技术领域
[0001] 本
发明属于
内燃机技术领域，具体地说，本发明涉及一种四缸
柴油发动机。
背景技术
[0002] 为了控制大气污染，国家对不同领域的动
力机械污染物
排放量进行了限制。在非道路领域，国三排放的实施，令氮
氧化物(NOx)排放量降低了50％左右。国四标准则主要加严了NOx和颗粒物的限制要求，尤其是颗粒物限制幅度更大。国内非道路机械行业缺少技术先进、重量轻、燃油经济性高、振动噪音小、同时能满足未来更严格法规的新一代柴油发动机。因此，需要提供一种技术更先进、重量更轻、油耗更低、排放更好的柴油发动机。
发明内容
[0003] 本发明旨在至少解决
现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种重量轻和油耗低的四缸柴油发动机。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：四缸柴油发动机，包括发动机本体、高压共轨电控系统、进气系统、排气系统和后处理装置，发动机本体包括缸体和缸盖，所述缸体为无
缸套缸体，缸体为采用
铸铁材料制成，所述缸盖为采用
铝合金材料制成。
[0005] 所述高压共轨电控系统包括高压燃油
泵、
喷油器以及与
高压燃油泵和喷油器连接的高压油轨，喷油器呈90°安装在所述缸盖上。
[0006] 所述进气系统包括进气
歧管，
进气歧管的管口安装有节流
阀体，节流
阀体用于调节进气的
真空度。
[0007] 所述废气再循环系统包括EGR阀和ERG冷却器，EGR阀为电动EGR阀，EGR阀与ERG冷却器的进
水口和回水口连接。
[0008] 所述EGR阀驱动形式为24V/12V
电流驱动。
[0009] 发动机本体还包括与所述缸体连接的
油底壳，油底壳采用铸铝材质制成。
[0010] 后处理装置包括柴油机氧化催化器、与柴油机氧化催化器连接的柴油颗粒捕捉器和与柴油颗粒捕捉器连接的排气管，柴油颗粒捕捉器上设置
传感器。
[0011] 发明的四缸柴油发动机，在保证高效动力性的同时，降低了燃油经济性，也降低了发动机的重量。
附图说明
[0012] 本
说明书包括以下附图，所示内容分别是：
[0013] 图1是本发明四缸柴油发动机的从
风扇端看45°结构示意图；
[0014] 图2是本发明四缸柴油发动机的从
飞轮端看45°结构示意图；
[0015] 图3是本发明四缸柴油发动机的右视图；
[0016] 图4是本发明四缸柴油发动机的俯视图；
[0017] 图5是本发明四缸柴油发动机的前端示意图；
[0018] 图6是本发明四缸柴油发动机的后端示意图；
[0019] 图中标记为：
[0020] 1、缸体；2、机滤模
块；3、
节流阀体；4、EGR阀；5、EGR冷却器；6、风扇；7、
齿轮罩盖；8、油底壳；9、缸盖；10、喷油器；11、
增压器；12、
增压器出口；13、启动机；14、飞轮壳；15、飞轮；16、高压油轨；17、高压燃油泵；18、发动机入水口；19、发动机出水口；20、皮带；21、后处理装置
接口法兰；22、柴油氧化催化器；23、柴油颗粒捕捉器；24、传感器；25、排气管。
具体实施方式
[0021] 下面对照附图，通过对
实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
[0022] 如图1至图6所示，本发明提供了一种四缸柴油发动机，包括发动机本体、高压共轨电控系统、进气系统、排气系统和后处理装置。发动机本体包括缸体和与缸体连接的缸盖，缸体为无缸套缸体，缸体为采用
铸铁材料制成，缸盖为采用
铝合金材料制成。
[0023] 具体地说，如图1至图5所示，发动机本体还包括机滤模块2、风扇6、齿
轮罩盖7、油底壳8、飞轮壳14和飞轮15。缸体1为无缸套的整体式结构，材料为铸铁材料，缸体1包括相连接的上缸体和
框架，上缸体采用为湿式冷却方式的无缸套结构。缸体1的前端设置有齿轮罩盖7，齿轮罩盖7用于包裹和防护整机的齿轮
传动系统。其中齿轮罩盖7采用铸铁材料制成，齿轮罩盖7的侧面设置有两个动力输出口(简称：PTO)，用于满足整车的动力需求，如驱动
液压泵、整车提升机构等。缸体1的前端同时设置有风扇6，风扇6通过皮带20带动，齿轮罩盖7位于风扇6和缸体1之间。缸体1的后端设置有飞轮壳14，飞轮壳14内部设置有飞轮15，飞轮15安装在
