低排放直通外部冷卻的廢氣再循環系統技術方案

低排放直通外部冷卻的廢氣再循環系統，包括：EGR進氣管支架、EGR冷卻器、EGR連接管Ⅰ、EGR連接管Ⅱ、EGR冷卻進水管、EGR冷卻出水管、閥塊、EGR冷卻器支架、進氣管、排氣管、氣缸蓋，節溫器蓋；排氣管安裝在氣缸蓋的右側，EGR連接管Ⅰ安裝在排氣管后端，EGR冷卻器片安裝在EGR連接管Ⅰ上，閥塊前端安裝在EGR冷卻器的另一端；EGR連接管Ⅱ和閥塊的后端相連；另一端和進氣連接管的廢氣進氣口相連，進氣連接管安裝在進氣管上，進氣管安裝在氣缸蓋的左側；EGR冷卻進水管的一端和柴油機氣缸蓋相連，另一端和EGR冷卻器相連；EGR冷卻出水管的一端和EGR冷卻器相連，另一端和節溫器蓋相連。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于內燃機領域，涉及一種低排放直通外部冷卻的廢氣再循環系統。
技術介紹
目前，隨著柴油機尾氣排放對大氣環境的污染日益加劇，世界各國政府都先后制訂了越來越嚴格的排放法規。效率低、排放高的柴油機將逐漸被淘汰，而低油耗、高效率、低排放的柴油機將成為未來市場的主流。面臨越來越嚴格的排放法規，大量節能減排的新技術不斷涌現，外部冷卻廢氣再循環(EGR)技術便是降低柴油機尾氣中NOx (氮氧化物)含量的有效措施之一。廢氣再循環就是將柴油機燃燒產生的一部分廢氣，再送回氣缸工作的過程。再循環廢氣由于其具有惰性，不會參與燃燒，反而會吸收燃燒產生的部分熱量，從而降低燃燒室的溫度，以減少NOx (氮氧化物)的生成。另外，由于使一部分廢氣返回到氣缸，使總的廢氣量減少，因此廢氣排放中的污染物輸出量也會相對減少。但是，由于廢氣進入氣缸會導致燃燒過程的惡化，引起PM (顆粒)和其它污染成分的增加。因此，廢氣再循環系統的任務就是控制進入氣缸的廢氣量，使廢氣再循環在每一個工作點都達到最佳狀況，最終保證排放物中的污染成分最低。目前，國內機械產品采用的增壓中冷柴油機實現廢氣再循環大致有兩種方式:一種是將渦輪前的排氣引入中冷器之后，稱為高壓廢氣反向。這種方式的廢氣再循環系統需要采用變截面渦輪增壓器，可以擴大廢氣再循環的有效工作范圍，降低NOx (氮氧化物)和微粒，同時不會引起油耗升高；另一種是將渦輪后的排氣引入壓縮機之前，稱為低壓廢氣再循環系統。該系統是通過電控EGR閥，根據發動機的工況來控制再循環到發動機氣缸的廢氣量。目前應用較為廣泛的是第一種廢氣再循環系統，它由發動機進、排氣管、EGR進氣管、氣體冷卻器、EGR控制閥、步進電機、混流管和ECU控制單元組成，其優點是可以很好的控制各種工況下廢氣回流的量，保證各種工況下的排放性能。缺點是元件多，成本高，可靠性較差。如果柴油機沒有采用電控系統，還要專門為廢氣再循環系統提供控制單元(ECU)，結構比較復雜。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種能夠滿足非道路歐III A和EPA Tier 3 (國III階段)排放標準、可降低柴油機廢氣中的有害氣體，尤其是減少NOx (氮氧化物)的低排放直通外部冷卻的廢氣再循環系統。