[实用新型]柴油机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能够降低废气排放的柴油机。

背景技术

目前，为了控制环境污染，柴油机排放法规控制的越来越严格，2013年2月20日，北京发布了地方标准DB11/964-2013，是对《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国III、IV、V阶段）》及其修改方案的补充，主要增加了WHTC循环，WHTC试验循环分为冷启动循环和热启动循环，相较ETC试验循环，WHTC循环的转速、负荷向低速区偏移，排气温度低很多，而SCR催化剂的转化效率在200℃以下非常低，目前采用SCR催化消声器的柴油机不能对低速低负荷工况排气温度进行单独调节，其废气（主要是废气中NOx含量）的排放不能满足上述的标准。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：在低速、低负荷的状态下能够降低废气排放的柴油机。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种柴油机，包括ECU（英文全称为：Electronic Control Unit，中文全称为：电子控制单元）、进气系统、排气系统和尿素喷射系统，所述排气系统的排气尾管上连接有SCR催化消声器，所述SCR催化消声器的出气口处设有氮氧传感器，所述尿素喷射系统的尿素喷嘴位于所述SCR催化消声器上游的所述排气尾管上，所述进气系统上设有控制气缸进气量的进气节流阀，所述SCR催化消声器上游的所述排气尾管上设有检测排气温度的排温传感器，所述进气节流阀、排温传感器、氮氧传感器和尿素喷嘴均电连接于所述ECU上，ECU可控制进气节流阀的开度，从而完成对进气量的控制。

由于采用了上述技术方案，发动机在低速低负荷运转时，ECU能够控制进气节流阀根据现在的转速和喷油量控制气缸的进气量，改变缸内燃烧，从而可以提高排气温度，排气温度提高，可保证SCR催化消声器内的催化剂的转化效率，排温传感器测量SCR催化消声器前的排气温度，ECU接收排气温度信号，控制尿素喷射的起喷、止喷与修正。ECU通过控制尿素喷射系统的尿素泵和尿素喷嘴实现向排气尾管中喷入尿素水溶液，尿素溶液在高温下分解成NH₃，排气中的NOx与NH₃混合，在SCR催化剂的作用下，NOx被还原为N₂和H₂O，氮氧传感器负责检测氮氧化物的含量，将数据传输给ECU，实现OBD诊断功能，使用上述结构，本实用新型还有如下几个好处：

1)结构简单，使用方便，在原柴油机结构基础上加上一个进气节流阀即可，而且进气节流阀轻便小巧易装配，不需要设计额外支撑，节约了成本。

2）本技术方案仅提升发动机在低速低负荷时的排气温度，提高SCR催化消声器的转化效率，对高速区性能没有影响。

作为一种优选方案，所述SCR催化消声器内采用钒基催化剂而且还设有AMOX（英文全称：Ammonia Oxidation Catalyst，中文全称：氨逃逸催化剂），AMOX可以促进氨气氧化为N₂和H₂O。发动机实际运行过程中，工况变化复杂，瞬态时SCR催化消声器处排气温度与发动机稳态时差异较大。由于SCR转化效率受反应温度的影响较大，温度过高或过低催化剂的转化效率会有不同程度的降低，从而造成NH₃逃逸。北京第五阶段的排放法规要求严格，尿素喷射量较大，这样容易造成氨逃逸的增加，在SCR催化消声器设有AMOX，可将未反应的氨气氧化为N2和H₂O，减少氨逃逸。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图中：1，ECU；2，气缸；3，进气节流阀；4，进气歧管；5，中冷器；6，增压器；7，排气歧管；8，排温传感器；9，尿素喷嘴；10，尿素箱；11，尿素泵；12，SCR催化消声器；1201，钒基催化剂；1202，AMOX；13，氮氧传感器；14，排气尾管。

具体实施方式

如图1所示，一种柴油机，包括ECU1（英文全称为：Electronic Control Unit，中文全称为：电子控制单元）、气缸2、进气系统、排气系统和尿素喷射系统，通常进气系统包括增压器6、中冷器5和进气歧管4，进气歧管4的进气管处安装有进气节流阀3，进气节流阀3通过ECU1控制，用来控制气缸2的进气量；