[實(shí)用新型]船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120034634.0
• 申請日: 2011-01-31
• 公開（公告）號: CN201972795U
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘志翔;李煜輝;李格升;董健;張新塘;游伏兵
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;孫海英

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)，具體地指一種可提供天然氣和柴油兩種燃料的船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置。

背景技術(shù)

天然氣是以甲烷為主的氣體燃料，其分子量偏小，H/C值高達(dá)4左右。由于天然氣在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)與空氣混合時(shí)同為氣態(tài)，與柴油相比其混合氣體更為均勻、燃燒更為完全，這樣柴油機(jī)摻燒壓縮天然氣可以大幅度降低柴油機(jī)的碳煙排放，減少柴油機(jī)對大氣環(huán)境的污染，同時(shí)還可以改善柴油機(jī)的燃料結(jié)構(gòu)。因此，柴油摻燒壓縮天然氣的發(fā)動(dòng)機(jī)得到了較為廣泛的應(yīng)用。

目前，柴油摻燒壓縮天然氣的相關(guān)裝置通常是針對車用柴油機(jī)設(shè)計(jì)的，而車用柴油機(jī)均采用兩級式調(diào)速器，兩級式調(diào)速器只在柴油機(jī)低于怠速或高于額定轉(zhuǎn)速時(shí)才起作用，當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速界于怠速與額定轉(zhuǎn)速之間時(shí)，兩級式調(diào)速器則不起作用，可通過油門踏板直接控制柴油機(jī)的燃料供給量。而船用柴油機(jī)與車用柴油機(jī)不同，采用的是全程式調(diào)速器。船用柴油機(jī)通過油門操縱拉桿控制柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)油門操縱拉桿不動(dòng)而柴油機(jī)的負(fù)荷發(fā)生改變或波動(dòng)時(shí)，全程式調(diào)速器將自動(dòng)增減柴油的供給量，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定。如何對柴油和天然氣供給量進(jìn)行精確控制，以實(shí)現(xiàn)雙燃料船用發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳油氣比及全程調(diào)速功能、達(dá)到最佳的摻燒效果、使船用發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能，一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是要提供一種對柴油和天然氣供給量進(jìn)行精確控制的船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置，以實(shí)現(xiàn)船用發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳油氣比及全程調(diào)速功能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置，包括天然氣供給控制機(jī)構(gòu)和柴油供給控制機(jī)構(gòu)。所述天然氣供給控制機(jī)構(gòu)包括分別安裝在閥座外壁上和內(nèi)腔中的第一步進(jìn)電機(jī)和第一偏心輪、安裝在閥體內(nèi)腔中的錐面閥座和與其相配合的錐面閥芯、以及頂桿和頂桿彈簧。所述閥座和閥體通過彈簧座相連，閥座外壁上的第一步進(jìn)電機(jī)通過輸出軸與第一偏心輪相連，閥體中被錐面閥芯分隔的兩腔分別設(shè)置有進(jìn)氣管和出氣管。頂桿貫穿彈簧座，頂桿伸入閥座中的一端與挺柱相連，挺柱與第一偏心輪的工作面相配合。頂桿伸入閥體中的一端與錐面閥芯相連。頂桿彈簧套裝在位于挺柱和彈簧座之間的頂桿上，其預(yù)緊力使第一偏心輪與挺柱緊密抵接。

所述柴油供給控制機(jī)構(gòu)包括第二步進(jìn)電機(jī)、第二偏心輪、偏心輪擺桿、連接桿、油泵齒條和復(fù)位彈簧。所述第二步進(jìn)電機(jī)通過輸出軸與第二偏心輪相連，偏心輪擺桿上設(shè)置有與第二偏心輪的工作面相配合的工作滾輪，偏心輪擺桿的一端固定鉸接，偏心輪擺桿的另一端與連接桿的一端鉸接，連接桿的另一端穿過導(dǎo)向架與油泵齒條固定連接；復(fù)位彈簧套裝在位于油泵齒條和導(dǎo)向架之間的連接桿上，其預(yù)緊力使第二偏心輪與偏心輪擺桿上的工作滾輪緊密抵接。

進(jìn)一步地，為了減小運(yùn)動(dòng)摩擦，所述挺柱上通過銷軸安裝有工作滑輪，所述工作滑輪與第一偏心輪緊密抵接。

再進(jìn)一步地，為保證挺柱及頂桿的滑動(dòng)精度，所述挺柱外周設(shè)置有導(dǎo)向套，所述導(dǎo)向套安裝在閥座的頂桿貫穿通道中。

更進(jìn)一步地，所述第二偏心輪的工作面一側(cè)設(shè)置有偏心輪位移傳感器，所述油泵齒條的一側(cè)設(shè)置有油泵齒條位移傳感器，用來監(jiān)測第二偏心輪和油泵齒條的位移量。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：所設(shè)計(jì)的船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置可以通過對柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的采樣分析，判斷并發(fā)出增減燃料量的指令，通過兩個(gè)相對獨(dú)立的步進(jìn)電機(jī)分別帶動(dòng)偏心輪的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)對柴油和天然氣的精確控制，易于實(shí)現(xiàn)較佳的油氣比，達(dá)到最佳的摻燒效果。從而實(shí)現(xiàn)與全程式調(diào)速器相同的調(diào)速功能，使船用發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能。同時(shí)可以大幅度降低柴油機(jī)碳煙排放，減少對大氣的污染。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置的天然氣供給控制機(jī)構(gòu)的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的左剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置的柴油供給控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

本實(shí)用新型的船用發(fā)動(dòng)機(jī)雙燃料供給系統(tǒng)控制裝置包括天然氣供給控制機(jī)構(gòu)和柴油供給控制機(jī)構(gòu)。