本技術的技術方案是:低排放直通外部冷卻的廢氣再循環系統，包括:EGR進氣管支架、夾片及墊片、EGR連接管1、EGR冷卻器、EGR冷卻進水管、膠管卡箍、EGR冷卻出水管、閥塊、連接螺栓、EGR連接管I1、進氣管、進氣連接管、進氣連接管墊片、EGR冷卻器支架、冷卻器卡箍、排氣管、EGR連接管法蘭墊片、氣缸蓋，進水接頭，節溫器蓋；排氣管安裝在氣缸蓋的右側，EGR連接管I通過EGR連接管法蘭墊片安裝在排氣管后端，由EGR進氣管支架、夾片及墊片支撐，EGR冷卻器通過EGR連接管法蘭墊片安裝在EGR連接管I上，由EGR冷卻器支架支撐、冷卻器卡箍卡緊，閥塊前端通過EGR連接管法蘭墊片安裝在EGR冷卻器的另一端；EGR連接管II通過EGR連接管法蘭墊片和閥塊的后端相連，由連接螺栓固定連接；另一端通過EGR連接管法蘭墊片和進氣連接管的廢氣進氣口相連，進氣連接管通過進氣連接管墊片安裝在進氣管上，進氣管安裝在氣缸蓋的左側；EGR冷卻進水管的一端通過進水接頭和柴油機氣缸蓋相連，另一端和EGR冷卻器相連；EGR冷卻出水管的一端和EGR冷卻器相連，另一端和節溫器蓋相連；EGR冷卻進水管和EGR冷卻出水管的兩端分別由膠管卡箍卡緊。調整閥塊的內徑D為Φ 8 28mm、高度H為10 35 mm。本技術采用上述技術方案后可以達到如下積極效果:采用低排放直通外部冷卻的EGR系統，可以有效的降低回流到進氣系統廢氣的溫度和控制回流廢氣的數量。回流廢氣由于具有惰性，不會參與燃燒，反而會吸收燃燒產生的部分熱量，降低燃燒室溫度以減少NOx的生成。該系統無需電子控制EGR閥和ECU控制系統，減少了 EGR系統的電控元件，在減排效果相同的條件下，有效的降低了該系統的制造成本。該系統通過調整某些零部件的結構，能夠兼顧各種工況下的排放性能，使排放指標達到歐III A和EPA Tier 3 (國III階段)的排放要求。附圖說明:圖1為本技術低排放柴油機直通外部冷卻的廢氣再循環系統結構示意圖。圖2為本技術低排放柴油機直通外部冷卻的廢氣再循系統左視結構示意圖。圖3為本技術低排放柴油機直通外部冷卻的廢氣再循系統俯視結構示意圖。圖4為本技術低排放柴油機直通外部冷卻的廢氣再循環系統閥結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步的描述。如圖1 4所示，低排放柴油機直通外部冷卻的廢氣再循環系統，排氣管(16)安裝在氣缸蓋(18)的右側，EGR連接管I (3)通過EGR連接管法蘭墊片(17)安裝在排氣管(16)后端，由EGR冷凝管支架(I)、夾片(2)支撐，EGR冷卻器(4)通過EGR連接管法蘭墊片(17)安裝在EGR連接管I (3)上，由EGR冷卻器支架(14)支撐并用冷卻器卡箍(15)卡緊，閥塊(8)前端通過EGR連接管法蘭墊片(17)安裝在EGR冷卻器(4)的另一端，EGR連接管II (10)通過EGR連接管法蘭墊片(17)和閥塊(8)的后端由連接螺栓(9)固定連接，另一端通過EGR連接管法蘭墊片(17)和進氣連接管(12)的廢氣進口相連，進氣連接管(12)通過進氣連接管墊片(13)安裝在進氣管(11)上，柴油機的進氣管(11)安裝在氣缸蓋(18)的左側。EGR冷卻進水管(5 )的一端通過進水接頭(19 )和柴油機氣缸蓋(18 )相連，另一端和EGR冷卻器(4)相連，EGR冷卻出水管(7)的一端和EGR冷卻器(4)相連，另一端和節溫器蓋(20)相連，EGR冷卻進水管(5)和EGR冷卻出水管(7)的兩端分別由膠管卡箍(6)卡緊。柴油機廢氣再循環系統是讓部分廢氣不排到大氣中，而是回流到進氣管，與新鮮空氣一齊進入氣缸，參與燃燒。其目的是為了降低NOx排放。柴油機排氣的主要成分是C02、N2等惰性氣體及水蒸汽。將部分廢氣引回到氣缸中，稀釋了新鮮空氣，降低了氧濃度。CO2及水蒸汽這些三原子氣體的比熱較高，因此，當新鮮工質與廢氣混合后，工質的熱容量隨之提高，使溫度每升高rc所需的熱量增加，如果燃料燃燒生成熱不變，那么最高燃燒溫度下降，燃燒過程中NOx生成量與燃燒最高溫度增加值成冪指數函數關系，因此只要稍微降低一些溫度，廢氣中NOx濃度的降低就較明顯。在柴油機中隨著廢氣再循環量增加，雖然可以減少NOx，但混合氣中氧減少，惰性氣體增加，使燃燒緩慢，燃燒品質變壞。