一种低排放的四缸柴油机的制作方法

本实用新型属于内燃机领域，涉及一种低排放的四缸柴油机。

背景技术：

随着我国非道路国三排放法规的正式实施，现生产的柴油机需要从非道路国二升级到国三。欧盟的非道路排放标准已达到欧Ⅳ阶段，中国的非道路排放法规正在逐步向欧盟靠近，因此，柴油机必须满足更高要求的排放法规。目前满足非道路国三的主流控制系统为高压共轨和电控单体泵，但高压共轨技术复杂，工艺水平要求较高，关键零部件都需要进口，开发周期长。因此，提供一种满足非道路国三排放法规的低排放的四缸柴油机迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服以上不足，采用组合式电控单体泵加外部冷却EGR系统（废气再循环）的技术路线，提供一种低排放的四缸柴油机。

本实用新型的技术方案是：一种低排放的四缸柴油机，包括气缸体、气缸盖、活塞连杆机构、节温器体、曲轴飞轮总成、进气管、排气管、废气涡轮增压器、外部冷却EGR系统、齿轮室、水泵总成、组合式电控单体泵供油系统、转速传感器、信号盘、油底壳；气缸盖安装在气缸体的顶面，节温器体安装在气缸盖的前端，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，废气涡轮增压器安装在排气管的上面，外部冷却EGR系统安装在进气管的上面，齿轮室和水泵总成安装在气缸体的前端，组合式电控单体泵供油系统安装在齿轮室的后端面，转速传感器安装在齿轮室前端,信号盘安装在曲轴飞轮总成的前端，油底壳安装在气缸体的下端。

外部冷却EGR系统包括：EGR进气管，EGR阀，EGR冷却器，进气连接管，EGR冷却器进水胶管，EGR冷却器出水胶管。EGR进气管的两端分别与排气管和EGR冷却器连接；EGR阀安装在EGR冷却器 的前端，进气连接管的两端分别与EGR阀和进气管连接，EGR冷却器进水胶管与 EGR冷却器出水胶管均与EGR冷却器连接。

组合式电控单体泵供油系统包括：组合式电控单体泵、锁紧螺母、喷油泵齿轮、喷油泵齿轮轮毂、连接法兰、曲轴转速传感器、水温传感器、高速电磁阀、燃油温度压力传感器、喷油泵凸轮轴转速传感器、线束、电控单元、高压油管、喷油器和油门踏板；组合式电控单体泵安装在发动机一侧；喷油泵齿轮轮毂安装在组合式电控单体泵的驱动凸轮轴的前端，由锁紧螺母锁紧，四个螺栓将喷油泵齿轮与喷油泵齿轮轮毂固定，组合式电控单体泵前端的连接法兰安装在齿轮室的后端面。

本实用新型采用上述技术方案后可以达到以下积极效果：在四缸增压中冷柴油机上采用组合式电控单体泵和外部冷却EGR系统，根据发动机的转速、水温、进气管压力和负荷，由电控单元来精确控制每一个工作点的喷油时刻和供油量；并通过外部冷却EGR，将一部分排出的废气经外部管路引入EGR冷却器，冷却后进入进气系统，降低进气温度，有效的降低柴油机NOx的排放。并根据发动机的转速和负荷，电控单元精确控制EGR率，使废气再循环量在每个工作点都达到最佳状态，从而减低排放物中的污染物，使整机排放水平达到非道路欧III排放标准。组合式电控单体泵能与现生产采用的机械泵互换，涉及的变动较少，与现产品的兼容性高，容易在较短时间内实现。

