一种控制小排量柴油机排放的系统和柴油发动机系统技术方案

本实用新型专利技术涉及柴油机技术领域，公开了一种控制小排量柴油机排放的系统和柴油发动机系统，实现了降低氮氧化物的同时，保证了车辆的动力性和经济性。所述控制小排量柴油机排放的系统包括：第一废气循环阀，安装在柴油发动机的排气歧管与进气歧管之间；第二废气循环阀，安装在颗粒过滤器后的排气尾管与空气滤清器后的进气管之间；以及控制装置，用于根据柴油发动机的参数和预设参数范围，控制所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的工作状态，以降低氮氧化物的排放。本实用新型专利技术实施例适用于小排量柴油机的排放处理过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种控制小排量柴油机排放的系统和柴油发动机系统
本技术涉及柴油机
，具体地，涉及一种控制小排量柴油机排放的系统和柴油发动机系统。
技术介绍
随着社会经济的发展，国家对环境保护的重视程度越来越高，对于搭载小排量柴油机的轻型卡车及M类乘用车的车载排放的要求更加严格。对于采用SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原)后处理装置路线，来降低氮氧化物的方式，轻型卡车及M类乘用车并不适用，第一是因为小排量柴油机车辆在正常行车过程中大多处于低负荷区域，以至于排气温度无法满足尿素喷射要求，另外SCR后处理装置需要足够的空间用于安装，而小型轻卡，特别是M类乘用车的空间有限，所以，从硬件布置上就很难满足要求。另外对于采用传统的废气循环阀与颗粒过滤器结合的路线，油耗增大，动力性减小。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种控制小排量柴油机排放的系统和柴油发动机系统，通过两个废气循环阀的合理控制，实现了降低氮氧化物的同时，保证了车辆的动力性和经济性。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：本技术提供一种控制小排量柴油机排放的系统，包括：第一废气循环阀，安装在柴油发动机的排气歧管与进气歧管之间；第二废气循环阀，安装在颗粒过滤器后的排气尾管与空气滤清器后的进气管之间；以及控制装置，用于根据柴油发动机的参数和预设参数范围，控制所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的工作状态，以降低氮氧化物的排放。可选的，所述第一废气循环阀为耐高温废气循环阀。可选的，所述系统还包括检测装置，用于检测排气温度和所述颗粒过滤器的压差；所述控制装置，根据所述检测装置检测到的排气温度和所述颗粒过滤器的压差，控制所述颗粒过滤器执行再生操作，并关闭所述第二废气循环阀，开启所述第一废气循环阀。可选的，所述检测装置包括排气温度传感器，以及颗粒过滤器压差传感器。可选的，所述工作状态包括所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的开启和关闭。可选的，所述工作状态还包括所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的多个开启角度。可选的，所述控制装置还用于：当所述柴油发动机的转速处于预设高转速区域时，关闭所述第一废气循环阀，开启所述第二废气循环阀；或者当所述柴油发动机的转速处于预设低转速区域时，关闭所述第二废气循环阀，开启所述第一废气循环阀。可选的，所述控制装置还用于：当所述柴油发动机的转速和扭矩同时满足各自的常规工作范围时，关闭所述第一废气循环阀，开启所述第二废气循环阀。可选的，所述控制装置还用于：当接收到特定排放需求指令时，同时开启所述第一废气循环阀和所述第二废气循环阀。本技术还提供一种柴油发动机系统，所述柴油发动机系统包括如上所述的控制小排量柴油机排放的系统，以及颗粒过滤器、氧化催化器、涡轮增压器、柴油发动机、中冷器装置和空气滤清器，所述空气滤清器与涡轮增压器连接，所述涡轮增压器通过中冷器装置与柴油发动机连接，所述柴油发动机通过涡轮增压器与氧化催化器和颗粒过滤器连接，其中，所述控制小排量柴油机排放的系统中的第一废气循环阀连接在柴油发动机的排气歧管与进气歧管之间，第二废气循环阀连接在颗粒过滤器后的排气尾管与空气滤清器后的进气管之间。通过上述技术方案，根据柴油发动机的参数和预设参数范围，对第一废气循环阀和第二废气循环阀的合理控制，能够实现降低氮氧化物的同时，确保车辆的动力性和经济性。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是本技术实施例提供的一种控制小排量柴油机排放的系统的示意图；图2是本技术实施例提供的另一种控制小排量柴油机排放的系统的示意图；图3是本技术实施例提供的一种柴油发动机系统的示意图。附图标记说明11第一废气循环阀12第二废气循环阀13控制装置21检测装置3排气歧管4进气歧管5颗粒过滤器6空气滤清器7涡轮增压器8氧化催化器9柴油发动机10中冷器装置具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。