| 专利名称： | 一种实现柴油单缸机EGR的装置及EGR实现方法 | ||
| 专利名称(英文)： | A single cylinder engine the EGR of the EGR device and method for implementing | ||
| 专利号： | CN201410804230.3 | 申请时间： | 20141222 |
| 公开号： | CN104595064A | 公开时间： | 20150506 |
| 申请人： | 中国第一汽车股份有限公司 | ||
| 申请地址： | 130011 吉林省长春市西新经济技术开发区东风大街2259号 | ||
| 发明人： | 刘江唯; 杜宏飞; 虞浏; 牛薪淳 | ||
| 分类号： | F02M25/07; F02D21/08 | 主分类号： | F02M25/07 |
| 代理机构： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 崔斌; 朱世林 |
| 摘要： | 本发明属于发动机试验设计技术领域，具体的说涉及一种实现柴油单缸机EGR的装置及EGR实现方法。该装置包括排气管、EGR冷却器、气泵进口端电磁阀、气泵出口端压力调节阀、单缸机、混合器、EGR稳压筒、进气稳压筒，该装置还包括颗粒捕集器2和气泵10，通过该装置提高EGR压力实现EGR回流，通过调节气泵压力实现EGR率控制，通过调节进气温度进而调节EGR/进气混合温度实现EGR温度控制，最终实现EGR回流、EGR率控制和EGR温度控制与发动机运行工况解耦。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention belongs to the technical field of experimental design of the engine, in particular relates to a single cylinder engine the EGR apparatus and the EGR method. The device includes an exhaust pipe, EGR cooler, an air pump inlet end of the solenoid valve, the air pump pressure of the outlet end of the regulating valve, single cylinder engine, mixer, steady pressuring cylinder EGR, intake steady pressuring cylinder , the apparatus also includes a particle trap 2 and an air pump 10, through the device, the backflow EGR EGR pressure, by adjusting the EGR rate control of the air pump pressure, by adjusting the intake air temperature so as to regulate the EGR/air intake the mixed temperature of the EGR temperature control, eventually achieve reflux EGR, EGR rate control, and EGR temperature control and engine operation condition decoupting. | ||
1.一种实现柴油单缸机EGR的装置，该装置包括排气管(1)、EGR冷却器(7)、气泵 进口端电磁阀(8)、气泵出口端压力调节阀(11)、单缸机(12)、混合器(14)、EGR 稳压筒(15)、进气稳压筒(16)，其特征在于，该单缸机还包括颗粒捕集器(2)和气泵 (10)；其中所述的颗粒捕集器(2)一端通过管路与排气管(1)连通，另一端通过管路依 次与EGR冷却器(7)、气泵进口端电磁阀(8)相连；所述的气泵(10)通过管路一端与 电磁阀(8)相连，另一端依次通过管路与气泵出口端压力调节阀(11)、混合器(14)、 EGR稳压筒(15)相连；所述的混合气(14)分别通过管路与进气稳压筒(16)和单缸机 (12)相连。
2.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的EGR冷 却器(7)上一端有EGR冷却器进水口(5)，另一端有EGR冷却器出水口(6)，其中所 述的EGR冷却器进水口(5)上设置有EGR冷却水流量调节阀(4)。
3.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的连接电磁 阀(8)和气泵(10)的管路上有温度传感器(9)。
4.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的进气稳压 筒(16)上有温度传感器(19)、压力传感器(20)。