附图说明

图1为本实用新型一种低排放的四缸柴油机的左视结构示意图；

图2为本实用新型一种低排放的四缸柴油机的主视结构示意图；

图3为本实用新型一种低排放的四缸柴油机的右视结构示意图；

图4为本实用新型一种低排放的四缸柴油机的俯视结构示意图；

图5为本实用新型一种低排放的四缸柴油机的组合式电控单体泵供油系统结构示意图；

图6为本实用新型一种低排放的四缸柴油机的组合式电控单体泵安装结构示意图。

图7为本实用新型一种低排放的四缸柴油机的组合式电控单体泵安装位置示意图。

具体实施方式

如图1～7所示：一种低排放的四缸柴油机，包括气缸体12、气缸盖11、活塞连杆机构14、曲轴飞轮总成13、节温器体15、进气管2、排气管10、废气涡轮增压器9、外部冷却EGR系统1、齿轮室4、水泵总成6、组合式电控单体泵供油系统3、转速传感器7、信号盘8、油底壳5；气缸盖11安装在气缸体12的顶面，节温器体15安装在气缸盖11的前端，活塞连杆机构14和曲轴飞轮总成13安装在气缸体12的内部，进气管2和排气管10分别安装在气缸盖11的左、右两侧，废气涡轮增压器9安装在排气管10的上面，外部冷却EGR系统1安装在进气管2的上面，齿轮室4和水泵总成6安装在气缸体12的前端，组合式电控单体泵供油系统3安装在齿轮室4的后端面，转速传感器7安装在齿轮室4前端,信号盘8安装在曲轴飞轮总成13的前端，油底壳5安装在气缸体12的下端。

外部冷却EGR系统1包括：EGR进气管21、EGR阀16、EGR冷却器20、进气连接管17、EGR冷却器进水胶管19、EGR冷却器出水胶管18。废气通过EGR进气管21到EGR冷却器20，由EGR冷却器20到EGR阀16，由EGR阀16到进气连接管17，由进气连接管17到进气管2，最终进入气缸内。从水泵高压腔进行取水，通过EGR冷却器进水胶管19进入EGR冷却器20，冷却EGR冷却器20，最终由EGR冷却器出水胶管18回到节温器体15。

为使本实用新型所描述的产品尾气排放达到非道路欧Ⅲ标准，产品的供油系统采用组合式电控单体泵供油系统3，包括：组合式电控单体泵35、锁紧螺母31、喷油泵齿轮32、喷油泵齿轮轮毂33、连接法兰34、曲轴转速传感器7、水温传感器24、高速电磁阀26、燃油温度压力传感器27、喷油泵凸轮轴转速传感器28、线束29、电控单元30、高压油管23、喷油器25和油门踏板22。组合式电控单体泵35安装在发动机一侧，组合式电控单体泵35的驱动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=196.±3 mm,垂直方向D=173.6±3 mm，安装角γ=20°±5°；喷油泵齿轮轮毂33安装在组合式电控单体泵35的驱动凸轮轴的前端，由锁紧螺母31锁紧，四个螺栓将喷油泵齿轮32与喷油泵齿轮轮毂33固定，组合式电控单体泵35前端的连接法兰34安装在齿轮室4的后端面。当发动机处于一缸压缩上止点时，喷油泵齿轮32与发动机的齿轮系按记号安装。

柴油机运行过程中，组合式电控单体泵高压喷射系统的被控对象为高速电磁阀26，其开启时刻决定供油提前角，开启持续时间决定循环供油量，供油提前角和循环供油量的良好组合影响着可燃混合气燃烧质量的优劣，最终决定废气排放物的多少。曲轴转速传感器7、水温传感器24、燃油温度压力传感器27、喷油泵凸轮轴转速传感器28 等各种传感器对柴油机运行工况进行实时监控，并通过线束29将监测结果反馈至电控单元30，电控单元30根据控制策略在各个模块中查找相应的控制图，输出脉宽和定时信号，实时调整高速电磁阀26 的开启时刻和开启持续时间，通过油门踏板22、高压油管23和喷油器25，实现对柴油机喷油量和喷油定时的控制，以实现良好的燃烧，得到较好的发动机性能。将一部分排出的废气经外部管路引入进气系统，进入进气系统之前的废气通过冷却器进行冷却，即采用带外部冷却废气再循环，可以降低进气温度，降低燃油消耗率和尾气中的NOx,从而达到非道路欧Ⅲ标准。