本實用新型屬于內(nèi)燃機領(lǐng)域，涉及一種用于非道路柴油機排放控制系統(tǒng)，尤其涉及一種采用“增壓中冷+電控高壓共軌+選擇性催化還原（SCR）”的用于非道路柴油機歐ⅢB排放控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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目前，國內(nèi)外相關(guān)排放控制技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用日益加快。柴油機排放控制有四大關(guān)鍵技術(shù)：發(fā)動機本體性能優(yōu)化技術(shù)、先進(jìn)缸內(nèi)燃燒控制技術(shù)、機外尾氣凈化技術(shù)以及燃料和潤滑油油品控制技術(shù)。日趨嚴(yán)格的排放法規(guī)直接影響著發(fā)動機的設(shè)計和研制，單純依靠發(fā)動機機內(nèi)凈化措施很難達(dá)到排放要求，還必須采取機外尾氣凈化技術(shù)。

發(fā)動機尾氣后處理技術(shù)路線主要有選擇性催化還原技術(shù)（SCR）和柴油顆粒捕集技術(shù)（DPF）兩種。各國因法規(guī)、油品和關(guān)注的性能指標(biāo)（如油耗、顆粒物、氮氧化合物）等具體情況不同，采取的技術(shù)路線也不同。采用SCR技術(shù)路線時，可以用電控高壓噴射和增壓中冷等機內(nèi)凈化措施降低顆粒物至法規(guī)要求，但由于氮氧化合物和顆粒物的相悖關(guān)系，氮氧化合物排放會顯著增高，這時可以依靠SCR后處理系統(tǒng)將氮氧化合物降低至法規(guī)要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、對發(fā)動機本身改動小、可以實現(xiàn)用于非道路柴油機歐ⅢB排放標(biāo)準(zhǔn)的排放控制系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)方案是：用于非道路柴油機歐ⅢB排放控制系統(tǒng)，包括：“電控高壓共軌+增壓中冷”的機內(nèi)凈化系統(tǒng)和SCR后處理系統(tǒng)；“電控高壓共軌+增壓中冷”的機內(nèi)凈化系統(tǒng)和SCR后處理系統(tǒng)之間通過排氣管和發(fā)動機排氣連接管連接在一起。

“電控高壓共軌+增壓中冷”的機內(nèi)凈化系統(tǒng)包括：空氣濾清器、壓氣機、中冷器、進(jìn)氣歧管、發(fā)動機、排氣歧管、渦輪機、排氣管、進(jìn)氣溫度信號線、進(jìn)氣壓力信號線、冷卻水溫度信號線、曲軸轉(zhuǎn)速信號線、凸輪軸轉(zhuǎn)速信號線、油門位置信號線、機油溫度信號線、發(fā)動機控制器、燃油箱、燃油濾清器、電子輸油泵、高壓油泵、高壓共軌管、燃油溫度信號線、油量計量閥信號線、軌壓傳感器信號線、共軌噴油器、共軌噴油器驅(qū)動線、限壓閥、燃油回油管。

發(fā)動機上的空氣濾清器一端與大氣相通，另一端連接壓氣機的進(jìn)氣口，壓氣機的出氣口連接中冷器與進(jìn)氣歧管；渦輪機進(jìn)氣口與排氣歧管連接，渦輪機出氣口與發(fā)動機排氣管連接；渦輪機與壓氣機同軸連接。

發(fā)動機控制器通過線束與進(jìn)氣溫度信號線、進(jìn)氣壓力信號線、冷卻水溫度信號線、曲軸轉(zhuǎn)速信號線、凸輪軸轉(zhuǎn)速信號線、油門位置信號線、機油溫度信號線、燃油溫度信號線、油量計量閥信號線、軌壓傳感器信號線、共軌噴油器驅(qū)動線相連接。

燃油箱與燃油濾清器之間、燃油濾清器與電子輸油泵之間、電子輸油泵與高壓油泵之間通過低壓油管連接。高壓油泵與高壓共軌管之間、高壓共軌管與共軌噴油器之間通過高壓油管相連接。限壓閥安裝在高壓共軌管上，共軌噴油器與燃油回油管相連接。

