一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构的制作方法

一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构
【技术领域】
1.本实用新型属于发动机技术领域，具体涉及一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构。


背景技术：

2.皮卡车是汽车市场的一个重要组成部分，随着国六排放升级、新技术发展及客户对新功能需求的不断增加，发动机附件也不断增多，受整车的车架结构及机舱布置等空间狭小的限制。
3.常规国六排放轻型车用柴油发动机，一般采用的排放技术路线有：a:采用高低压egr，后处理系统采用doc+scrf+scr+asc；b:采用高压egr，后处理系统采用doc+scr+asc+dpf。整车布置安装后处理系统单元时通常采用整体封装，即一级封装,安装在整车底盘上，增压器的涡轮后的连接管路主要通过连接管与后处理连接，或者将doc耦合安装于发动上，其余催化器总体封装后布置于整车底盘上，这两种后处理封装整车布置往往是需要有充足的车架空间。皮卡车的定位为轻型汽车，对于附件增多，则需要发动机从系统架构上进行优化布置，同时需要在整车机舱的有限空间内满足客户新增附件的需求。
4.同时，对发动机系统构造进行优化与升级，还要考虑优化后的稳定性，噪声波动，维护便捷性等指标是否能够基本达到现有技术水平的要求，因此，本技术提出一种对于皮卡车用的耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，提供一种结构布局更合理、更紧凑、更适配、更先进的发动机系统架构来满足客户新的需求。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，以解决现有的皮卡车的整车在发动机布局上存在结构受限，不利于安装附件，发动机整体的附件的安装与布局不够紧凑，留给皮卡车的充足的车架空间较少等问题。
6.为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，包括气缸体以及气缸盖组件，所述气缸体的顶部设有气缸盖组件，所述气缸体的底部设有加强板，所述气缸体和气缸盖组件的侧面上设有链轮室，所述气缸体加强板的底部设有油底壳，所述气缸体的进气侧的中部设有机油冷却及滤清器部件，所述气缸体的后端设有飞轮板，所述飞轮板上装有起动机，所述气缸盖组件的右侧面设有进气管，所述进气管上安装有egr阀及冷却器部件。
8.进一步地，所述链轮室内设有配气正时机构，所述配气正时机构上套有消声链条，所述链轮室上设有喷油泵，所述消声链条还和喷油泵的传动端相连。
9.进一步地，所述机油冷却及滤清器部件相对于气缸体为倾斜向上布置。
10.进一步地，所述egr阀及冷却器部件为高压egr阀，且高位布置于进气管上。
11.进一步地，还包括后处理装置，所述后处理装置包括一级后处理单元，所述一级后处理单元的入口处设有增压器，所述增压器置于气缸体的排气侧上，所述一级后处理单元
的出口处设有二级后处理单元，所述二级后处理单元的出口处设有三级后处理单元。
12.进一步地，所述一级后处理单元包括柴油氧化催化器和选择性催化还原器，所述二级后处理单元包括选择性催化还原器和氨气捕捉器，所述三级后处理单元包括柴油氧气催化器和柴油颗粒捕捉器。
13.进一步地，还包括真空泵，所述真空泵设置在气缸盖组件的后端。
14.进一步地，所述链轮室的侧面设有双层轮系，所述双层轮系包括内层轮系和外层轮系，所述内层轮系包括曲轴皮带轮、水泵皮带轮、发电机皮带轮和空调压缩机皮带轮，所述外层轮系包括曲轴皮带轮和转向泵皮带轮，所述内层轮系和外层轮系均采用皮带驱动。
15.进一步地，所述曲轴皮带轮的右侧设有空调压缩机皮带轮、左侧设有转向泵皮带轮，所述曲轴皮带轮的上方设有自动张紧轮，所述曲轴皮带轮的左上方设有水泵皮带轮，所述水泵皮带轮的左上方设有发电机皮带轮，所述自动张紧轮的上方以及右侧分别设有一个固定张紧轮。
16.进一步地，所述内层轮系的皮带内侧面顺序和曲轴皮带轮、自动张紧轮、水泵皮带轮、发电机皮带轮、两个固定张紧轮以及空调压缩机皮带轮的带槽贴合；所述外层轮系的皮带的内侧面和曲轴皮带轮以及转向泵皮带轮的带槽贴合。
17.本实用新型所达到的有益效果是：
18.(1)本系统构架针对发动机上不同的附件的安装位置进行了调整与优化，将发动机上的主要附件置于前端，节约了车架上的空间的同时也保证了整体的稳定性，同时采用消声链条传动喷油泵及配气正时机构，达到了降低噪声的目的；气缸体加强板对气缸体的曲轴箱及链轮室进行密封，同时往前往右侧伸出，在下部巧妙设计出一法兰安装油底壳，利用整车底盘的有限空间保证油底壳油量达至客户长周期换油需求。
19.(2)本系统构架的后处理系统单元doc+scr+asc+dpf布置采用三级系统构架，一级单元封装前级doc和前级scr，保证前级后处理器的温度降最小，保温柴油机中低负荷转速下的起燃温度,使后处理系统能够迅速高效起燃进入高效区间工作。二级和三级后处理单元封装体积相对小，采用分开单独封装，可灵活在整车底盘上布置安装，避开底盘上各类操作机构，保证整车离地间隙，从而实现后处理系统在整车上的合理安装和高效匹配。
