[實用新型]增壓柴油機進氣氧濃度測量用減壓系統

有效

• 申請號: 201720768143.6
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN207114503U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 桂勇;錢德英;田新娜;劉辰朋;朱駿;劉博
• 申請（專利權）人: 滬東重機有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/26
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 張寧展

技術領域

本實用新型涉及柴油機，具體涉及一種增壓柴油機進氣氧濃度測量用減壓系統。

背景技術

船用二沖程低速柴油機采用了定壓式渦輪增壓系統，增壓空氣進入定壓單元掃氣集管后通過各個掃氣箱支管進入氣缸，為了減少掃氣壓力的波動，掃氣集管的體積非常龐大。采用廢氣再循環技術后，廢氣與新鮮空氣混合一起進入掃氣集管再分配給各氣缸，需要實時測量發動機運行在不同工況時掃氣集管中的氧濃度用于控制目標信號。掃氣集管為開口系統，壓力范圍在1～5bar(絕對壓力)，溫度范圍在20～50℃，而常用的氧化鋯型氧濃度傳感器的測量介質工作范圍為1～1.1bar，溫度范圍-20～600℃，因此需要一種氣體減壓系統。

實用新型內容

本實用新型的目的在于為船用低速柴油機掃氣集管的氧濃度測量提供一種增壓柴油機進氣氧濃度測量用減壓系統，該系統能精確控制采樣室氣體的壓力和流量，通過氧濃度傳感器測量采樣氣體獲得準確的氧濃度信號。

為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案如下：

一種增壓柴油機進氣氧濃度測量用減壓系統，包括掃氣集管，特點在于其構成包括：

在所述的掃氣集管沿壁面軸線方向上、中、下設定三個采樣點，分別設置第一采樣支管、第二采樣支管和第三采樣支管；

第一采樣支管的入口伸入所述的掃氣集管，沿第一采樣支管的出口依次連接的是第一切斷電磁閥、第一過濾器前空氣支管、第一Y型過濾器、第一減壓閥前空氣支管、第一減壓閥、第一減壓閥后空氣支管、第一三通接頭入口端、第一三通接頭的第一出口端、第一針閥前空氣支管、第一針閥和第一氣體旁通支管，所述的第一三通接頭的第二出口端依次連接的是第一采樣室前空氣支管、第一采樣室的入口、第一采樣室的出口、第一采樣室后空氣支管、第一空氣流量計和第一采樣出口支管，該第一采樣出口支管的出口直接連大氣，第一氧濃度傳感器與所述的第一采樣室相連，構成第一采樣檢測管路；

第二采樣支管的入口伸入所述的掃氣集管，沿第二采樣支管的出口依次連接的是第二切斷電磁閥、第二過濾器前空氣支管、第二Y型過濾器、第二減壓閥前空氣支管、第二減壓閥、第二減壓閥后空氣支管、第二三通接頭入口端、第二三通接頭第一出口端、第二針閥前空氣支管、第二針閥和第二氣體旁通支管直接連接大氣，所述的第二三通接頭第二出口端依次連接的是第二采樣室前空氣支管、第二采樣室入口、第二采樣室出口、第二采樣室后空氣支、第二空氣流量計和第二采樣出口支管，該采樣出口支管的出口連接大氣，第二氧濃度傳感器與所述的第二采樣室相連，構成第二采樣檢測管路；

第三采樣支管的入口伸入所述的掃氣集管，沿第三采樣支管的出口依次連接的是第三切斷電磁閥、第三過濾器前空氣支管、第三Y型過濾器、第三減壓閥前空氣支管、第三減壓閥、第三減壓閥后空氣支管、第三三通接頭入口端、第三三通接頭的第一出口端、第三針閥前空氣支管、第三針閥和第三氣體旁通支管連接大氣，所述的第三三通接頭第二出口端依次連接的是第三采樣室前空氣支管、第三采樣室入口、第三采樣室出口、第三采樣室后空氣支、第三空氣流量計和第三采樣出口支管，該第三采樣出口支管的出口連接大氣，第三氧濃度傳感器與所述的第三采樣室(48)相連，構成第三采樣檢測管路。

所述的第一、第二、第三采樣支管的入口伸入所述的掃氣集管內100mm。

所述的第一、第二、第三減壓閥的設定壓力不大于1.07bar，采樣管路的最大直徑不超過10mm。

本實用新型的有益效果是：

1、合理的采樣點設定，掃氣集管沿壁面軸線方向設定了三個采樣點，氧濃度輸出值取三個測量值的平均，避免了掃氣集管中氧濃度的不均勻性帶來的測量誤差；另外采樣支管伸入掃氣集管一段距離，避免了氣體壁面邊界層流動造成的速度場不均勻。

2、采樣管路可單獨切斷，當主機由廢氣再循環模式切換至非廢氣再循環模式時，此時不需要再進行氧濃度測量，三組采樣管路可通過切斷電磁閥關閉采樣。

3、測量準確度高。采用了高精度的減壓閥，設定壓力值后，使得采樣室的氣體壓力在極小的范圍內波動，滿足了氧傳感器壓力測量需求；通過氣體流量監測和針閥調節，使采樣室的氣體流量處于穩定的測量范圍。

4、對主機性能影響小，實際設計的采樣管路直徑很小，不超過10mm，采樣氣體的流量不會造成掃氣壓力的明顯下降而影響主機性能。

5、故障監測，由于設定了三組采樣管路，當某個采樣管路的測量結果與其他兩個管路相比明顯異常時，判斷該管路數據異常，取其他兩組測量值的平均值作為最終輸出結果，同時進行故障報警。