后處理系統(tǒng)B主要包括空氣壓縮機、空氣濾清器、空氣電磁閥、冷卻水電磁閥、尿素罐、尿素計量泵、尿素液位信號線、CAN總線、尿素溫度信號線、尿素噴射控制器、氮氧化合物傳感器、SCR催化消聲器入口溫度傳感器、SCR催化消聲器出口溫度傳感器、尿素噴射裝置、發(fā)動機排氣連接管、SCR催化消聲器。

空氣壓縮機與空氣濾清器相連接，空氣電磁閥安裝在空氣濾清器與尿素計量泵之間。冷卻水電磁閥一端與發(fā)動機相連接，另一端與尿素罐相連接。

發(fā)動機排氣管與SCR催化消聲器通過排氣連接管連接，SCR催化消聲器入口300~400mm處的排氣連接管上安裝有尿素噴射裝置，尿素噴射裝置與尿素計量泵相連接，尿素計量泵與尿素罐相連接。

尿素噴射控制器與發(fā)動機控制器之間通過CAN總線進(jìn)行連接，同時通過線束與尿素液位信號線、尿素溫度信號線、氮氧化合物傳感器信號線、SCR催化消聲器入口溫度傳感器信號線、SCR催化消聲器出口溫度傳感器信號線相連接。

本實用新型采用以上技術(shù)方案后可達(dá)到如下有益效果：通過本方案提供的非道路柴油機歐ⅢB排放控制系統(tǒng)，發(fā)動機采用“電控高壓共軌+增壓中冷”機內(nèi)凈化技術(shù)，通過發(fā)動機控制器采集曲軸轉(zhuǎn)速、凸輪軸轉(zhuǎn)速、共軌管壓力、油門位置等傳感器信號，從而實現(xiàn)對噴油器噴射壓力、噴射時刻以及噴射脈寬的精確控制，大幅改善發(fā)動機燃燒過程，優(yōu)化發(fā)動機缸內(nèi)燃燒過程，使發(fā)動機油耗及顆粒物排放有明顯改善。但是這種富氧及高溫燃燒過程，造成氮氧化合物的排放也大幅升高，需要采用SCR后處理系統(tǒng)來降低氮氧化合物的含量。發(fā)動機排氣系統(tǒng)加裝SCR后處理系統(tǒng)，通過尿素噴射控制器采集SCR催化消聲器入口溫度、SCR催化消聲器出口氮氧化合物含量以及尿素箱液位溫度等傳感器信號，實現(xiàn)尿素噴射量的精確控制，從而有效地降低了發(fā)動機尾氣中氮氧化合物的含量。通過兩種方案的優(yōu)化組合，可以使非道路柴油機達(dá)到歐ⅢB排放指標(biāo)，是一種有效可行的技術(shù)路線。

附圖說明：

圖1為本實用新型用于非道路柴油機歐ⅢB排放控制系統(tǒng)的“電控高壓共軌+增壓中冷”的機內(nèi)凈化系統(tǒng)工作原理圖；

圖2為本實用新型用于非道路柴油機歐ⅢB排放控制系統(tǒng)的SCR后處理系統(tǒng)工作原理圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖1-2所示，用于非道路柴油機歐ⅢB排放控制系統(tǒng)，包括：“電控高壓共軌+增壓中冷”機內(nèi)凈化系統(tǒng)A和SCR后處理系統(tǒng)B兩部分組成?！半娍馗邏汗曹?增壓中冷”的機內(nèi)凈化系統(tǒng)A和SCR后處理系統(tǒng)B之間通過排氣管8和發(fā)動機排氣連接管43連接在一起。

“電控高壓共軌+增壓中冷”機內(nèi)凈化系統(tǒng)A主要包括：空氣濾清器1、壓氣機2、中冷器3、進(jìn)氣歧管4、發(fā)動機5、排氣歧管6、渦輪機7、排氣管8、進(jìn)氣溫度信號線9、進(jìn)氣壓力信號線10、冷卻水溫度信號線11、曲軸轉(zhuǎn)速信號線12、凸輪軸轉(zhuǎn)速信號線13、油門位置信號線14、機油溫度信號線15、ECU16、燃油箱17、燃油濾清器18、電子輸油泵19、高壓油泵20、高壓共軌管21、燃油溫度信號線22、油量計量閥信號線23、軌壓傳感器信號線24、共軌噴油器25、共軌噴油器驅(qū)動線26、限壓閥27、燃油回油管28。

