第一进气管路(4)，各组独立分组气缸(2)通过进气歧管(3)连接各自的分组进气管路(5)；各分组进气管路(5)和第一进气管路(4)均连接在进气总管(10)上，由进气总管(10)输入气体；可调气路气缸(1)通过排气歧管(7)连接排气管路(8)，各组独立分组气缸(2)通过排气歧管(7)连接分组排气管路(9)；所述第一进气管路(4)上设有进气开关阀(6)，用于控制可调气路气缸(1)开启和关闭；
涡轮增压器(11)可以仅有一个流道或具有两个大小相等的对称涡轮流道、也可具有两个大小不相等的非对称涡轮流道；当涡轮增压器(11)具有双流道涡轮时，连接独立分组气缸(2)的分组排气管路(9)输入涡轮增压器(11)的不对称涡轮的大流道，或者对称涡轮流道其中的一个流道；可调气路气缸(1)排气可通过排气管路(8)输入涡轮增压器(11)的不对称涡轮的小流道，或者对称涡轮流道的另一个流道；当涡轮增压器(11)仅有一个流道时，排气管路(8)和分组排气管路(9)使用同一根管路输入涡轮增压器(11)涡轮流道。
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CN109653886A (zh) * 2018-12-05 2019-04-19 汽解放汽车有限公司 一种发动机排气升温装置

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