本實(shí)用新型屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，涉及一種低排放的四缸柴油機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)非道路國(guó)三排放法規(guī)的正式實(shí)施，現(xiàn)生產(chǎn)的柴油機(jī)需要從非道路國(guó)二升級(jí)到國(guó)三。歐盟的非道路排放標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)到歐Ⅳ階段，中國(guó)的非道路排放法規(guī)正在逐步向歐盟靠近，因此，柴油機(jī)必須滿足更高要求的排放法規(guī)。目前滿足非道路國(guó)三的主流控制系統(tǒng)為高壓共軌和電控單體泵，但高壓共軌技術(shù)復(fù)雜，工藝水平要求較高，關(guān)鍵零部件都需要進(jìn)口，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。因此，提供一種滿足非道路國(guó)三排放法規(guī)的低排放的四缸柴油機(jī)迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服以上不足，采用組合式電控單體泵加外部冷卻EGR系統(tǒng)（廢氣再循環(huán)）的技術(shù)路線，提供一種低排放的四缸柴油機(jī)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種低排放的四缸柴油機(jī)，包括氣缸體、氣缸蓋、活塞連桿機(jī)構(gòu)、節(jié)溫器體、曲軸飛輪總成、進(jìn)氣管、排氣管、廢氣渦輪增壓器、外部冷卻EGR系統(tǒng)、齒輪室、水泵總成、組合式電控單體泵供油系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速傳感器、信號(hào)盤、油底殼；氣缸蓋安裝在氣缸體的頂面，節(jié)溫器體安裝在氣缸蓋的前端，活塞連桿機(jī)構(gòu)和曲軸飛輪總成安裝在氣缸體的內(nèi)部，進(jìn)氣管和排氣管分別安裝在氣缸蓋的左、右兩側(cè)，廢氣渦輪增壓器安裝在排氣管的上面，外部冷卻EGR系統(tǒng)安裝在進(jìn)氣管的上面，齒輪室和水泵總成安裝在氣缸體的前端，組合式電控單體泵供油系統(tǒng)安裝在齒輪室的后端面，轉(zhuǎn)速傳感器安裝在齒輪室前端,信號(hào)盤安裝在曲軸飛輪總成的前端，油底殼安裝在氣缸體的下端。

外部冷卻EGR系統(tǒng)包括：EGR進(jìn)氣管，EGR閥，EGR冷卻器，進(jìn)氣連接管，EGR冷卻器進(jìn)水膠管，EGR冷卻器出水膠管。EGR進(jìn)氣管的兩端分別與排氣管和EGR冷卻器連接；EGR閥安裝在EGR冷卻器 的前端，進(jìn)氣連接管的兩端分別與EGR閥和進(jìn)氣管連接，EGR冷卻器進(jìn)水膠管與 EGR冷卻器出水膠管均與EGR冷卻器連接。

組合式電控單體泵供油系統(tǒng)包括：組合式電控單體泵、鎖緊螺母、噴油泵齒輪、噴油泵齒輪輪轂、連接法蘭、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、水溫傳感器、高速電磁閥、燃油溫度壓力傳感器、噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器、線束、電控單元、高壓油管、噴油器和油門踏板；組合式電控單體泵安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)；噴油泵齒輪輪轂安裝在組合式電控單體泵的驅(qū)動(dòng)凸輪軸的前端，由鎖緊螺母鎖緊，四個(gè)螺栓將噴油泵齒輪與噴油泵齒輪輪轂固定，組合式電控單體泵前端的連接法蘭安裝在齒輪室的后端面。