车载法排放主要考核的是车辆实际驾驶过程的排放情况，不同的应用对城市工况和城郊工况有不同的要求，尤其是轻卡及M类乘用车，考虑到实际驾驶情况，城市和城郊工况所占的比例要更高。柴油机采用SCR后处理装置的排放控制路线可以很好的实现柴油发动机台架试验满足排放要求，但是，由于SCR后处理装置需要一定的安装空间，鉴于此，轻卡及M类乘用车的空间有限，很难应用SCR排放路线。本技术针对搭载有颗粒过滤器的轻卡及M类乘用车，通过第一废气循环阀和第二废气循环阀的合理控制，实现对氮氧化物的降低，满足国五、国六，特别是车载法排放法规要求。本技术提供一种控制小排量柴油机排放的系统100，如图1所示，所述系统100包括：第一废气循环阀11，安装在柴油发动机的排气歧管与进气歧管之间；第二废气循环阀12，安装在颗粒过滤器后的排气尾管与空气滤清器后的进气管之间；以及控制装置13，用于根据柴油发动机的参数和预设参数范围，控制所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的工作状态，以降低氮氧化物的排放。通过上述技术方案，根据柴油发动机的参数和预设参数范围，对第一废气循环阀和第二废气循环阀的合理、灵活的控制，实现降低氮氧化物，并在满足轻卡及M类乘用车车载排放法规的前提下，确保车辆具备良好的动力加速性和燃油经济性。其中，由于所述第一废气循环阀安装在柴油发动机的排气歧管与进气歧管之间，故需要所述第一废气循环阀为耐高温废气循环阀，抗热疲劳。第一废气循环阀安装在排气歧管与进气歧管之间，根据涡轮增压器前排气压力与进气歧管进气压力之间的压差，通过控制阀的开度变化，控制进入柴油发动机进气歧管的排气流量，从而实现进入柴油发动机气缸内空气的氧气含量，实现降低氮氧化物的目的，而第二废气循环阀安装在颗粒过滤器后的排气尾管与空气滤清器后的进气管之间，通过排气压力与涡轮增压器入口前压力之间的压差，通过控制阀的开度变化，控制与新鲜空气混合的废气流量，降低气缸中氧气的浓度，从而降低尾气中氮氧化物的含量。通过第二废气循环阀回路进入进气管的废气经过颗粒过滤器过滤后与新鲜空气混合，在经过冷却能力较强的中冷器装置冷却后，形成稳定均匀的混合气流，从而实现稳定的燃烧。另外，颗粒过滤器的工作原理主要有：排气通过时微粒经过扩散、截流、惯性碰撞、重力沉降等原理被过滤体捕集。捕集效率主要受到微粒粒径、过滤体微孔孔径、排气流速、气体温度等因素影响，随着工作时间的增长，过滤体内堆积的微粒增多，柴油发动机的背压将上升，影响柴油机的正常工作，需用燃烧等方法将这些颗粒除去，即颗粒过滤器的再生。如图2所示，所述系统还包括检测装置21，用于检测排气温度和所述颗粒过滤器的压差；所述控制装置13，根据所述检测装置21检测到的排气温度和所述颗粒过滤器的压差，控制所述颗粒过滤器执行再生操作，并关闭所述第二废气循环阀，开启所述第一废气循环阀。其中，所述检测装置21包括排气温度传感器，以及颗粒过滤器压差传感器。利用现有技术中颗粒过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制小排量柴油机排放的系统，其特征在于，包括：第一废气循环阀，安装在柴油发动机的排气歧管与进气歧管之间；第二废气循环阀，安装在颗粒过滤器后的排气尾管与空气滤清器后的进气管之间；以及控制装置，用于根据柴油发动机的参数和预设参数范围，控制所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的工作状态，以降低氮氧化物的排放。

【技术特征摘要】
1.一种控制小排量柴油机排放的系统，其特征在于，包括：第一废气循环阀，安装在柴油发动机的排气歧管与进气歧管之间；第二废气循环阀，安装在颗粒过滤器后的排气尾管与空气滤清器后的进气管之间；以及控制装置，用于根据柴油发动机的参数和预设参数范围，控制所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的工作状态，以降低氮氧化物的排放。2.根据权利要求1所述的控制小排量柴油机排放的系统，其特征在于，所述第一废气循环阀为耐高温废气循环阀。3.根据权利要求2所述的控制小排量柴油机排放的系统，其特征在于，所述系统还包括检测装置，用于检测排气温度和所述颗粒过滤器的压差；所述控制装置，根据所述检测装置检测到的排气温度和所述颗粒过滤器的压差，控制所述颗粒过滤器执行再生操作，并关闭所述第二废气循环阀，开启所述第一废气循环阀。4.根据权利要求3所述的控制小排量柴油机排放的系统，其特征在于，所述检测装置包括排气温度传感器，以及颗粒过滤器压差传感器。5.根据权利要求2所述的控制小排量柴油机排放的系统，其特征在于，所述工作状态包括所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的开启和关闭。6.根据权利要求5所述的控制小排量柴油机排放的系统，其特征在于，所述工作状态还包括所述第一废气循环阀和第二废气循环阀的多个开启角度。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜鑫，胡静，许力强，
申请(专利权)人：北京福田康明斯发动机有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11