20.(3)本系统构架将主要的附件置于前端，以及机油冷却及滤清器部件巧妙利于气缸体中间空间，同时将滤清器斜向上设置，进行滤芯的更换、维护时，打开机舱盖即可进行操作，非常方便；将真空泵置于发动机的后上部；气缸体上的双层轮系以及各个附件布置合理，如空调压缩机设置在链轮室、气缸体加强板以及油底壳的避让处，充分利用了可利用的空间；egr阀高位布置于进气管上，利于除汽管路在整车上的连接。
【附图说明】
21.在附图中：
22.图1是本实用新型的主视图；
23.图2是本实用新型的后视图；
24.图3是图6中的气缸体的放大图；
25.图4是本实用新型的左视图；
26.图5是本实用新型的右视图；
27.图6是本实用新型的俯视图；
28.图7是本实用新型的俯视图的装配示意图。
29.附图标记：1、气缸体；2、气缸盖组件；3、进气管；4、egr阀及冷却器部件；5、机油冷却及滤清器部件；6、飞轮板；7、飞轮及齿轮组件；8、起动机；9、油底壳；10、气缸体加强板；11、空调压缩机；12、曲轴减振器组件；13、链轮室；14、喷油泵；15、一级后处理单元；16、增压器；17、排气管；18、发电机；19、水泵；20、转向泵；21、三级后处理单元；22、二级后处理单元；23、真空泵。
【具体实施方式】
30.下面结合具体实施例进行具体说明。
31.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
32.如图1-7所示，一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，包括气缸体1以及气缸盖组件2(包括气缸盖本体、凸轮轴等结构)，气缸盖组件2右侧是进气侧，左侧是排气侧；气缸体1的顶部设有气缸盖组件2，气缸体1的底部设有加强板10，由气缸体1、气缸盖组件2及气缸体加强板10组成了整个发动机系统的主体架构，气缸体1和气缸盖组件2的侧面上设有链轮室13，通过法兰连接，链轮室13内设有配气正时机构(也称配气正式系统)，配气正时机构上套有消声链条，链轮室13上设有喷油泵14，消声链条13还和喷油泵14的传动端相连，达到低噪声的目的；气缸体加强板10对气缸体1的曲轴箱及链轮室13进行密封，同时往前往右侧伸出，气缸体加强板10的底部设有油底壳9，利用整车底盘的有限空间保证油底壳9的油量达至客户长周期换油需求；气缸体1的进气侧的中部设有机油冷却及滤清器部件5，一方面对机油进行冷却和过滤，另外为egr阀及冷却器部件4连通提供冷却液，机油冷却及滤清器部件5巧妙利于中间空间，机油冷却及滤清器部件4相对于气缸体1为倾斜向上布置，将滤清器斜向上设置，进行滤芯的更换、维护时，打开机舱盖即可进行操作，非常方便；气缸体1的后端设有飞轮板 6，飞轮板6上装有起动机 8，飞轮板6是整车变速箱的安装接口；气缸盖组件2的右侧面的进气侧处设有进气管3，进气管3上安装有egr阀及冷却器部件4，egr阀及冷却器部件4为高压egr阀，且高位布置于进气管3上，利于除汽管路在整车上的连接。
33.本系架构中还包括后处理装置，针对在皮卡车的车架限制，后处理系统单元doc+scr+asc+dpf布置采用三级系统构架，后处理装置包括一级后处理单元15，所述一级后处理单元15的入口处紧耦合有增压器16，增压器16置于气缸体1的排气侧上，即一级后处理单元15的排气入口直接耦合增压器16的排气出口，一级后处理单元15的出口处设有二级后处理单元22，二级后处理单元22的出口处设有三级后处理单元21，一级后处理单元15封装前级doc和前级scr，即包括柴油氧化催化器和选择性催化还原器，保证前级后处理器的温度降最小，保温柴油机中低负荷转速下的起燃温度,使后处理系统能够迅速高效起燃进入高效区间工作，二级后处理单元22封装后级scr和asc，即包括选择性催化还原器和氨气捕捉器，三级后处理单元21封装后级doc和dpf，即包括柴油氧气催化器和柴油颗粒捕捉器，二级后处理单元22和三级后处理单元21封装体积做得相对小，采用分开单独封装，可灵活在整车底盘上布置安装，避开底盘上各类操作机构，保证整车离地间隙，从而实现后处理系统在整车上的合理安装和高效匹配。
34.本系统构架还包括真空泵23，真空泵23设置在气缸盖组件2的后端并和气缸盖组件2的凸轮轴相连，真空泵23布置于气缸体1的后上部，利于整车真空刹车系统连接。
35.链轮室13的侧面设有双层轮系，双层轮系包括内层轮系和外层轮系，内层轮系包括曲轴皮带轮 12、水泵皮带轮 19、发电机皮带轮18和空调压缩机皮带轮11，相应的皮带轮和相应的传动设备进行连接，并固定在气缸体的表面，外层轮系包括曲轴皮带轮12和转向泵皮带轮20，内层轮系和外层轮系均采用皮带驱动；曲轴皮带轮12的右侧设有空调压缩机皮带轮11、左侧设有转向泵皮带轮20，曲轴皮带轮12的上方设有自动张紧轮，曲轴皮带轮12的左上方设有水泵皮带轮19，水泵皮带轮19的左上方设有发电机皮带轮18，自动张紧轮的上方以及右侧分别设有一个固定张紧轮；内层轮系的皮带内侧面顺序和曲轴皮带轮12的底部、自动张紧轮的右上侧、水泵皮带轮19的底部、发电机皮带轮18的左侧、两个固定张紧轮的顶部以及空调压缩机皮带轮11的右下侧的带槽贴合，分别形成不同的包角；外层轮系的皮带的内侧面和曲轴皮带轮12的右侧以及转向泵皮带轮20的左侧的带槽贴合，内层轮系由曲轴减振器组件12驱动水泵19、发电机18、空调压缩机11，外层轮室由曲轴减振器组件12驱动转向泵20。空调压缩机11被链轮室12、气缸体加强板10及油底壳9半包围，充分利于了可利用的空间。

