[發(fā)明專利]一種大功率船用柴油機多點次序補氣裝置及補氣方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110238938.7
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112780402B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊立平;聶昊鵬;王立媛;杜海超
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: F02B39/00
• 分類號: F02B39/00;F02B39/16;F02B37/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種大功率船用柴油機多點次序補氣方法，其特征是：采用如下一種大功率船用柴油機多點次序補氣裝置，包括基本渦輪增壓器、受控渦輪增壓器、A列氣缸、B列氣缸、高壓縮氣源，基本渦輪增壓器的壓氣機通過A列中冷器連接A列集氣腔，A列集氣腔連接A列氣缸，基本渦輪增壓器的渦輪通過A列排氣總管連接A列氣缸，受控渦輪增壓器的壓氣機通過B列中冷器連接B列集氣腔，B列集氣腔連接B列氣缸，受控渦輪增壓器的渦輪通過B列排氣總管連接B列氣缸，高壓縮氣源通過補氣中冷器分別連接A列集氣腔和B列集氣腔，A列進氣總管和B列進氣總管之間通過進氣連通管相通，A列排氣總管和B列排氣總管通過排氣連通管相通，受控渦輪增壓器的渦輪與排氣連通管之間設(shè)置廢氣閥，受控渦輪增壓器的壓氣機與進氣連通管之間設(shè)置空氣閥，高壓縮氣源與補氣中冷器之間設(shè)置總補氣閥，廢氣閥、空氣閥和總補氣閥連接控制單元；

A列集氣腔通過A列噴射閥連接A列補氣管，A列補氣管伸入其對應(yīng)的A列進氣歧管里至A列進氣閥之前，A列補氣管端部安裝高壓噴嘴，B列集氣腔通過B列噴射閥連接B列補氣管，B列補氣管伸入其對應(yīng)的B列進氣歧管里至B列進氣閥之前，B列補氣管端部安裝高壓噴嘴，所有A列噴射閥和B列噴射閥均分別連接控制單元；

A列集氣腔的容積為A列補氣管進氣流量的100-105倍，B列集氣腔的容積為B列補氣管進氣流量的100-105倍；

相繼增壓柴油機在運行過程中，安裝在曲軸上的轉(zhuǎn)速傳感器實時檢測柴油機轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速傳感器檢測到當(dāng)前轉(zhuǎn)速變化率n大于或等于目標(biāo)轉(zhuǎn)速變化率Δn時，柴油機處于加速加載的動態(tài)過程；若檢測到n小于Δn，則通過安裝在廢氣閥上的傳感器實時檢測廢氣閥是否開啟，若檢測到廢氣閥沒有開啟，此時發(fā)動機不進行補氣，則繼續(xù)回到檢測曲軸轉(zhuǎn)速的狀態(tài)；若檢測到廢氣閥開啟時，相繼增壓柴油機將要進行增壓器的切入過程；在柴油機處于加速加載以及增壓器切換這兩類動態(tài)過程運行時，柴油機會出現(xiàn)進氣不足的現(xiàn)象，此時補氣裝置介入來解決動態(tài)過程進氣不足的問題：首先開啟總補氣閥，讓高壓縮空氣進入到A列集氣腔、B列集氣腔中，裝在兩側(cè)進氣總管的壓力傳感器檢測進氣壓力，通過速度密度法判斷此時的進氣量，進而確定進入各缸的實際進氣量，之后根據(jù)測得的實時轉(zhuǎn)速變化率n確定各缸所需的噴油量，再由目標(biāo)空燃比確定所需進氣量，再減去各缸的實際進氣量，從而確定需要補充的空氣量，再根據(jù)噴射閥的流量特性確定了噴射脈寬，之后確定補氣裝置中各噴射閥的補氣順序和補氣正時，以及補氣裝置停止工作的時間，通過上止點傳感器，當(dāng)檢測到到某一氣缸中活塞最先處于進氣門開啟時的配氣相位上止點前a°CA時，該氣缸進氣門開啟，此時開啟對應(yīng)的噴射閥，之后按預(yù)先設(shè)定的噴射脈寬關(guān)閉對應(yīng)的噴射閥，此時判斷是否所有氣缸完成了補氣，若沒有完成，則按照氣缸工作順序確定下個對應(yīng)的氣缸，在該氣缸活塞處于進氣門開啟的配氣相位時，再對其噴射閥進行相應(yīng)的控制；當(dāng)所有氣缸都完成補氣時，關(guān)閉總補氣閥，補氣裝置暫停工作；之后判斷柴油機是否停止運行，若柴油機未停止工作，則重新對曲軸轉(zhuǎn)速以及廢氣閥狀態(tài)進行實時檢測，確保下次柴油機進氣不足時重新啟用補氣裝置對柴油機進行補氣，直到柴油機停止工作，補氣流程結(jié)束。