以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，包括一控制閥，控制閥的閥體上方設(shè)置有被膜片完全隔離的正壓工作腔和平衡腔，其中的正壓工作腔上設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口通過二位三通的電磁閥與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連通；所述閥體的下方設(shè)置有由閥瓣控制開閉連通的進(jìn)氣工作腔和排氣工作腔，進(jìn)氣工作腔的出口位于閥體側(cè)壁并與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣縱管相連通，排氣工作腔進(jìn)口位于閥體底部并與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管連通；所述閥瓣通過連桿與所述的膜片固連在一起，所述膜片下方與平衡腔底部之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)具有改造方便、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、可靠性好的特點(diǎn)，能有效克服現(xiàn)有廢氣再循環(huán)系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、價(jià)格高的缺點(diǎn)。
【專利說明】以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及非道路車輛的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，具體為一種以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動(dòng)機(jī)的有害排放物是造成大氣污染的一個(gè)主要來源，隨著環(huán)境保護(hù)問題的重要性日趨增加，降低發(fā)動(dòng)機(jī)有害排放物這一目標(biāo)成為當(dāng)今世界上發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
[0003]其中廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(Exhaust Gas Recirculat1n,簡稱EGR)是降低有害排放物的控制技術(shù)中的一種，是目前柴油機(jī)滿足我國國3以上柴油機(jī)(車用和非道路車輛柴油機(jī))排放需求的一種重要排放策略和措施裝置。
[0004]而在目前，由于我國非道路車輛市場(chǎng)價(jià)格低，排放長期落后于國外10年左右時(shí)間，在未來的很長時(shí)間還將具有很大的保有量。而隨著我國柴油機(jī)法規(guī)的日趨嚴(yán)格，將逐漸與世界排放法規(guī)接軌，為使其滿足現(xiàn)行法規(guī)的排放要求，未來我國非道路主要機(jī)型是在機(jī)械泵燃油系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行供油系統(tǒng)升級(jí)、燃燒系統(tǒng)優(yōu)化以及EGR技術(shù)和后處理技術(shù)改造，而其中的ERG技術(shù)改造因其屬于后期改造結(jié)構(gòu)，只能是采用外置式結(jié)構(gòu)。
[0005]而外置式的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)需要外加專門的EGR連接管道，通過控制機(jī)構(gòu)可精確控制EGR閥開度變化，得到不同EGR率效果顯著，但其中的控制器都需要與轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)、水溫傳感器信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷傳感器信號(hào)以及線束、ECU —起來完成整個(gè)系統(tǒng)有效工作，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、成本高，無法進(jìn)行大批量的推廣應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其具有改造方便、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、可靠性好的特點(diǎn)，能有效克服現(xiàn)有系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、價(jià)格高的缺點(diǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]一種以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:包括一控制閥，控制閥的閥體上方設(shè)置有被膜片完全隔離的正壓工作腔和平衡腔，其中的正壓工作腔上設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口通過二位三通的電磁閥與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連通；所述閥體的下方設(shè)置有由閥瓣控制開閉連通的進(jìn)氣工作腔和排氣工作腔，進(jìn)氣工作腔的出口位于閥體側(cè)壁并與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣縱管相連通，排氣工作腔進(jìn)口位于閥體底部并與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管連通；所述閥瓣通過連桿與所述的膜片固連在一起，所述膜片下方與平衡腔底部之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。
[0009]進(jìn)一步的，上述三通電磁閥由發(fā)動(dòng)機(jī)電源驅(qū)動(dòng)，三通電磁閥上的三通孔分別為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔、控制閥連接孔和大氣連接孔，在三通電磁閥通電時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔與控制閥連接孔導(dǎo)通且兩者不與大氣連接孔導(dǎo)通，在三通電磁閥斷電時(shí)控制閥連接孔與大氣連接孔導(dǎo)通且兩者不與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔導(dǎo)通。
[0010]進(jìn)一步的，上述排氣工作腔與進(jìn)氣工作腔之間的通道壁設(shè)置成錐形斜面并與閥瓣外壁的錐形面配合連接。
[0011]進(jìn)一步的，上述電磁閥與電源的線路中串聯(lián)設(shè)置一常閉接觸開關(guān)，常閉接觸開關(guān)與油門踏板聯(lián)動(dòng)，當(dāng)油門踏板踩到設(shè)定位置時(shí)(一般80%負(fù)荷以上，不同柴油機(jī)由于排放不同可能不同)常閉接觸開關(guān)斷開。
