[发明专利]一种大功率V型船用柴油机单排补气装置及补气方法

权利要求书

1.一种大功率V型船用柴油机单排补气方法，其特征是：采用如下一种大功率V型船用柴油机单排补气装置，包括A列气缸、B列气缸、基本涡轮增压器、受控涡轮增压器、高压缩气源，基本涡轮增压器的涡轮连接A列排气总管，A列排气总管连接A列气缸，基本涡轮增压器的压气机连接A列进气总管，A列进气总管连接集气腔，集气腔连接A列气缸，高压缩气源连接总补气管，总补气管连接集气腔，受控增压器的涡轮连接B列排气总管，受控增压器的压气机连接B列进气管，A列进气总管与B列进气总管相通，A列排气总管与B列排气总管通过连通管相通，受控涡轮增压器的涡轮与连通管之间的B列排气总管上设置废气阀，B列进气总管上设置空气阀，总补气管上设置总补气阀，废气阀、空气阀和总补气阀分别连接控制单元；

集气腔通过喷气阀连接补气管，补气管伸入其对应的A列进气歧管里至进气阀之前，补气管端部安装高压喷嘴，所有喷气阀均分别连接控制单元；

集气腔的容积为补气管进气流量的100-105倍；

相继增压柴油机在低负荷气缸断排运行时，安装在曲轴上的转速传感器实时检测发动机转速，设定需要补气的目标转速变化率n₁，当转速传感器检测到实时转速变化率Δn大于n₁，且小于断排工作的最大转速变化率n₂时，说明柴油机处于突然加速加载的动态过程，且仍处于气缸断排工作的状态，此时，柴油机会出现进气不足的现象，通过补气装置的介入来解决动态过程进气不足的问题：首先开启总补气阀，让高压缩空气进入到集气腔中，装在进气总管的压力传感器检测进气压力，通过速度密度法判断此时的进气流量，进而确定进入各缸的实际进气流量，之后根据测得的实时转速变化率Δn确定各缸所需的喷油量，再由目标空燃比确定所需进气量，再减去各缸的实际进气流量，从而确定需要补充的空气量，再根据喷气阀的流量特性确定了喷射脉宽，之后确定补气装置中各喷气阀的补气顺序和补气正时，以及补气装置停止工作的时间，通过安装在曲轴上的位置传感器，检测各缸到达上止点的时间，当检测到某一气缸中活塞最先处于进气门开启时的配气相位上止点前a°CA时，说明该气缸进气门开启，此时开启对应的喷气阀，之后按预先设定的喷射脉宽关闭该喷气阀，此时判断是否所有气缸都完成了补气，若仍有气缸未完成补气，则按照气缸工作顺序确定下个对应的气缸，在该气缸活塞处于进气门开启的配气相位时，再对其喷气阀进行相应的控制，直到所有气缸均完成补气，关闭总补气阀，补气装置停止工作；若发动机仍在继续运行，则重新对曲轴转速以及废气阀状态进行实时检测，确保下次发动机进气不足时可以重新启用补气装置对发动机进行补气，直到发动机停止运行，补气控制流程结束。