[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

本發明公開了一種柴油機油門自適應調節裝置及調節方法，裝置包括氣動執行器、補氣電磁閥、氣動執行器電磁閥和調速器油門桿，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，氣動執行器的下端接口與增壓器壓氣端的近端接口相連。方法包括A、柴油機啟動、B、柴油機持續運行，C、柴油機工作負荷突然增加，D、調速器故障緊急停車不同工況的不同步驟。本發明調節方法有效地控制了柴油機啟動、負荷突加及緊急停車時尾氣排放黑煙問題，并能在緊急狀態下將柴油機空燃比提高到無窮大，從而大大減小了尾氣排放的煙度值，使得柴油機的動態調速特性滿足船級社規范的要求，降低了柴油機的使用成本。

技術領域

本發明涉及一種自動根據柴油機工況限制柴油機空燃比的裝置，尤其涉及一種避免柴油機在啟動或負荷突加過程中噴油量過大，進氣量跟不上導致出現燃油燃燒不充分，冒黑煙的故障，并能在緊急狀態下將柴油機空燃比提高到無窮大，實現斷油停機的裝置和調節方法，屬于內燃機技術領域。

背景技術

柴油機的空燃比A/F是指進入氣缸的混合氣中空氣和燃油質量的混合比。空燃比是柴油機運轉時的一個重要參數，它對尾氣排放、柴油機的動力性和經濟性具有很大影響。柴油機在啟動過程中，由于額定轉速和實際轉速差較大，為快速提高柴油機轉速，此時調速器輸出最大值，相應的柴油機噴油量最大，使柴油機轉速迅速升高。另當柴油機在受到突加負載時調速器也存在同樣動作，但此時因過量噴射入燃燒室的燃油不充分燃燒，變成黑色顆粒物排入大氣，形成濃烈的黑煙。不僅對環境造成危害，還降低柴油機的經濟性。

另外，當調速器出現故障而無法自動控制時，需手動操作油門來緊急停車。如因船員緊急停車的操作經驗不足，而無法在短時間進行停車操作時，則存在著損壞柴油機或船舶的風險。

發明內容

本發明提供了一種柴油機油門自適應調節裝置及調節方法，在不影響柴油機調速性能的前提下，有效地控制柴油機啟動、負荷突加及緊急停車時尾氣排放出現黑煙污染環境的問題。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種柴油機油門自適應調節裝置，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。

本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，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；壓縮空氣的氣壓為500～800Kpa。

一種柴油機油門自適應調節裝置的調節方法，包括以下A、柴油機啟動、B、柴油機持續運行，C、柴油機工作負荷突然增加，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