[發明專利]一種高壓共軌防爆柴油機空氣循環系統

在審

• 申請號: 201911098203.8
• 申請日: 2019-11-12
• 公開（公告）號: CN110657053A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 傅佳明;金奇才;吳春良;陳甲尉
• 申請（專利權）人: 江陰市卡利格機械有限公司
• 主分類號: F02M35/10
• 分類號: F02M35/10;F02M35/04;F02B29/04;F01P11/00;F02D9/10;F02D11/08;F01N13/00;F01N13/08;F01N13/10;F01N13/18
• 代理公司: 32380 江陰市輕舟專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 曹鍵

本發明涉及的一種高壓共軌防爆柴油機空氣循環系統，其特征在于包括進氣系統、排氣系統以及位于兩者之間的防爆柴油機主體的氣路；所述進氣系統從前至后依次包括有空濾器、防爆增壓器、中冷裝置、進氣風門總成以及進氣阻火器直至防爆進氣歧管；所述排氣系統從前至后依次包括有防爆排氣歧管以及防爆增壓器直至尾氣處理箱，防爆排氣歧管的排氣口與防爆增壓器的回氣口連接，防爆增壓器的排氣口與尾氣處理箱的進氣口通過排氣波紋管連接。本發明將陸地上已經廣泛使用的高壓共軌柴油機系統進行防爆改造，適用于井下作業，形成新的一種高壓共軌防爆柴油機空氣循環系統，具有節能減排，降低噪音，提高安全性能的優點。

技術領域

本發明涉及一種高壓共軌防爆柴油機空氣循環系統。

背景技術

大功率柴油機采用的燃油噴射系統，第一代為機械噴油泵加調速器的控制模式，通過調速器改變噴油泵齒條位置來控制噴油量，噴射的高壓由油泵凸輪產生；第二代為電控噴油泵加電噴控制器的控制模式，通過控制電控泵電磁閥開啟時刻和開啟時長，可以靈活控制噴油始點和噴油量，噴射的高壓由油泵凸輪產生。

最新的燃油噴射技術是第三代的高壓共軌燃油噴射系統，該系統取消了獨立安裝在柴油機每個氣缸附近的噴油泵，燃油噴射的高壓由獨立的高壓共軌泵產生，高壓燃油由高壓共軌管輸送到每個氣缸，燃油噴射的控制由電噴控制器驅動安裝在氣缸內的電控噴油器實現。

柴油發動機的工作過程其實跟汽油發動機一樣的，每個工作循環也經歷進氣、壓縮、作功、排氣四個行程。但由于柴油機用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸發，而其自燃溫度卻較汽油低，因此可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。

柴油機在進氣行程中吸入的是純空氣。在壓縮行程接近終了時，柴油經噴油泵將油壓提高到10MPa以上，通過噴油器噴入氣缸，在很短時間內與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。由于柴油機壓縮比高（一般為16-22），所以壓縮終了時氣缸內空氣壓力可達3.5-4.5MPa，同時溫度高達750- 1000K（而汽油機在此時的混合氣壓力會為0.6-1.2MPa，溫度達600-700K），大大超過柴油的自燃溫度。因此柴油在噴入氣缸后，在很短時間內與空氣混合后便立即自行發火燃燒。氣缸內的氣壓急速上升到6-9MPa，溫度也升到2000-2500K。在高壓氣體推動下，活塞向下運動并帶動曲軸旋轉而作功，廢氣同樣經排氣管排入大氣中。

普通柴油機的是由發動機凸輪軸驅動，借助于高壓油泵將柴油輸送到各缸燃油室。這種供油方式要隨發動機轉速的變化而變化，做不到各種轉速下的最佳供油量。而現在已經愈來愈普遍采用的電控柴油機的共軌噴射式系統可以較好解決了這個問題。

共軌噴射式供油系統由高壓油泵、公共供油管、噴油器、電控單元（ECU）和一些管道壓力傳感器組成，系統中的每一個噴油器通過各自的高壓油管與公共供油管相連，公共供油管對噴油器起到液力蓄壓作用。工作時，高壓油泵以高壓將燃油輸送到公共供油管，高壓油泵、壓力傳感器和ECU組成閉環工作，對公共供油管內的油壓實現精確控制，徹底改變了供油壓力隨發動機轉速變化的現象。其主要特點有以下三個方面：

1、噴油正時與燃油計量完全分開，噴油壓力和噴油過程由ECU適時控制。

2、可依據發動機工作狀況去調整各缸噴油壓力，噴油始點、持續時間，從而追求噴油的最佳控制點。

3、能實現很高的噴油壓力，并能實現柴油的預噴射。

由于高壓共軌柴油機系統已經在陸地上進行使用，并且效果較佳，但是在況下作業的設備還是普遍配置了傳統的柴油機系統，因此如何將陸地上已經廣泛使用的高壓共軌柴油機系統進行防爆改造，適用于井下作業，形成新的一種高壓共軌防爆柴油機系統尤為重要。有鑒于此，有必要研發一種高壓共軌防爆柴油機空氣循環系統，滿足井下作業工況的進排氣要求。

發明內容