5.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的进气稳压 筒(16)上有温度传感器(17)、压力传感器(18)。
6.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的颗粒捕集 器(2)上有CO2取样口(3)。
7.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的连接进气 稳压筒(16)和单缸机(12)的管路上有混合气取样口(13)。
8.一种实现柴油单缸机EGR的方法，其特征在于，步骤包括： (1)当排气流经颗粒捕集器(2)后，排气中碳烟被捕集，干净的排气经EGR冷却器(7)， 用EGR冷却水流量调节阀(4)调整进入EGR冷却器(7)的水量，EGR冷却器(7)中冷 却水温度为4℃，将EGR温度降低至15～100℃； (2)不含有颗粒物的排气在气泵(10)中提升压力至0.1～0.4Mpa，使之大于进气压力； (3)EGR和进气在EGR稳压筒(15)内混合，进气压力通过压缩机调节，进气温度可单 独加热至所需的25～70℃温度，加热后的空气进入混合器加热混合气，通过混合气温度传感 器(17)反馈信号，调节进气稳压筒(16)内进气温度，实现混合气温度至设定值，设定值 温度为25～80℃； (4)排气分析仪通过CO2取样口(3)和混合气取样口(13)的气体成分计算EGR率，用 气泵出口端压力调节阀(11)调节EGR压力以达到设定EGR率，用气泵进口端电磁阀(8) 关闭EGR。
1.一种实现柴油单缸机EGR的装置，该装置包括排气管(1)、EGR冷却器(7)、气泵 进口端电磁阀(8)、气泵出口端压力调节阀(11)、单缸机(12)、混合器(14)、EGR 稳压筒(15)、进气稳压筒(16)，其特征在于，该单缸机还包括颗粒捕集器(2)和气泵 (10)；其中所述的颗粒捕集器(2)一端通过管路与排气管(1)连通，另一端通过管路依 次与EGR冷却器(7)、气泵进口端电磁阀(8)相连；所述的气泵(10)通过管路一端与 电磁阀(8)相连，另一端依次通过管路与气泵出口端压力调节阀(11)、混合器(14)、 EGR稳压筒(15)相连；所述的混合气(14)分别通过管路与进气稳压筒(16)和单缸机 (12)相连。
2.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的EGR冷 却器(7)上一端有EGR冷却器进水口(5)，另一端有EGR冷却器出水口(6)，其中所 述的EGR冷却器进水口(5)上设置有EGR冷却水流量调节阀(4)。
3.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的连接电磁 阀(8)和气泵(10)的管路上有温度传感器(9)。
4.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的进气稳压 筒(16)上有温度传感器(19)、压力传感器(20)。
5.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的进气稳压 筒(16)上有温度传感器(17)、压力传感器(18)。
6.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的颗粒捕集 器(2)上有CO2取样口(3)。
7.根据权利要求1所述的一种实现柴油单缸机EGR的装置，其特征在于，所述的连接进气 稳压筒(16)和单缸机(12)的管路上有混合气取样口(13)。
8.一种实现柴油单缸机EGR的方法，其特征在于，步骤包括： (1)当排气流经颗粒捕集器(2)后，排气中碳烟被捕集，干净的排气经EGR冷却器(7)， 用EGR冷却水流量调节阀(4)调整进入EGR冷却器(7)的水量，EGR冷却器(7)中冷 却水温度为4℃，将EGR温度降低至15～100℃； (2)不含有颗粒物的排气在气泵(10)中提升压力至0.1～0.4Mpa，使之大于进气压力； (3)EGR和进气在EGR稳压筒(15)内混合，进气压力通过压缩机调节，进气温度可单 独加热至所需的25～70℃温度，加热后的空气进入混合器加热混合气，通过混合气温度传感 器(17)反馈信号，调节进气稳压筒(16)内进气温度，实现混合气温度至设定值，设定值 温度为25～80℃； (4)排气分析仪通过CO2取样口(3)和混合气取样口(13)的气体成分计算EGR率，用 气泵出口端压力调节阀(11)调节EGR压力以达到设定EGR率，用气泵进口端电磁阀(8) 关闭EGR。
翻译：技术领域
本发明属于发动机试验设计技术领域，具体的说涉及一种实现柴油单缸机EGR的装置 及EGR实现方法。
背景技术
为实现柴油机产品的正向设计开发，柴油单缸机作为研究燃烧机理、验证燃烧概念的手 段正被广泛采用。
