专利名称：一种低排放柴油机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于内燃机领域，涉及一种低排放柴油机。
背景技术：
目前，在国际内燃机领域，欧盟的非道路排放标准已经达到欧IIIA阶段，要进入 欧盟市场的内燃机产品就必须满足其排放标准的要求。现有技术的一般做法是采用电控技 术如电控单体泵、共轨系统等，但其成本较高，工作可靠性较差，整机变化较大，与目前的柴 油机相比，继承性较差。采用机械燃油系统则具有低成本、高可靠性、良好继承性的特点，另 外由于采用振动、噪声控制技术，柴油机振动小、噪声低，具有较强的竞争力。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种成本较低、振动和噪声较小的低排放柴油机。本实用新型的技术方案是一种低排放柴油机，包括气缸体、气缸盖、活塞连杆机 构、配气机构、顶隙柱塞喷油泵、曲轴飞轮总成、废气涡轮增压器、齿轮室、油底壳、进气管、 排气管。气缸盖安装在气缸体的顶面，活塞连杆机构和曲轴飞轮总成安装在气缸体的内部， 进气管和排气管分别安装在气缸盖的左、右两侧，配气机构安装在气缸盖的上部，废气涡轮 增压器安装在排气管的上面，水泵总成安装在气缸体的前端，齿轮室安装在气缸体的前端， 顶隙柱塞喷油泵安装在齿轮室的后端面，油底壳安装在气缸体的下端。顶隙柱塞喷油泵，喷油泵齿轮轮毂安装在喷油泵驱动凸轮轴的前端，由锁紧螺母 锁紧，四个MlO的螺栓将喷油泵齿轮与喷油泵齿轮轮毂固定，喷油泵前端安装在齿轮室的 后端面。喷油泵安装在发动机一侧，喷油泵凸轮轴中心线相对曲轴中心的坐标位置分别 为水平方向C = 200. 7士3mm，垂直方向D = 165. 6士3mm，安装角γ = 20° 士5°。油底壳上端面处布加强筋。本实用新型可以达到以下有益效果带顶隙柱塞的机械泵提供可变的供油提前 角，降低NOx (氮氧化物)的含量；浅缩“ ω ”燃烧室与供油压力相匹配；采用增压中冷技术， 降低废气中颗粒的排放量；基于凸轮轴的内部废气再循环技术不仅可以使一部份废气进入 气缸，抑制NOx的产生，而且几乎不增加成本；降噪型油底壳减小了缸体的“音叉效应”，降 低整机的噪声。
图1为本实用新型一种低排放柴油机的主视图。图2为本实用新型一种低排放柴油机的后视图。图3为本实用新型一种低排放柴油机的顶隙柱塞喷油泵结构图。图4为本实用新型一种低排放柴油机的顶隙柱塞喷油泵安装位置示意图。图5为本实用新型一种低排放柴油机的油底壳结构图。
具体实施方式
如图1 5所示，一种低排放柴油机，包括气缸体9、气缸盖7、活塞连杆机构13、配 气机构12、顶隙柱塞喷油泵2、曲轴飞轮总成10、废气涡轮增压器6、齿轮室4、油底壳5、进 气管1、排气管8。气缸盖7安装在气缸体9的顶面，活塞连杆机构13和曲轴飞轮总成10 安装在气缸体9的内部，进气管1和排气管8分别安装在气缸盖7的左、右两侧，配气机构 12安装在气缸盖7的上部，废气涡轮增压器6安装在排气管8的上面，水泵总成3安装在气 缸体9的前端，齿轮室4安装在气缸体9的前端，顶隙柱塞喷油泵2安装在齿轮室4的后端 面，油底壳5安装在气缸体9的下端。喷油泵齿轮轮毂14安装在喷油泵驱动凸轮轴的前端，由锁紧螺母16锁紧，四个 MlO的螺栓将喷油泵齿轮15与喷油泵齿轮轮毂14固定，喷油泵2前端安装在齿轮室4的后 端面。起动时，由蓄电池向启动电机11供电，起动电机带动柴油机的曲轴飞轮总成10旋 转，并通过与曲轴飞轮总成10相连的活塞连杆机构13把曲轴的旋转运动变为活塞在气缸 体9内的往复运动，压缩缸内混合气体。