一种EGR发动机及其废气排放控制系统的制作方法

一种egr发动机及其废气排放控制系统
技术领域
1.本实用新型涉及废气排放类技术领域，尤其是涉及一种egr发动机及其废气排放控制系统。


背景技术：

2.目前，发动机的废气排放控制系统常常面临低温放气不足的问题，低温下scr转化效率很低。
3.因此，如何提高scr转化效率是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的第一个目的是提供一种废气排放控制系统，以解决scr转化效率。
5.本实用新型的第二个目的是提供一种egr发动机。
6.为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了如下方案：
7.一种废气排放控制系统，包括气缸、进气管、排气管、egr阀、egr冷却器和中冷器；
8.所述排气管的入口与所述气缸的出口导通连接，所述排气管的第一出口与涡轮机的入口导通连接，所述涡轮机的出口与后处理系统的入口导通连接；
9.所述排气管的第二出口与所述egr阀的入口导通连接，所述egr阀的第一出口与所述后处理系统的入口导通连接，所述egr阀的第二出口与所述egr冷却器的入口导通连接，所述egr阀能够控制所述egr阀的第一出口和所述egr阀的第二出口的开度；
10.所述egr冷却器的出口与所述进气管的第一入口导通连接，所述进气管的出口与所述气缸的入口导通连接；
11.所述进气管的第二入口与所述中冷器的出口导通连接，所述中冷器的入口与压气机的出口导通连接，所述压气机的入口用于空气进入，所述压气机和所述涡轮机传动连接。
12.在一个具体的实施方案中，所述废气排放控制系统还包括控制器；
13.所述控制器与所述egr阀信号连接，能够标定分别进入所述egr阀的第一出口和所述egr阀的第二出口的废气量。
14.在另一个具体的实施方案中，所述egr阀上集成有加热件，能够对进入所述后处理系统的废气进行加热。
15.在另一个具体的实施方案中，所述加热件为设置在所述egr阀上的电加热丝。
16.在另一个具体的实施方案中，所述加热件为开设在所述egr阀上的流通水腔。
17.在另一个具体的实施方案中，所述后处理系统包括柴油机颗粒过滤器、柴油机选择性催化还原器和柴油机氧化催化器；
18.所述柴油机氧化催化器的入口为所述后处理系统的入口，所述柴油机氧化催化器的出口与所述柴油机颗粒过滤器的入口导通连接，所述柴油机颗粒过滤器的出口与所述柴油机选择性催化还原器的入口导通连接；
19.当发动机处于正常运行模式，且所述柴油机选择性催化还原器的入口温度大于或者等于设定温度时，所述egr阀的第一出口和所述egr阀的第二出口均与所述egr阀的入口导通；
20.当所述发动机处于正常运行模式，且所述柴油机选择性催化还原器的入口温度小于设定温度时，所述egr阀的第一出口和所述egr的第二出口均与所述egr阀的入口导通，且所述egr阀启动加热模式；
21.当所述发动机处于再生模式时，所述egr阀的第二出口与所述egr阀的入口断开，所述egr阀的第一出口与所述egr阀的入口导通。
22.在另一个具体的实施方案中，所述废气排放控制系统还包括燃料喷射器；
23.所述燃料喷射器能够将燃料喷射到egr阀和所述柴油机氧化催化器导通连接的管路上。
24.在另一个具体的实施方案中，所述柴油机颗粒过滤器和所述柴油机选择性催化还原器之间导通连接的管路上设置有第一温度计，用于测量所述柴油机选择性催化还原器的入口温度。
25.在另一个具体的实施方案中，所述气缸的个数为多个。
26.根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。
27.在本实用新型的一个具体实施例中，废气排放控制系统使用时，新鲜的空气从压气机进入，接着，通过中冷器和进气管进入气缸内；气缸做功后排出的废气一方面通过排气管进入涡轮机，另一方面通过egr阀分别分配给后处理系统和egr冷却器，通过egr冷却器的废气通过进气管进入气缸。本实用新型通过egr阀旁通一路废气到后处理系统，整个系统无需增加额外的旁通控制阀可快速实现对进入后处理系统废气的加热，提升scr转化效率。
28.为了实现上述第二个目的，本实用新型提供了如下技术方案：
29.一种egr发动机，包括如上述任意一项所述的废气排放控制系统。
30.由于本实用新型公开的egr发动机包含上述任意一项中的废气排放控制系统，因此，废气排放控制系统所具有的有益效果均是本实用新型公开的egr 发动机所包含的。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型提供的废气排放控制系统的结构示意图。
33.其中，图1中：
34.气缸1、进气管2、排气管3、egr阀4、egr冷却器5、中冷器6、涡轮机7、压气机8、柴油机颗粒过滤器9、柴油机选择性催化还原器10、柴油机氧化催化器11、第一温度计12、第二温度计13、第三温度计14、第四温度计15、第五温度计16。
具体实施方式
35.为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图1和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
36.如图1所示，本实用新型提供了一种废气排放控制系统，其中，废气排放控制系统包括气缸1、进气管2、排气管3、egr阀4、egr冷却器5和中冷器6。
37.排气管3的入口与气缸1的出口导通连接，排气管3的第一出口与涡轮机7的入口导通连接，涡轮机7的出口与后处理系统的入口导通连接。具体地，气缸1的个数可以为多个，为了便于多个气缸1均与排气管3导通，排气管3横向设置，如图1所示。