[0012]進(jìn)一步的，上述電磁閥與電源的線路中串聯(lián)設(shè)置一用于探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的溫控開關(guān)。
[0013]進(jìn)一步的，上述進(jìn)氣工作腔的出口部位設(shè)置有單向閥。
[0014]進(jìn)一步的，上述膜片通過上下夾片與連桿連接。
[0015]進(jìn)一步的，上述膜片采用的材質(zhì)為硅膠。
[0016]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，能隨著柴油機(jī)負(fù)荷的增加，廢氣再循環(huán)的量也相應(yīng)地增加，并能達(dá)到最佳。同時(shí)為應(yīng)對(duì)實(shí)際工況、暖車時(shí)等要求，對(duì)于怠速及低負(fù)荷時(shí)(一般10%以下負(fù)荷)，NOx排放濃度較低，為保證正常燃燒，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)；對(duì)于暖機(jī)過程中(一般水溫低于65度)，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低，NOx排放濃度也較低，為防止廢氣再循環(huán)惡化燃燒過程，不進(jìn)行廢氣再循環(huán)；對(duì)于大負(fù)荷(全負(fù)荷的80%以上)、高速或油門全開時(shí)，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，廢氣再循環(huán)要關(guān)閉。
[0017]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)，其具有改造方便、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、可靠性好的特點(diǎn)，能有效克服現(xiàn)有系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、價(jià)格高的缺點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1、本實(shí)用新型控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2、本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1和2所示，一種以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)控，包括一控制閥1，控制閥I的閥體上方設(shè)置有被膜片11完全隔離的正壓工作腔12和平衡腔13，其中的正壓工作腔12上設(shè)有進(jìn)氣口 121，進(jìn)氣口 121通過二位三通的電磁閥2與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連通。
[0021]所述三通電磁閥2由發(fā)動(dòng)機(jī)電源3驅(qū)動(dòng)，三通電磁閥2上的三通孔分別為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔21、控制閥連接孔22和大氣連接孔23，在三通電磁閥2通電時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔21與控制閥連接孔22導(dǎo)通且兩者不與大氣連接孔23導(dǎo)通，在三通電磁閥2斷電時(shí)控制閥連接孔22與大氣連接孔23導(dǎo)通且兩者不與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔21導(dǎo)通。
[0022]所述控制閥I閥體的下方設(shè)置有由閥瓣14控制開閉連通的進(jìn)氣工作腔15和排氣工作腔16，其中進(jìn)氣工作腔15的出口位于閥體側(cè)壁并與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣縱管相連通，排氣工作腔16進(jìn)口位于閥體底部并與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管4連通。所述閥瓣14通過連桿141與所述的膜片11固連在一起，在本實(shí)施例中，膜片11通過上下夾片111、112與連桿141固連。所述膜片11下方與平衡腔13底部之間設(shè)置有復(fù)位彈簧17。在此，為保證閥瓣14關(guān)閉時(shí)的有效性，所述排氣工作腔16與進(jìn)氣工作腔15之間的通道壁161設(shè)置成錐形斜面并與閥瓣11外壁的錐形面配合連接，該結(jié)構(gòu)設(shè)置可有效增加閥瓣11與通道的連接接觸面，提升兩者相抵時(shí)的連接密封性。
[0023]在此，因?qū)嶋H工作中的廢氣的排氣溫度比較高，以上所述膜片11采用耐高溫的材質(zhì)硅膠。
[0024]在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電磁閥2處于通電狀態(tài)，其上的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔21與控制閥連接孔22出于導(dǎo)通狀態(tài)，控制閥I的正壓工作腔12中存在進(jìn)氣氣壓差而產(chǎn)生向下壓力P1，增壓柴油機(jī)在怠速和中小負(fù)荷時(shí)進(jìn)氣壓力大于大氣壓力，同時(shí)小面錐閥瓣14上下兩個(gè)面也存在一個(gè)向上壓力P2，兩個(gè)壓力Pl -P2產(chǎn)生向下的合力P，合力P克服復(fù)位彈簧17復(fù)位力P3而使閥瓣14產(chǎn)生向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，在此，可根據(jù)不同發(fā)動(dòng)機(jī)的需要設(shè)計(jì)不同的復(fù)位彈簧17壓縮狀態(tài)，使Pl -P2= P與復(fù)位彈簧17彈力P3達(dá)到平衡且閥瓣14依然處于關(guān)閉狀態(tài)，作為控制閥I開始工作狀態(tài)的起始狀態(tài)。
[0025]隨著柴油機(jī)在工作中的負(fù)荷加大，進(jìn)氣總管壓力升高很快，而排氣歧管4壓力上升幅度小，使得P1_P2=P合力不斷加大。在此，一般非道路柴油機(jī)考慮油耗和排放煙度而將其廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的工作負(fù)荷區(qū)域設(shè)定為10%_80%油門負(fù)荷區(qū)間，因此當(dāng)超過10%負(fù)荷以后，Pl -P2的合力P將大于復(fù)位彈簧17的復(fù)位力P3，膜片11將通過連桿141推動(dòng)閥瓣14開始向下開始工作，使進(jìn)氣工作腔15和排氣工作腔16之間的通道打開，此時(shí)一部分廢氣由排氣工作腔16進(jìn)入到進(jìn)氣工作腔15，并通過進(jìn)氣縱管回流到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣總管中參與工作，并隨著負(fù)荷的不斷加大，閥瓣14下探開度也不斷加大，直到最大時(shí)全開。
