[發明專利]柴油機油門自適應調節裝置及調節方法

有效

• 申請號: 201911043019.3
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110645106B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 蔣大偉;李俊鵬;丁樂中
• 申請（專利權）人: 中船動力有限公司
• 主分類號: F02D11/08
• 分類號: F02D11/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種柴油機油門自適應調節裝置，其特征在于，包括氣動執行器、補氣電磁閥、氣動執行器電磁閥和調速器油門桿，所述氣動執行器的上端接口先通過連接管路依次與氣動執行器電磁閥和補氣電磁閥相連后，再與增壓器壓氣端的遠端接口相連，壓縮空氣管路一端與氣動執行器電磁閥和補氣電磁閥之間的連接管路相連；調速器油門桿一端與鉸接座鉸接，所述鉸接座固定在調速器內；氣動執行器的下端接口通過連接管路與增壓器壓氣端的近端接口相連。

2.如權利要求1所述的柴油機油門自適應調節裝置，其特征在于，所述氣動執行器包括殼體、氣動執行器頂桿、活塞、壓簧、上導向套、下導向套、上端蓋和下端蓋，活塞固定在氣動執行器頂桿中部上，活塞嵌入殼體內腔中，活塞徑向通過數道活塞密封圈將殼體內腔分隔成互不貫通的上腔和下腔，上端接口與上腔相通，下端接口與下腔相通；上端蓋和下端蓋分別密封固定在殼體的上下端；氣動執行器頂桿兩端分別穿出位于上端蓋中的上導向套和下端蓋中的下導向套，氣動執行器頂桿下端端頭與調速器油門桿另一端位置相對；壓簧兩端分別抵靠在活塞下側和下端蓋上側之間。

3.如權利要求1所述的柴油機油門自適應調節裝置，其特征在于，所述活塞下端設有沉孔，下端蓋中心向上延伸出彈簧芯柱，壓簧上端抵靠在沉孔底面上，壓簧下端套在彈簧芯柱上。

4.如權利要求1所述的柴油機油門自適應調節裝置，其特征在于，接觸式開關固定在調速器油門桿另一端的上側，且接觸式開關與氣動執行器頂桿下端端頭位置相對。

5.如權利要求1所述的柴油機油門自適應調節裝置，其特征在于，所述補氣電磁閥和氣動執行器電磁閥均為氣動二位二通電磁換向閥。

6.如權利要求1所述的柴油機油門自適應調節裝置，其特征在于，壓縮空氣的氣壓為500～800Kpa。

7.如權利要求4所述的一種柴油機油門自適應調節裝置的工作方法，其特征在于，包括以下A、柴油機啟動，B、柴油機持續運行，C、柴油機突遇負荷增加，D、調速器故障緊急停車不同工況的不同步驟：

A、柴油機啟動

A1)柴油機啟動，調速器給出最大油門，進氣量遠小于噴油量完全燃燒所需的空氣，空燃比遠低于正常水平，燃油發生不完全燃燒形成黑煙排入大氣；

A2)此時氣動執行器電磁閥接收到柴油機啟動信號，氣動執行器電磁閥的電磁鐵得電閥芯移動到開啟位置2.5秒，從柴油機外的壓縮空氣氣源通過壓縮空氣管路輸送過來的500～800Kpa的壓縮空氣從氣動執行器的上端接口沖入氣動執行器的上腔內，推動活塞向下移動，氣動執行器頂桿隨之下移；

A3)氣動執行器頂桿下移下壓調速器油門桿的另一端，從而減少噴油量，同時接觸式開關接通，補氣電磁閥的電磁鐵得電，閥芯移動到開啟位置；壓縮空氣氣源輸送過來的500～800Kpa的壓縮空氣和從增壓器壓氣端的遠端接口輸送過來的高壓氣體兩路合并進入燃燒室進氣道進行補氣，進氣量瞬間提高，從而將空燃比提高到正常水平；

B、柴油機持續運行

B1）增壓器轉速上升，燃燒室的進氣壓力隨之升高，從增壓器壓氣端的近端接口接輸出的高壓氣體通過連接管路從氣動執行器的下端接口輸進氣動執行器的下腔內，下腔內的氣壓升高，上腔內氣壓緩慢下降，從而使氣動執行器內的活塞克服壓簧的彈性力緩慢上移；氣動執行器頂桿對調速器油門桿的壓力逐漸減小，對調速器油門桿的限制逐漸減小，調速器因而能輸出更大的油門；

B2）當柴油機進氣壓力高于設定值時，氣動執行器頂桿脫離調速器油門桿的另一端，接觸式開關斷開、補氣電磁閥的電磁鐵失電，閥芯移動到關閉位置，補氣停止；

C、柴油機工作負荷突然增加

C1）柴油機工作負荷突加時，調速器迅速響應，噴油量增加，空燃比變小，調速器油門桿逆時針轉動上翹，接觸式開關觸碰氣動執行器頂桿下端而開啟，補氣電磁閥的電磁鐵得電，閥芯移動到開啟位置，壓縮空氣氣源輸送過來的500～800Kpa的壓縮空氣通過補氣電磁閥從增壓器壓氣端的遠端接口進入燃燒室進氣道進行補氣，提高空燃比，改善氣缸內的燃燒質量；

C2）柴油機工作穩定后，進氣壓力升高，增壓器壓氣端的近端接口輸出的高壓氣體通過連接管路從氣動執行器的下端接口輸入到氣動執行器的下腔，下腔內的氣壓升高，從而氣動執行器內的活塞克服壓簧的彈性力緩慢上移；氣動執行器頂桿上行與氣動執行器頂桿下端下的接觸式開關脫離接觸，接觸式開關斷開；補氣電磁閥的電磁鐵失電，閥芯移動到斷開位置，補氣停止；以防止進氣過量，空燃比過大；

D、調速器故障緊急停車

D1）收到停車信號后，氣動執行器電磁閥的電磁鐵得電，閥芯移動到開啟位置，壓縮空氣氣源輸送過來的500～800Kpa的壓縮空氣通過壓縮空氣管路，再通過氣動執行器電磁閥至氣動執行器的上端接口進入氣動執行器的上腔內；

D2)由于壓縮空氣的500～800Kpa氣壓超過了調速器正常工作時下腔的250Kpa壓力，因而活塞被迅速下壓，氣動執行器頂桿下行將調速器油門桿下壓至零位，從而油門輸出為零，空燃比無限大而使柴油機停機；此時接觸式開關雖被下壓打開但補氣電磁閥的電磁鐵信號被停車信號屏蔽，補氣電磁閥的電磁鐵不得電而閥芯保持在關閉位置，壓縮空氣氣源輸送過來的500～800Kpa的壓縮空氣被斷開而不進行補氣，此時柴油機斷油，確保實現緊急停車。