38.排气管3的第二出口与egr阀4的入口导通连接，egr阀4的第一出口与后处理系统的入口导通连接，egr阀4的第二出口与egr冷却器5的入口导通连接，egr阀4的第一出口和egr阀4的第二出口的开度可控。具体地，egr阀4的第一出口和egr阀4的第二出口的开度可以通过map标定。
39.egr冷却器5的出口与进气管2的第一入口导通连接，进气管2的出口与气缸1的入口导通连接。
40.进气管2的第二入口与中冷器6的出口导通连接，中冷器6的入口与压气机8的出口导通连接，压气机8的入口用于空气进入，压气机8和涡轮机7 传动连接，压气机8和涡轮机7构成增压器。
41.废气排放控制系统使用时，新鲜的空气从压气机8进入，接着，通过中冷器6和进气管2进入气缸1内；气缸1做功后排出的废气一方面通过排气管3进入涡轮机7，另一方面通过egr阀4分别分配给后处理系统和egr冷却器5，通过egr冷却器5的废气通过进气管2进入气缸1。本实用新型通过egr阀4旁通一路废气到后处理系统，整个系统无需增加额外的旁通控制阀可快速实现对进入后处理系统废气的加热，提升scr转化效率。
42.在其中一些实施例中，废气排放控制系统还包括控制器，控制器与egr 阀4信号连接，能够标定分别进入egr阀4的第一出口和egr阀4的第二出口的废气量。具体地，控制器为发动机上的控制器。
43.在其中一些实施例中，egr阀4上集成有加热件，能够对进入后处理系统的废气进行加热。
44.具体地，加热件为设置在egr阀4上的电加热丝，通过电加热丝加热egr 阀4来实现对通过egr阀4的废气的加热。
45.需要说明的是，加热件也可以是其它装置，例如，加热件为开设在egr 阀4上的流通水腔，通过循环热水来达到加热egr阀4，进而加热废气。
46.在其中一些实施例中，后处理系统包括柴油机颗粒过滤器9、柴油机选择性催化还原器10和柴油机氧化催化器11。
47.柴油机氧化催化器11的入口为后处理系统的入口，柴油机氧化催化器11 的出口与柴油机颗粒过滤器9的入口导通连接，柴油机颗粒过滤器9的出口与柴油机选择性催化还原器10的入口导通连接。
48.当发动机处于正常运行模式，且柴油机选择性催化还原器10的入口温度大于或者等于设定温度时，egr阀的第一出口和egr阀4的第二出口均与 egr阀4的入口导通。具体地，发动机运行在该模式下，增压器联合egr阀 4(废气引入后处理系统流量m2，释放部分涡前
废气)可实现放气连续可控功能，基于发动机原机性能及排放目标，同时标定通过egr阀4进入egr 系统的废气流量m1和进入后处理系统的废气流量m2，进入后处理系统部分的废气流量m2(其废气温度为t1)，经过增压器涡轮机7做功后再进入后处理系统废气流量m0(其废气温度为t2)，该种模式下由于发动机基本运行在中高负荷工况区，涡轮机7前后
△
t0＝t0(或t1)
‑
t2比较大(目前4.6l发动机最大达到140℃)，t0为排气管3第一出口处的废气温度，两股废气混合后进入后处理系统的废气温度t3明显提升，从而可提升后处理整个系统的转化效率。t4为柴油机选择性催化还原器10的入口温度。
49.当发动机处于正常运行模式，且柴油机选择性催化还原器10的入口温度小于设定温度时，egr阀的第一出口和egr的第二出口均与egr阀4的入口导通，且egr阀4启动加热模式。具体地，该种模式下，发动机运行在中低负荷工况区，通过标定进入后处理系统的废气量m2，可快速实现对进入后处理系统废气的加热，提升scr转化效率，同时可实现最优的发动机经济性。
50.当发动机处于再生模式时，egr阀4的第二出口与egr阀4的入口断开， egr阀4的第一出口与egr阀4的入口导通。具体地，再生模式包括开启再生模式和驻车再生模式。发动机在开启再生模式时，egr阀4的第二出口关闭，即egr系统基本关闭，标定进入后处理系统的废气量m2，尤其是驻车再生时可完全打开egr阀4的第一出口，最大化旁通进入后处理系统的废气流量m2，辅助进行排温热管理，可在一定程度上减少hc喷射量，从而优化发动机经济性。
51.在其中一些实施例中，废气排放控制系统还包括燃料喷射器，燃料喷射器能够将燃料喷射到egr阀4和柴油机氧化催化器11导通连接的管路上，柴油机氧化催化器11催化燃料放热，进一步提高进入后处理系统的废气温度。
52.在其中一些实施例中，柴油机颗粒过滤器9和柴油机选择性催化还原器 10之间导通连接的管路上设置有第一温度计12，用于测量柴油机选择性催化还原器10的入口温度。
53.在连通柴油机氧化催化器11和涡轮机7的管路上分别设置有第二温度计 13和第三温度计14，第二温度计13靠近涡轮机7的出口，用于测量涡轮机7 出口的温度，第三温度计14靠近柴油机氧化催化器11的入口，用于测量柴油机氧化催化器11入口温度。
54.排气管3的第一出口处设置有第四温度计15，用于测量排气管3的第一出口处的温度。排气管3的第二出口处设置有第五温度计16，用于测量排气管3的第二出口处的温度。
55.在其中一些实施例中，气缸1的个数为多个。需要说明的是，气缸1的个数不限，可以根据实际需要进行增减。
56.本实用新型根据发动机不同的运行模式，基于发动机排气后处理系统排温热管理需求，通过控制egr阀4实现增压器放气连续可控(弥补普通放气阀增压器机械放气的不足)，有效的提升后处理系统的转化效率，以满足未来超低排放法规。
57.本实用新型另一方面提供了一种egr发动机，包括如上述任意一项实施例中的废气排放控制系统。
58.由于本实用新型公开的egr发动机包含上述任意一项中的废气排放控制系统，因此，废气排放控制系统所具有的有益效果均是本实用新型公开的egr 发动机所包含的。
59.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
60.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。