技术特征：
1.一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，包括气缸体以及气缸盖组件，所述气缸体的顶部设有气缸盖组件，所述气缸体的底部设有加强板，其特征在于：所述气缸体和气缸盖组件的侧面上设有链轮室，所述气缸体加强板的底部设有油底壳，所述气缸体的进气侧的中部设有机油冷却及滤清器部件，所述气缸体的后端设有飞轮板，所述飞轮板上装有起动机，所述气缸盖组件的右侧面设有进气管，所述进气管上安装有egr阀及冷却器部件。2.根据权利要求1所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：所述链轮室内设有配气正时机构，所述配气正时机构上套有消声链条，所述链轮室上设有喷油泵，所述消声链条还和喷油泵的传动端相连。3.根据权利要求1所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：所述机油冷却及滤清器部件相对于气缸体为倾斜向上布置。4.根据权利要求1所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：所述egr阀及冷却器部件为高压egr阀，且高位布置于进气管上。5.根据权利要求1所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：还包括后处理装置，所述后处理装置包括一级后处理单元、二级后处理单元和三级后处理单元，所述一级后处理单元的入口处设有增压器，所述增压器置于气缸体的排气侧上，所述一级后处理单元的出口处设有二级后处理单元，所述二级后处理单元的出口处设有三级后处理单元。6.根据权利要求5所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：所述一级后处理单元包括柴油氧化催化器和选择性催化还原器，所述二级后处理单元包括选择性催化还原器和氨气捕捉器，所述三级后处理单元包括柴油氧气催化器和柴油颗粒捕捉器。7.根据权利要求1所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：还包括真空泵，所述真空泵设置在气缸盖组件的后端。8.根据权利要求1所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：所述链轮室的侧面设有双层轮系，所述双层轮系包括内层轮系和外层轮系，所述内层轮系包括曲轴皮带轮、水泵皮带轮、发电机皮带轮和空调压缩机皮带轮，所述外层轮系包括曲轴皮带轮和转向泵皮带轮，所述内层轮系和外层轮系均采用皮带驱动。9.根据权利要求8所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：所述曲轴皮带轮的右侧设有空调压缩机皮带轮、左侧设有转向泵皮带轮，所述曲轴皮带轮的上方设有自动张紧轮，所述曲轴皮带轮的左上方设有水泵皮带轮，所述水泵皮带轮的左上方设有发电机皮带轮，所述自动张紧轮的上方以及右侧分别设有一个固定张紧轮。10.根据权利要求8所述的一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，其特征在于：所述内层轮系的皮带内侧面顺序和曲轴皮带轮、自动张紧轮、水泵皮带轮、发电机皮带轮、两个固定张紧轮以及空调压缩机皮带轮的带槽贴合；所述外层轮系的皮带的内侧面和曲轴皮带轮以及转向泵皮带轮的带槽贴合。

技术总结
本实用新型公开了一种耦合后处理装置的轻型发动机系统架构，包括气缸体以及气缸盖组件，气缸体和气缸盖组件的侧面上设有链轮室，气缸体加强板的底部设有油底壳，气缸体的进气侧的中部设有机油冷却及滤清器部件，气缸体的后端设有飞轮板，飞轮板上装有起动机，气缸盖组件的右侧面设有进气管，进气管上安装有EGR阀及冷却器部件。本系统构架具有节约了车架上的空间的同时也保证了整体的稳定性，达到了降低噪声的目的；气缸体加强板对气缸体的曲轴箱及链轮室进行密封等优点。及链轮室进行密封等优点。及链轮室进行密封等优点。


技术研发人员：董家枝 仇海龙 蒙小聪 陶泽民 樊心龙 孙朝进 黄忠 陈晓克 黄新周 王春玲
受保护的技术使用者：广西玉柴机器股份有限公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/5/23