[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

说明书

本发明的目的在于提供一种大功率V型船用柴油机单排补气装置及补气方法，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，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。本发明采用集气腔连接各气缸的进气道，独立地控制对每个气缸进行的补气，明显解决了大功率V型柴油机在低负荷气缸断排工作时，动态过程空气流量减少造成的发动机各缸进气不足，以及燃烧恶化等问题。

技术领域

本发明涉及的是一种柴油机装置及控制方法，具体地说是船舶柴油机进排气装置及控制方法。

背景技术

随着船舶的大型化，大功V型增压发动机得到越来越广泛地应用。当船舶处于巡航阶段，动力需求很低，在低负荷下运行时，不需要所有气缸同时运行来保证功率，如果所有气缸都投入使用，会导致柴油机油耗较高，效率很低。针对发动机在低负荷下所有气缸投入使用导致性能较差的问题，采用停止其中一侧气缸喷油的方法，即气缸断排的方式来解决这一问题。

然而在低负荷下，发动机气缸断排工作时，当遇到极端天气、逆流等情况，需船舶加速航行，发动机负荷会突增，但又不值得将发动机所有气缸都投入使用，所以会出现负荷突然增加，这时会导致在这一动态过程中，发动机工作的一侧气缸出现进气不足的现象，使得缸内燃烧过程出现冒黑烟等问题，发动机性能恶化。所以本发明提出了一种大功率V型船用柴油机单排补气装置及方法。

现阶段对于增压柴油机的补气装置的研究仍然有很多不足，补气的响应速度以及补气的均匀性都对补气效果有很大的影响。专利CN203035338U发明了具有补气功能的相继增压结构，该结构只是将高压缩气源与两进气总管间的连通管相连，使得补充空气到各缸的行程较长，容易造成补气能量的损失，补气效果较差；且由于各气缸位置的不同，补充空气通过进气总管到达各气缸时的压力波动较大，无法满足各气缸补气的均匀性。专利CN103016139A发明了柴油机相继增压补气装置及补气方法，该发明设计的补气分配器只能将补充空气分配到各气缸，并不能独立控制补气进入各气缸的开启和关闭。

发明内容

本发明的目的在于提供能解决柴油机在低负荷工况气缸断排运行时，发动机突然加速加载导致进气量不足的问题，以及补气不均匀，精度差等问题的一种大功率V型船用柴油机单排补气装置及补气方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种大功率V型船用柴油机单排补气装置，其特征是：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A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。

本发明一种大功率V型船用柴油机单排补气装置还可以包括：

1、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。

2、集气腔的容积为补气管进气流量的100-105倍。