[0026]在此，為了使柴油機(jī)在大負(fù)荷(全負(fù)荷的80%以上)、高速或油門全開時(shí)將廢氣再循環(huán)系統(tǒng)關(guān)閉，本實(shí)用新型中電磁閥2與電源3的線路中串聯(lián)設(shè)置一常閉接觸開關(guān)5，常閉接觸開關(guān)5與油門踏板聯(lián)動(dòng)，當(dāng)油門踏板踩到設(shè)定位置時(shí)(一般80%)常閉接觸開關(guān)5斷開，進(jìn)而三通電磁閥2斷電，其上控制閥連接孔22和大氣連接孔23連通而不與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔21導(dǎo)通，正壓工作腔12中的壓力消失，閥瓣14在復(fù)位彈簧17回復(fù)力的作用下上移而使進(jìn)氣工作腔15與排氣工作腔16之間的通道關(guān)閉，使廢氣循環(huán)系統(tǒng)關(guān)閉。
[0027]在實(shí)際中，為防止在大功況時(shí)廢汽倒流到進(jìn)氣縱管，所述控制閥I在進(jìn)氣工作腔15的出口部位設(shè)置有單向閥6，對(duì)于四缸柴油機(jī)可以不用單向閥，對(duì)于六缸機(jī)排氣脈沖波動(dòng)大，必須裝單向閥6。
[0028]此外，為應(yīng)對(duì)柴油機(jī)暖車時(shí)不進(jìn)行廢氣再循環(huán)的需要，所述電磁閥2與電源3的線路中串聯(lián)設(shè)置一用于探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的溫控開關(guān)7。當(dāng)水溫低于65度(可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)調(diào)整此溫度)溫控開關(guān)7處于斷開位置，電磁閥2斷開而控制閥I處于關(guān)閉狀態(tài)而不工作。只有當(dāng)水溫升高到65度以上，溫控開關(guān)7才閉合接通電磁閥2的電路，使電磁閥2和控制閥I正常工作。
[0029]隨著柴油機(jī)負(fù)荷和工況的不斷變化，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的控制閥I中的閥瓣14不斷重復(fù)上下動(dòng)作而進(jìn)行關(guān)閉動(dòng)作。
[0030]綜上，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的是一種以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其具有改造方便、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、可靠性好的特點(diǎn)，能有效克服現(xiàn)有系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、價(jià)格高的缺點(diǎn)。
[0031]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，并非對(duì)實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)原理對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化或修飾，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種以柴油機(jī)進(jìn)氣壓力驅(qū)動(dòng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:包括一控制閥，控制閥的閥體上方設(shè)置有被膜片完全隔離的正壓工作腔和平衡腔，其中的正壓工作腔上設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口通過二位三通的電磁閥與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連通；所述閥體的下方設(shè)置有由閥瓣控制開閉連通的進(jìn)氣工作腔和排氣工作腔，進(jìn)氣工作腔的出口位于閥體側(cè)壁并與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣縱管相連通，排氣工作腔進(jìn)口位于閥體底部并與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管連通；所述閥瓣通過連桿與所述的膜片固連在一起，所述膜片下方與平衡腔底部之間設(shè)置有復(fù)位彈簧。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述三通電磁閥由發(fā)動(dòng)機(jī)電源驅(qū)動(dòng)，三通電磁閥上的三通孔分別為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔、控制閥連接孔和大氣連接孔，在三通電磁閥通電時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔與控制閥連接孔導(dǎo)通且兩者不與大氣連接孔導(dǎo)通，在三通電磁閥斷電時(shí)控制閥連接孔與大氣連接孔導(dǎo)通且兩者不與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管連接孔導(dǎo)通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述排氣工作腔與進(jìn)氣工作腔之間的通道壁設(shè)置成錐形斜面并與閥瓣外壁的錐形面配合連接。
4.如權(quán)利要求2所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁閥與電源的線路中串聯(lián)設(shè)置一常閉接觸開關(guān)，常閉接觸開關(guān)與油門踏板聯(lián)動(dòng)，當(dāng)油門踏板踩到設(shè)定位置時(shí)常閉接觸開關(guān)斷開。
5.如權(quán)利要求2或4所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁閥與電源的線路中串聯(lián)設(shè)置一用于探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度的溫控開關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)氣工作腔的出口部位設(shè)置有單向閥。
7.如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述膜片通過上下夾片與連桿連接。
8.如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:所述膜片采用的材質(zhì)為硅膠。
【文檔編號(hào)】F02M25/07GK204152680SQ201420617659
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】林雪平 申請(qǐng)人:浙江力馳雷奧環(huán)?？萍加邢薰?br>