废气再循环EGR技术在柴油机燃烧控制过程中起到重要作用。EGR涉及到三个问题： EGR实现方式、EGR率控制和EGR温度控制。在量产柴油机上，EGR回流通过增压器匹配 调节进排气压力实现，EGR率通过EGR阀控制，EGR温度通过EGR冷却器控制。单缸机 重点关注燃烧过程研究，要求发动机工况与EGR率、EGR温度参数解耦，所以产品上应用 的EGR实现方式不适用于单缸机研究。
发明内容
本发明提供了一种实现柴油单缸机EGR的装置及EGR实现方法，克服了现有单缸机不 适用于实现EGR的上述不足。
本发明技术方案结合附图说明如下：该装置包括排气管1、EGR冷却器7、气泵进口端 电磁阀8、气泵出口端压力调节阀11、单缸机12、混合器14、EGR稳压筒15、进气稳压筒 16，其特征在于，该装置还包括颗粒捕集器2和气泵10；其中所述的颗粒捕集器2一端通过 管路与排气管1连通，另一端通过管路依次与EGR冷却器7、气泵进口端电磁阀8相连；所 述的气泵10通过管路一端与电磁阀8相连，另一端依次通过管路与气泵出口端压力调节阀 11、混合器14、EGR稳压筒15相连；所述的混合气14分别通过管路与进气稳压筒16和 单缸机12相连。所述的EGR冷却器7上一端有EGR冷却器进水口5，另一端有EGR冷却 器出水口6，其中所述的EGR冷却器进水口5上设置有EGR冷却水流量调节阀4。所述的 连接电磁阀8和气泵10的管路上有温度传感器9。所述的进气稳压筒16上有温度传感器19、 压力传感器20。所述的进气稳压筒16上有温度传感器17、压力传感器18。所述的颗粒捕集 器2上有CO2取样口3。所述的连接进气稳压筒16和单缸机12的管路上有混合气取样口13。
一种实现柴油单缸机EGR的方法，步骤包括：
(1)当排气流经颗粒捕集器2后，排气中碳烟被捕集，干净的排气经EGR冷却器7， 用EGR冷却水流量调节阀4调整进入EGR冷却器7的水量，EGR冷却器7中冷却水温度为 4℃，将EGR温度降低至15～100℃；
(2)不含有颗粒物的排气在气泵10中提升压力至0.1～0.4Mpa，使之大于进气压力；
(3)EGR和进气在EGR稳压筒15内混合，进气压力通过压缩机调节，进气温度可单 独加热至所需的25～70℃温度，加热后的空气进入混合器加热混合气，通过混合气温度传感 器17反馈信号，调节进气稳压筒16内进气温度，实现混合气温度至设定值，设定值温度为 25～80℃；
(4)排气分析仪通过CO2取样口3和混合气取样口13的气体成分计算EGR率，用气泵出 口端压力调节阀11调节EGR压力以达到设定EGR率，用气泵进口端电磁阀8关闭EGR。
本发明的有益效果是：通过在排气管末端增加颗粒捕集器和气泵，提高EGR压力实现 EGR回流，通过气泵压力实现EGR率控制，通过调节进气温度进而调节EGR/进气混合温度 实现EGR温度控制，最终实现了EGR回流、EGR率控制和EGR温度控制与发动机运行工 况解耦。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明工作流程图。
具体实施方案
参阅图1、图2，该装置包括排气管1、EGR冷却器7、气泵进口端电磁阀8、气泵出口 端压力调节阀11、单缸机12、混合器14、EGR稳压筒15、进气稳压筒16，该装置还包括 颗粒捕集器2和气泵10，使EGR实现方式和EGR率与发动机运行工况解耦；其中所述的颗 粒捕集器2一端通过管路与排气管1连通，另一端通过管路依次与EGR冷却器7、气泵进口 端电磁阀8相连；所述的气泵10通过管路一端与电磁阀8相连，另一端依次通过管路与气 泵出口端压力调节阀11、混合器14、EGR稳压筒15相连；所述的混合气14分别通过管路 与进气稳压筒16和单缸机12相连。所述的EGR冷却器7上一端有EGR冷却器进水口5， 另一端有EGR冷却器出水口6，其中所述的EGR冷却器进水口5上设置有EGR冷却水流量 调节阀4。所述的连接电磁阀8和气泵10的管路上有温度传感器9。所述的进气稳压筒16 上有温度传感器19、压力传感器20。所述的进气稳压筒16上有温度传感器17、压力传感器 18，通过调节进气稳压筒16温度，实现EGR稳压筒内混合气温度至设定值。所述的颗粒捕 集器2上有CO2取样口3。所述的连接进气稳压筒16和单缸机12的管路上有混合气取样口 13。
一种实现柴油单缸机EGR的方法，步骤包括：
(1)当排气流经颗粒捕集器2后，排气中碳烟被捕集，干净的排气经EGR冷却器7， 用EGR冷却水流量调节阀4调整进入EGR冷却器7的水量，EGR冷却器7中冷却水温度为 4℃，将EGR温度降低至15～100℃与气泵10温度相同；
(2)不含有颗粒物的排气在气泵10中提升压力至0.1～0.4Mpa，使之大于进气压力；
(3)EGR和进气在EGR稳压筒15内混合，进气压力通过压缩机调节，进气温度可单 独加热至所需的25～70℃温度，加热后的空气进入混合器加热混合气，通过混合气温度传感 器17反馈信号，调节进气稳压筒16内进气温度，实现混合气温度至设定值，设定值温度为 25～80℃；
(4)排气分析仪通过CO2取样口3和混合气取样口13的气体成分计算EGR率，用气泵 出口端压力调节阀11调节EGR压力以达到设定EGR率，用气泵进口端电磁阀8关闭EGR。
用该装置来实现EGR，EGR率可达0％～80％。