本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案后可以達(dá)到以下積極效果：在四缸增壓中冷柴油機(jī)上采用組合式電控單體泵和外部冷卻EGR系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、水溫、進(jìn)氣管壓力和負(fù)荷，由電控單元來(lái)精確控制每一個(gè)工作點(diǎn)的噴油時(shí)刻和供油量；并通過(guò)外部冷卻EGR，將一部分排出的廢氣經(jīng)外部管路引入EGR冷卻器，冷卻后進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)，降低進(jìn)氣溫度，有效的降低柴油機(jī)NOx的排放。并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷，電控單元精確控制EGR率，使廢氣再循環(huán)量在每個(gè)工作點(diǎn)都達(dá)到最佳狀態(tài)，從而減低排放物中的污染物，使整機(jī)排放水平達(dá)到非道路歐III排放標(biāo)準(zhǔn)。組合式電控單體泵能與現(xiàn)生產(chǎn)采用的機(jī)械泵互換，涉及的變動(dòng)較少，與現(xiàn)產(chǎn)品的兼容性高，容易在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種低排放的四缸柴油機(jī)的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種低排放的四缸柴油機(jī)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一種低排放的四缸柴油機(jī)的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一種低排放的四缸柴油機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型一種低排放的四缸柴油機(jī)的組合式電控單體泵供油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型一種低排放的四缸柴油機(jī)的組合式電控單體泵安裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型一種低排放的四缸柴油機(jī)的組合式電控單體泵安裝位置示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1～7所示：一種低排放的四缸柴油機(jī)，包括氣缸體12、氣缸蓋11、活塞連桿機(jī)構(gòu)14、曲軸飛輪總成13、節(jié)溫器體15、進(jìn)氣管2、排氣管10、廢氣渦輪增壓器9、外部冷卻EGR系統(tǒng)1、齒輪室4、水泵總成6、組合式電控單體泵供油系統(tǒng)3、轉(zhuǎn)速傳感器7、信號(hào)盤8、油底殼5；氣缸蓋11安裝在氣缸體12的頂面，節(jié)溫器體15安裝在氣缸蓋11的前端，活塞連桿機(jī)構(gòu)14和曲軸飛輪總成13安裝在氣缸體12的內(nèi)部，進(jìn)氣管2和排氣管10分別安裝在氣缸蓋11的左、右兩側(cè)，廢氣渦輪增壓器9安裝在排氣管10的上面，外部冷卻EGR系統(tǒng)1安裝在進(jìn)氣管2的上面，齒輪室4和水泵總成6安裝在氣缸體12的前端，組合式電控單體泵供油系統(tǒng)3安裝在齒輪室4的后端面，轉(zhuǎn)速傳感器7安裝在齒輪室4前端,信號(hào)盤8安裝在曲軸飛輪總成13的前端，油底殼5安裝在氣缸體12的下端。

外部冷卻EGR系統(tǒng)1包括：EGR進(jìn)氣管21、EGR閥16、EGR冷卻器20、進(jìn)氣連接管17、EGR冷卻器進(jìn)水膠管19、EGR冷卻器出水膠管18。廢氣通過(guò)EGR進(jìn)氣管21到EGR冷卻器20，由EGR冷卻器20到EGR閥16，由EGR閥16到進(jìn)氣連接管17，由進(jìn)氣連接管17到進(jìn)氣管2，最終進(jìn)入氣缸內(nèi)。從水泵高壓腔進(jìn)行取水，通過(guò)EGR冷卻器進(jìn)水膠管19進(jìn)入EGR冷卻器20，冷卻EGR冷卻器20，最終由EGR冷卻器出水膠管18回到節(jié)溫器體15。

為使本實(shí)用新型所描述的產(chǎn)品尾氣排放達(dá)到非道路歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的供油系統(tǒng)采用組合式電控單體泵供油系統(tǒng)3，包括：組合式電控單體泵35、鎖緊螺母31、噴油泵齒輪32、噴油泵齒輪輪轂33、連接法蘭34、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器7、水溫傳感器24、高速電磁閥26、燃油溫度壓力傳感器27、噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器28、線束29、電控單元30、高壓油管23、噴油器25和油門踏板22。組合式電控單體泵35安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)，組合式電控單體泵35的驅(qū)動(dòng)凸輪軸中心線相對(duì)曲軸中心的坐標(biāo)位置分別為：水平方向C=196.±3 mm,垂直方向D=173.6±3 mm，安裝角γ=20°±5°；噴油泵齒輪輪轂33安裝在組合式電控單體泵35的驅(qū)動(dòng)凸輪軸的前端，由鎖緊螺母31鎖緊，四個(gè)螺栓將噴油泵齒輪32與噴油泵齒輪輪轂33固定，組合式電控單體泵35前端的連接法蘭34安裝在齒輪室4的后端面。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于一缸壓縮上止點(diǎn)時(shí)，噴油泵齒輪32與發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪系按記號(hào)安裝。

柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，組合式電控單體泵高壓噴射系統(tǒng)的被控對(duì)象為高速電磁閥26，其開(kāi)啟時(shí)刻決定供油提前角，開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間決定循環(huán)供油量，供油提前角和循環(huán)供油量的良好組合影響著可燃混合氣燃燒質(zhì)量的優(yōu)劣，最終決定廢氣排放物的多少。曲軸轉(zhuǎn)速傳感器7、水溫傳感器24、燃油溫度壓力傳感器27、噴油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器28 等各種傳感器對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過(guò)線束29將監(jiān)測(cè)結(jié)果反饋至電控單元30，電控單元30根據(jù)控制策略在各個(gè)模塊中查找相應(yīng)的控制圖，輸出脈寬和定時(shí)信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)整高速電磁閥26 的開(kāi)啟時(shí)刻和開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間，通過(guò)油門踏板22、高壓油管23和噴油器25，實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)噴油量和噴油定時(shí)的控制，以實(shí)現(xiàn)良好的燃燒，得到較好的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。將一部分排出的廢氣經(jīng)外部管路引入進(jìn)氣系統(tǒng)，進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)之前的廢氣通過(guò)冷卻器進(jìn)行冷卻，即采用帶外部冷卻廢氣再循環(huán)，可以降低進(jìn)氣溫度，降低燃油消耗率和尾氣中的NOx,從而達(dá)到非道路歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。