同时通过各齿轮的相互啮合运动，协调配气机构12 的供气和顶隙柱塞喷油泵2的高压喷射系统供油，配合活塞的运动，按照时间顺序依次向 气缸内供气、供油，完成进气、压缩、作功、排气冲程，最终将可燃混合气燃烧产生的热能转 化为飞轮旋转的机械能输出。燃烧废气由排气管8进入废气涡轮增压器6，对进气进行压 缩，提高充气效率。柴油机运行过程中，柴油机的转速控制顶隙柱塞喷油泵2的动态供油提前角，供 油提前角影响到废气中NOx的排放量。正常工作情况下，凸轮轴控制进排气门的开启时刻 与升程。在排气冲程，一部份废气进入进气管；在吸气冲程，该部份废气重新进入气缸内，实 现废气再循环，抑制NOx的产生。通过上述技术方案，达到现阶段的排放标准。可燃气体在缸套内燃烧时，会使机体裙部产生“音叉效应”。油底壳5由于其上端 加强筋17的存在，大大增强了机体裙部的刚度，减弱“音叉效应”，噪声与振动也得到一定 程度的控制。本实用新型是一种低排放四缸柴油机，具有低成本、高功率、高可靠性、低油耗、低 排放、低振动、低噪声的特点，废气排放满足非道路欧IIIA排放标准的要求。本实用新型所描述的柴油机，并不局限于上述实施方式，可广泛作为大、中功率轮 式拖拉机及中、小型工程机械、收获机械等机械产品的配套动力。
权利要求一种低排放四缸柴油机，包括气缸体(9)、气缸盖(7)、活塞连杆机构(13)、配气系统(12)、顶隙柱塞喷油泵(2)、曲轴飞轮总成(10)、废气涡轮增压器(6)、齿轮室(4)、油底壳(5)、进气管(1)、排气管(8)；其特征在于气缸盖(7)安装在气缸体(9)的顶面，活塞连杆机构(13)和曲轴飞轮总成(10)安装在气缸体(9)的内部，进气管(1)和排气管(8)分别安装在气缸盖(7)的左、右两侧，配气机构(12)安装在气缸盖(7)的上部，废气涡轮增压器(6)安装在排气管(8)的上面，水泵总成(3)安装在气缸体(9)的前端，齿轮室(4)安装在气缸体(9)的前端，顶隙柱塞喷油泵(2)安装在齿轮室(4)的后端面，油底壳(5)安装在气缸体(9)的下端。
2.根据权利要求1所述的低排放四缸柴油机，其特征在于顶隙柱塞喷油泵(2)，喷油 泵齿轮轮毂(14)安装在喷油泵驱动凸轮轴的前端，由锁紧螺母(16)锁紧，四个MlO的螺栓 将喷油泵齿轮(15)与喷油泵齿轮轮毂(14)固定，喷油泵前端安装在齿轮室(4)的后端面。
3.根据权利要求1所述的低排放四缸柴油机，其特征在于喷油泵⑵安装在发动机 一侧，喷油泵凸轮轴中心线相对曲轴中心的坐标位置分别为水平方向C = 200. 7士3mm，垂 直方向 D = 165. 6士3mm，安装角 γ = 20° 士5°。
4.根据权利要求1所述的低排放四缸柴油机，其特征在于油底壳(5)上端面处布加 强筋(17)。
专利摘要一种低排放柴油机，由气缸体、气缸盖、活塞连杆机构、配气机构、顶隙柱塞喷油泵、曲轴飞轮总成、废气涡轮增压器、齿轮室、油底壳、进气管、排气管等零部件组成。在不改变柴油机气缸体外形和结构尺寸的前提下，通过合理设计顶隙柱塞喷油泵供油系统及使用基于凸轮轴的内部废气再循环技术，优化燃烧系统，降低有害废气排放物的生成，使排放指标满足非道路欧IIIA的排放标准要求；油底壳上端面设计加强筋，辅助提高整机的刚度。最终柴油机具有具有低成本、高可靠性、良好继承性、振动小、噪声低、节能减排、低成本的优势，具有良好的社会及经济效益。
文档编号F02B37/00GK201620983SQ20092029720
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者孙金锁, 朱敬安, 李成伟, 李文生, 李耿, 汪朴, 皮道平, 董伟, 赵洪学, 马哲, 鲍建军 申请人:中国一拖集团有限公司