一种大功率柴油机废水再循环喷射系统的制作方法

1.本发明属于水循环技术领域，尤其是涉及一种大功率柴油机废水再循环喷射系统。


背景技术：

2.大功率柴油机目前既承担着高功率、高扭矩输出的任务，又必须满足日益严格的油耗和排放法规，随之而来的高热负荷、高排放、高油耗的问题亟待解决。目前有一系列技术途径可以用来缓解上述部分问题：egr技术、米勒循环技术、预燃室技术等。egr技术实现较容易，但低egr率能够带来的收益较少，而高egr率带来的缸内混合气浓度下降，造成缸内混合气点燃困难；米勒循环技术会影响进气滚流，且进气回流会增加增压器控制难度；预燃室技术存在着预燃室本身温度过高，且增加了发动机本体的体积。而喷水技术能够很好的解决上述问题，雾化后的水滴能够很大程度上降低缸内热负荷，热负荷的降低，导致缸内温度降低，从而降低了nox排放，而喷水技术不影响进气量，从而油气混合不受影响，能够保证功率输出。
3.目前的进气道喷水技术多存在于汽油机，且其需要附带过滤水箱，既增加了车辆本身的体积，同时水箱一直处于满载状态，发动机在低速状态或低扭矩时不需要喷水技术的介入，而水箱中水量的控制不能够随着工况的变化而变化，其灵活性条件有所限制。
4.因此，有必要设计一种适用于大功率柴油机且水箱水量能够灵活调控的喷水系统。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明旨在提出一种大功率柴油机废水再循环喷射系统，以提供一种能够灵活调控柴油机水箱水量的喷射系统。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种大功率柴油机废水再循环喷射系统，包括发动机及其两侧的发动机排气管路和发动机进气管路，冷凝器位于发动机排气管路和集水器之间，集水器管路连接至过滤箱，过滤箱通过管路连接至水泵，水泵将处理后废水加压到喷水器喷入发动机进气管路或发动机内。
8.进一步的，所述水泵的出口连接至三通，三通的另外两个端口分别安装一号喷水器和二号喷水器，一号喷水器连接至发动机内部，用于向发动机内部喷水；二号喷水器连接至发动机进气管路，用于向发动机进气管路喷水。
9.进一步的，所述一号喷水器和二号喷水器内侧的管道内分别设有一个电磁阀，每个电磁阀均信号连接至发动机总系统的控制器，方便控制喷水器向不同的位置喷水。
10.进一步的，所述集水器和过滤箱均位于冷凝器下端。
11.进一步的，所述冷凝器为余热回收系统用冷凝器或单独设置的冷凝器。
12.进一步的，所述水泵为齿轮泵、蠕动泵或增压水泵的任意一种。
13.进一步的，所述喷水器为使用汽油机喷嘴、scr喷嘴中的任意一种。
14.进一步的，所述集水器内部有防锈防腐涂层。
15.进一步的，所述过滤箱的过滤模式为粗过滤或精过滤或吸附过滤。
16.相对于现有技术，本发明所述的大功率柴油机废水再循环喷射系统具有以下优势：
17.(1)本发明所述的大功率柴油机废水再循环喷射系统，通过回收排气中的水蒸气，既可利用废气中的汽化潜热进行余热回收，也可将冷凝水用作进气道喷水或气缸喷水用。
18.(2)本发明所述的大功率柴油机废水再循环喷射系统，能够保证发动机高效运行，降低发动机热负荷，同时能够降低排放。
附图说明
19.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1为本发明实施例所述的大功率柴油机废水再循环喷射系统的示意图。
21.附图标记说明：
22.1-发动机；2-发动机排气管路；3-冷凝器；4-集水器；5-过滤箱；6-水泵；7-喷水器；71-一号喷水器；72-二号喷水器；8-发动机进气管路。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.一种大功率柴油机废水再循环喷射系统，如图1所示，包括发动机1及其两侧的发动机排气管路2和发动机进气管路8，冷凝器3位于发动机排气管路2和集水器4之间，集水器4管路连接至过滤箱5，过滤箱5通过管路连接至水泵6，水泵6将处理后废水加压到喷水器7喷入发动机进气管路8或发动机1内。
28.该系统能够将发动机排气中的水蒸气进行回收，在需要喷水技术介入时(如高速大负荷情况)，经过过滤后的回收水能够用于喷水系统。该整套系统能够保证发动机高效运行，降低发动机热负荷，同时能够降低排放。
29.水泵6的出口连接至三通，三通的另外两个端口分别安装一号喷水器71和二号喷水器72，一号喷水器71连接至发动机1内部，用于向发动机1内部喷水；二号喷水器72连接至发动机进气管路8，用于向发动机进气管路8喷水。
30.一号喷水器71和二号喷水器72内侧的管道内分别设有一个电磁阀，每个电磁阀均信号连接至发动机总系统的控制器，方便控制喷水器7向不同的位置喷水。喷水器布置在发动机进气管路8和发动机1缸内，以实现不同位置喷水的技术要求。
31.优选的，冷凝器3下端设置集水器4和过滤箱5，以实现排气中水蒸气的收集和过滤。
32.冷凝器3可以是余热回收系统用冷凝器或单独设置的冷凝器。
33.水泵6可以是齿轮泵、蠕动泵或增压水泵的任意一种。
34.喷水器7可以使用汽油机喷嘴、scr喷嘴中的任意一种。
35.集水器4内部需有防锈防腐涂层。
36.过滤箱5包括但不限于三层过滤模式：粗过滤、精过滤、吸附过滤。
37.本方案通过回收排气中的水蒸气，既可利用废气中的汽化潜热进行余热回收，也可将冷凝水用作进气道喷水或气缸喷水用，既能提高发动机热效率，也能降低发动机热负荷。
38.一种大功率柴油机废水再循环喷射系统的工作原理为：
39.在需要喷水技术介入时(如高速大负荷情况)，经过过滤后的回收水能够用于喷水系统。具体的发动机进气管路8中回收的水蒸气，经过冷凝器3及其下端设置的集水器4和过滤箱5，实现排气中水蒸气的收集和过滤，过滤箱5通过管路连接至水泵6，水泵6将处理后废水加压到喷水器7喷入发动机进气管路8或发动机1内，既能提高发动机热效率，也能降低发动机热负荷。
40.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。