另外廢氣再循環(EGR)率較大時，混合氣溫度過高，對燃燒及降低其它排放也不利，因此要控制廢氣再循環的量和用于再循環廢氣的溫度，一般不應大于160 °C。如果溫度高則應先經過冷卻器后，再進入新鮮充量中混合。本技術的作用就是將柴油機排出的高溫、高壓的部分廢氣依次通過柴油機的排氣管(16)、EGR連接管I (3)、EGR冷卻器(4)、閥塊(8)、EGR連接管II (10)、進氣連接管(12)、進氣管(11 )，最后通過氣缸蓋(18)回流入發動機的氣缸參與燃燒。回流廢氣通過EGR冷卻器(4)時，由來自柴油機氣缸蓋(18)的冷卻液通過進水接頭(19)和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
低排放直通外部冷卻的廢氣再循環系統，包括：EGR進氣管支架（1）、夾片及墊片（2）、EGR連接管Ⅰ（3）、EGR冷卻器（4）、EGR冷卻進水管（5）、膠管卡箍（6）、EGR冷卻出水管（7）、閥塊（8）、連接螺栓（9）、EGR連接管Ⅱ（10）、進氣管（11）、進氣連接管（12）、進氣連接管墊片（13）、EGR冷卻器支架（14）、冷卻器卡箍（15）、排氣管（16）、EGR連接管法蘭墊片（17）、氣缸蓋（18），進水接頭（19），節溫器蓋（20）；其特征在于：排氣管(16)安裝在氣缸蓋（18）的右側，EGR連接管Ⅰ(3)通過EGR連接管法蘭墊片（17）安裝在排氣管(16)后端，由EGR進氣管支架（1）、夾片及墊片（2）支撐，EGR冷卻器（4）通過EGR連接管法蘭墊片（17）安裝在EGR連接管Ⅰ(3)上，由EGR冷卻器支架（14）支撐、冷卻器卡箍（15）卡緊，閥塊（8）前端通過EGR連接管法蘭墊片（17）安裝在EGR冷卻器（4）的另一端；EGR連接管Ⅱ（10）通過EGR連接管法蘭墊片（17）和閥塊（8）的后端相連，由連接螺栓（9）固定連接；另一端通過EGR連接管法蘭墊片（17）和進氣連接管（12）的廢氣進氣口相連，進氣連接管（12）通過進氣連接管墊片（13）安裝在進氣管（11）上，進氣管(11)安裝在氣缸蓋（18）的左側；EGR冷卻進水管（5）的一端通過進水接頭（19）和柴油機氣缸蓋（18）相連，另一端和EGR冷卻器（4）相連；EGR冷卻出水管（7）的一端和EGR冷卻器（4）相連，另一端和節溫器蓋（20）相連；EGR冷卻進水管（5）和EGR冷卻出水管（7）的兩端分別由膠管卡箍（6）卡緊。...

【技術特征摘要】
1.低排放直通外部冷卻的廢氣再循環系統，包括:EGR進氣管支架(I)、夾片及墊片(2)、EGR連接管I (3)、EGR冷卻器(4)、EGR冷卻進水管(5)、膠管卡箍(6)、EGR冷卻出水管(7)、閥塊(8)、連接螺栓(9)、EGR連接管II (10)、進氣管(11)、進氣連接管(12)、進氣連接管墊片(13)、EGR冷卻器支架(14)、冷卻器卡箍(15)、排氣管(16)、EGR連接管法蘭墊片(17)、氣缸蓋(18)，進水接頭(19)，節溫器蓋(20);其特征在于:排氣管(16)安裝在氣缸蓋(18)的右側，EGR連接管I(3)通過EGR連接管法蘭墊片(17)安裝在排氣管(16)后端，由EGR進氣管支架(I)、夾片及墊片(2)支撐，EGR冷卻器(4)通過EGR連接管法蘭墊片(17)安裝在EGR連接管I (3)上，由EGR冷卻器支架(14)支撐、冷卻器卡箍(15)卡緊，閥...

【專利技術屬性】
技術研發人員：閆麟角，常金星，鮑建軍，黃新芳，汪樸，李波，陳泰嶺，趙洪學，王鵬，沈天宇，湯躍新，章明，朱振華，
申請(專利權)人：第一拖拉機股份有限公司，
類型：新型
國別省市：河南;41