[其他]渦輪增壓內燃機組成的多發動機機組

無效

• 申請號: 86106876
• 申請日: 1986-10-28
• 公開（公告）號: CN86106876A
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 漢斯·克里斯琴·克里坦森;漢斯·克里斯琴·勞里森
• 申請（專利權）人: 奧格斯堡·紐倫堡機械公司伯邁斯特與韋恩柴油機分公司
• 主分類號: F02C3/00
• 分類號: F02C3/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹永來

本發明涉及一種多發動機機組，它具有多臺渦輪增壓內燃機，其中至少有一臺在機組的大部份運行時間內作備用運轉，而與此同時另一臺發動機作加載運轉，上述發動機各具有一套獨立的空氣增壓系統。

這里所謂的發動機作備用運行是指發動機持久空轉，即作無載或低載運轉，例如不超過它最大輸出功率的約25%。

通常力避的上述運轉出現在自備的發電機組，也就是不依賴外部電源的機組。它需要高度可靠地持續供電。這種動力機組典型地使用于船只、海上鉆井臺以及與電源隔絕的其他裝置。

為了確保在任何工作環境中滿足電力的實際需求，有必要，而且一般地說是限定機組要具備一些附加的或輔助的發動機，它們有時或一俟通知就可以參與并可能完全投入供電。

事實上上述動力機組往往是自動化的而且因此是周期性地無人管理的，供電的準則意指輔助發動機應持續地運轉，即主要是作備用運轉。

如上所述，這種運轉是不希望有的，因為它牽涉到多方面的問題，其中最嚴重的是由于廢氣的倒流而引起對空氣和氣體管道的低溫腐蝕與污染。降低負荷后到排氣壓力最終超過增壓空氣壓力時，后述問題變得越來越突出。因此增壓空氣壓力不足就無可爭議地成為由備用運轉帶來上述種種問題的主要原因。

在這種情況下必須提高增壓空氣壓力。已知的辦法就是采用電驅動的輔助鼓風機。但由于種種原因，上述解決辦法并非最佳，它需要并投資比較昂貴的鼓風機等等，而且從能量的方面看，這個辦法總的來說并非機組的一項最佳解決辦法。

根據本發明的多發動機機組與先有機組的不同之處在于備用發動機空氣增壓系統用一條導管連接到加載發動機空氣增壓系統空壓機排出口的下游處，并具有導管開關裝置。

本文述及的一臺發動機的空氣增壓系統包括連接渦輪增壓器壓氣機部分上下游的所有通道系統。

這里所謂的加載發動機是指其負載約為發動機最大負載的約50%到100%。將其空氣增壓系統連接備用發動機的空氣增壓系統，就可以用一種簡單的方式提高備用發動機的增壓空氣壓力。這種辦法所以可行，是因為在上述的工作范圍內加載發動機的渦輪增壓器以加壓增壓空氣的形式提供了相當數量的多余能量。整個動力機組的總效率因此改善而非單獨發動機之能力所及。

鑒于一艘船的動力裝置的燃油成本約為該船總運營費用的40%，可以理解在效率方面即使最小的改進都會帶來可觀的節約。

它的優點是導管終接于備用發動機渦輪增壓器壓氣機殼體上的至少一個噴咀小孔。然而，這些補充的增壓空氣原則上可以輸往備用發動機空氣增壓系統中的任何處。

同樣，導管原則上可以連接在加載發動機空氣增壓系統中的任何處，然而最佳的是在該系統中有一個空氣冷卻器，導管從空氣冷卻器的上游分支出來。因此多余的空氣在高溫和高壓下排出。

開關導管的裝置可以是一個能根據備用發動機瞬時工作情況控制的自動斷流閥。

現參考附圖更詳盡敘述本發明。

圖1是渦輪增壓柴油機增壓空氣壓力和排氣壓力之間關系的曲線圖。

圖2是渦輪增壓器壓氣機殼體的端視略圖。

圖3是圖2中渦輪增壓器壓氣機部分的剖面圖。

圖4表示根據本發明的多發動機機組的第一例。

圖5是根據本發明的多發動機機組的第二例。

圖1中的曲線說明渦輪增壓柴油機的排氣壓力和增壓空氣壓力之間在不同負載時的一般關系。點劃曲線1表示增壓空氣壓力，實線曲線2表示排氣壓力。橫座標軸表示發動機負載的百分比，縱座標軸表示以毫巴為單位的絕對壓力值。正如所示，負載百分比約為25時，兩條曲線于S點相交。當負載百分比超過該值時，發動機的增壓空氣壓力則高于排氣壓力，而在負載百分比低于25時出現相反的情況，即處在典型的備用狀態。當發動機氣缸的進氣時間與排氣時間重疊時，廢氣就必然倒流入空氣增壓系統中，由此導致前述問題的發生而實際上不可能在該負載范圍內繼續作備用運轉。

處于這種運轉狀態時有必要提高增壓空氣壓力以超過排氣壓力。根據本發明將加載發動機空氣增壓系統的多余增壓空氣供給備用發動機空氣增壓系統就可以最佳地實現。

上述補充增壓空氣原則上可以輸入備用發動機空氣增壓系統中的任何處，例如經壓氣機殼體上、通向空氣冷卻器的過渡通道上或增壓空氣儲罐上的注射口或噴咀。

圖2和圖3簡略表示這些注射口如何付諸實施。沿壓氣機殼體3的圓周均勻分布著五個注射口4。注射口基本上切向朝向壓氣機葉輪5的葉片6并順其旋轉方向，因而補充的空氣切向沖擊葉片，以助壓氣機的葉輪旋轉。增壓器的正常供氣是通過入口7進入的，而經殼體3上注射口4的補充供氣是通過殼體上的環形室8進入的。