曲轴上，飞轮15用于发动机的后端输出，其中飞轮壳12的侧面安装有启动机13。缸体1的排气侧安装有增压器11，其中增压器11为下挂式结构。缸体1的进气侧安装有机滤模块2，机滤模块2采用模块化设计，集成机油冷却器、机油滤清器、机油
安全阀及相关机油油路和
冷却水路等。
[0024] 如图1至图5所示，缸体1的下端设置有油底壳8，油底壳8采用铸铝材质制成，在保证发动机
润滑油容积前提下，满足非道路领域横向、纵向、混合方向等多
姿态的倾斜要求。其中油底壳8可根据客户应用领域的不同需求，采用不同的材料方案和结构设计。
[0025] 如图1至图5所示，缸盖9为整体式结构，材质为铝合金材料。缸盖9的上端布置高压共轨电控系统，高压共轨电控系统包括高压燃油泵、喷油器以及与高压燃油泵和喷油器连接的高压油轨。高压燃油泵17安装在齿轮罩盖7的侧面，采用
齿轮传动。喷油器10安装在缸盖的正上方，喷油器10通过油管连接到高压油轨16上，高压油轨16与高压燃油泵17相连。喷油器10的喷孔数量为7个，喷油器10的油束锥
角燃烧分析和电控标定，喷油器呈90°安装在缸盖上，喷油器10的轴线与缸孔的轴线相平行。
[0026] 如图1至图5所示，发动机进水口18位于缸体1的排气侧，发动机出水口19位于缸盖2上，发动机进气口位于节流阀体3处，发动机出气口为增压器出口12。进气系统包括进气歧管，进气歧管的管口安装有节流阀体3，节流阀体用于调节进气的真空度。废气再循环系统包括EGR阀(废气再循环
控制阀)和ERG冷却器(废气再循环冷却器)，EGR阀为电动EGR阀，EGR阀与ERG冷却器的进水口和回水口连接。
[0027] 节流阀体3为发动机的进气口，安装在进气歧管的管口处，节流阀体3的后端与EGR阀4连接。EGR阀4为电动热端结构，EGR阀4通过管路和与EGR冷却器5的进水口连接，EGR阀4通过回水管路与EGR冷却器5的回水口连接。ERG冷却器5为空气与水交换的冷却方式，通过管路分别于与缸体1的水路连接。
[0028] EGR阀4的驱动形式为24V/12V电流驱动。根据使用客户使用需求和环境需求，可选配不同的电源系统，适用性更强，同时可以兼顾成本。
[0029] 如图1至图5所示，增压中冷系统包括增压器1、EGR控制系统等。其中，增压器1的主要作用就是利用废气
涡轮端运转，带动增压器1
压气机端压缩更多新鲜的空气进入发动机内，增压器与后处理装置连接。
[0030] 废气支路共计有两个支路；
[0031] 具体的，第一支路为，经EGR冷却器5，通过电动EGR阀4控制开度，让废气参与燃烧，从而降低污染物。其中节流阀体3用于调节进气的真空度，配合EGR阀4使用。
[0032] 第二支路为，废气经增压器出口法兰12，进入后处理装置。其中增压器出口法兰12与后处理装置接口法兰21连接，废气经过柴油机氧化催化器22和柴油颗粒捕捉器23，降低废气中的污染物，最后经过排气管25排出。其中柴油氧化催化器22和柴油机颗粒捕捉器23为
串联，结构为“一字型”，且上面设置有传感器24，用于监测及控制废气的相关参数。
[0033] 如图6所示，后处理装置包括柴油机氧化催化器、与柴油机氧化催化器连接的柴油颗粒捕捉器和与柴油颗粒捕捉器连接的排气管，柴油颗粒捕捉器上设置传感器。
[0034] 发动机的后处理技术路线为：高压共轨电控系统+EGR阀4+柴油氧化催化器22+DPF颗粒捕捉器装置23，用于降低发动机的尾气排放，在满足排放法规要求的同时，保证发动机有较高的燃油经济性。
[0035] 如图1至图5所示，发动机的配气系统为四气
门下置单
凸轮轴系统，包括安装在缸体1的单
凸轮轴，机械
推杆、以及安装在缸盖上面的机械师
摇臂组件等。凸轮轴与曲轴之间采用
直齿轮传动，凸轮轴通过凸轮推杆，带动机械摇臂，驱动气门机构运动。
[0036] 发动机的缸径为102mm，冲程为122mm，该基本参数(缸径冲程比值)在合理的区间，可兼顾动力性和整机空间尺寸的需求；同时该发动机，可作为同族系发动机原机，基于市场需求，衍生不同版本和族系产品，缩短开发周期和降低开发风险。
[0037] 以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