發(fā)動機5上的空氣濾清器1一端與大氣相通，另一端與壓氣機2的進(jìn)氣口相通。壓氣機2的出氣口經(jīng)過中冷器3與進(jìn)氣歧管4相連通；渦輪機7進(jìn)氣口與排氣歧管6連通，渦輪機7出氣口與發(fā)動機排氣管8相連通；渦輪機7與壓氣機2同軸。發(fā)動機5排氣中的高溫廢氣帶動渦輪機7高速旋轉(zhuǎn)，渦輪機7帶動同軸的壓氣機2旋轉(zhuǎn)，新鮮空氣經(jīng)過壓氣機2壓縮后溫度升高，需要經(jīng)過中冷器3的冷卻從而達(dá)到提高新鮮空氣進(jìn)氣量的目的。

發(fā)動機控制器16通過線束與進(jìn)氣溫度信號線9、進(jìn)氣壓力信號線10、冷卻水溫度信號線11、曲軸轉(zhuǎn)速信號線12、凸輪軸轉(zhuǎn)速信號線13、油門位置信號線14、機油溫度信號線15、燃油溫度信號線22、油量計量閥信號線23、軌壓傳感器信號線24、共軌噴油器驅(qū)動線26相連接。通過發(fā)動機控制器采集所需傳感器信號，從而實現(xiàn)對噴油器噴射壓力、噴射時刻以及噴射脈寬的精確控制，大幅改善發(fā)動機燃燒過程，優(yōu)化發(fā)動機缸內(nèi)燃燒過程，使發(fā)動機油耗及顆粒物排放有明顯改善。

燃油箱17與燃油濾清器18之間、燃油濾清器18與電子輸油泵19之間、電子輸油泵19與高壓油泵20之間通過低壓油管連接。高壓油泵20與高壓共軌管21之間、高壓共軌管21與共軌噴油器25之間通過高壓油管相連接。共軌噴油器25的回油由回油管相連接，共軌噴油器25回油經(jīng)燃油冷卻器冷卻后回到燃油箱17。

后處理系統(tǒng)B主要包括空氣壓縮機29、空氣濾清器30、空氣電磁閥31、冷卻水電磁閥32、尿素罐33、尿素計量泵34、尿素液位信號線35、CAN總線36、尿素溫度信號線37、DCU44、氮氧化合物傳感器39、SCR催化消聲器入口溫度傳感器40、SCR催化消聲器出口溫度傳感器41、尿素噴射裝置42、發(fā)動機排氣連接管43、SCR催化消聲器44。

空氣壓縮機29與空氣濾清器30相連接，空氣電磁閥31安裝在空氣濾清器30與尿素計量泵34之間。發(fā)動機5上的冷卻水經(jīng)冷卻水電磁閥32進(jìn)入尿素罐33，保證在低溫工況下尿素罐33中尿素溶液不會結(jié)晶。

發(fā)動機排氣管8與SCR催化消聲器44之間有排氣連接管43，距離SCR催化消聲器44入口300～400mm處的排氣連接管43上安裝有尿素噴射裝置42。尿素噴射裝置42通過尿素溶液管與尿素計量泵34相連接，尿素計量泵34通過尿素溶液管與尿素罐33相連接。

尿素噴射控制器44與發(fā)動機控制器16之間通過CAN總線36進(jìn)行通信，同時通過線束與尿素液位信號線35、尿素溫度信號線37、氮氧化合物傳感器信號線39、SCR催化消聲器入口溫度傳感器信號線40、SCR催化消聲器出口溫度傳感器41信號線相連接。通過尿素噴射控制器38采集相應(yīng)傳感器信號，實現(xiàn)尿素噴射量的精確控制，從而有效的降低發(fā)動機尾氣中氮氧化合物的含量。