專利名稱：高原船用柴油機(jī)用增氧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及柴油機(jī)用增氧裝置的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高原船用柴油機(jī)用增氧
裝置O
背景技術(shù)：
渦輪增壓器是利用柴油機(jī)排氣能量驅(qū)動(dòng)渦輪，帶動(dòng)壓氣機(jī)來提高柴油機(jī)進(jìn)氣壓 力的裝置。渦輪增壓器實(shí)際上是一種空氣壓縮機(jī)，通過壓縮空氣來增加進(jìn)氣量。它是利用 發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣慣性沖力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送 由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進(jìn)入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增快，廢氣排出速度 與渦輪轉(zhuǎn)速也同步增快，葉輪就壓縮更多的空氣進(jìn)入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以 燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率 了。高原大氣壓強(qiáng)比零海拔標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)降低了 40-42%，因此空氣密度稀薄，單位 體積含氧量大幅度下降，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)因缺氧而致功率和扭矩自動(dòng)下降。根據(jù)天津軍事交通學(xué)院劉瑞林教授和天津內(nèi)燃機(jī)研究所秦德研究員所作的《渦 輪增壓柴油機(jī)高海拔低氣壓性能試驗(yàn)研究》，表明海拔高度的變化對(duì)柴油機(jī)高速區(qū)的動(dòng) 力性影響較小而對(duì)低速區(qū)動(dòng)力性影響較大，最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速隨著海拔升高逐漸向高 速區(qū)移動(dòng)。柴油機(jī)最大工作能力在低速區(qū)嚴(yán)重下降，尤其在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速1400-1600轉(zhuǎn)/分 時(shí)，船艇因柴油機(jī)不能提供克服船艇起滑所必需的功率和扭矩，因而導(dǎo)致船艇在此轉(zhuǎn)速 段不能正常起滑，因此如何在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速1400-1600轉(zhuǎn)/分時(shí)對(duì)所損失的功率和扭矩加以 彌補(bǔ)，是本領(lǐng)域要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適于增加柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速區(qū)域 的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量并最終確保柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速區(qū)域具有足夠的功率和扭矩的高原船用 柴油機(jī)用增氧裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高原船用柴油機(jī)用增氧裝置，其包 括與柴油機(jī)傳動(dòng)連接的壓縮機(jī)和設(shè)于壓縮機(jī)的進(jìn)氣口上的第一進(jìn)氣濾清器，壓縮機(jī)的 出氣口經(jīng)氣管與一單向進(jìn)氣閥的第一進(jìn)氣口相連通，該單向進(jìn)氣閥的第二進(jìn)氣口上設(shè)有 第二進(jìn)氣濾清器，該單向進(jìn)氣閥的出氣口與柴油機(jī)中的渦輪增壓器的空氣進(jìn)口相連通。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的高原船用柴油機(jī) 用增氧裝置中，將壓縮機(jī)加裝到柴油機(jī)中的渦輪增壓器的進(jìn)氣口上，來增加柴油機(jī)在低 轉(zhuǎn)速區(qū)域的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量。其工作原理如下柴油機(jī)起動(dòng)并使壓縮機(jī)開始工作，產(chǎn) 生進(jìn)氣壓力，空氣由第一進(jìn)氣濾清器吸入。在壓縮機(jī)產(chǎn)生的進(jìn)氣壓力的作用下，單向閥的第一進(jìn)氣口打開，第二進(jìn)氣口關(guān)閉，空氣僅從單向閥的第一進(jìn)氣口吸入。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn) 速到達(dá)2000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，柴油機(jī)的渦輪增壓器開始產(chǎn)生的吸氣量大于壓縮機(jī)所提供的進(jìn) 氣量，因此單向閥的第二進(jìn)氣口因背壓作用而打開，同時(shí)關(guān)閉第一進(jìn)氣口，柴油機(jī)從第 二進(jìn)氣濾清器進(jìn)氣。本方案彌補(bǔ)了渦輪增壓器低轉(zhuǎn)速區(qū)域供氣不足的缺陷。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為實(shí)施例中的高原船用柴油機(jī)用增氧裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)號(hào)1--氣管，2--單向進(jìn)氣閥，3--第二進(jìn)氣濾清器，4--柴油機(jī)， 5—皮帶盤，6—楔形皮帶，7—柴油機(jī)連接支架，8—壓縮機(jī)安裝座，9一壓縮機(jī)， 11-第一進(jìn)氣濾清器。
具體實(shí)施例方式見圖1，本實(shí)施例的高原船用柴油機(jī)用增氧裝置，其包括與柴油機(jī)4傳動(dòng)連接 的壓縮機(jī)9和設(shè)于壓縮機(jī)9的進(jìn)氣口上的第一進(jìn)氣濾清器11，壓縮機(jī)9的出氣口經(jīng)氣管1 與一單向進(jìn)氣閥2的第一進(jìn)氣口相連通，該單向進(jìn)氣閥2的第二進(jìn)氣口上設(shè)有第二進(jìn)氣濾 清器3，該單向進(jìn)氣閥2的出氣口與柴油機(jī)4中的渦輪增壓器的空氣進(jìn)口相連通。柴油機(jī)轉(zhuǎn)速在600-800轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，由于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速較低，因此在這一轉(zhuǎn)速范圍 內(nèi)壓縮機(jī)沒有增壓效果。在柴油機(jī)加速到1500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，機(jī)帶壓縮機(jī)的增壓效果達(dá)到 最大值。在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速大于2000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，機(jī)帶壓縮機(jī)增壓效果不明顯。由于渦輪 增壓器在柴油機(jī)轉(zhuǎn)速800 2000轉(zhuǎn)/分鐘區(qū)域時(shí)功能增壓功能較弱，而機(jī)帶壓縮機(jī)的作 用有效的彌補(bǔ)了這一轉(zhuǎn)速段的功能缺陷。在沒加裝壓縮機(jī)前柴油機(jī)轉(zhuǎn)速在1500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)的進(jìn)氣壓力小于1個(gè)大氣壓 力，我們以1個(gè)大氣壓來估算，設(shè)為P，此時(shí)的進(jìn)氣量設(shè)為Q。在加裝了壓縮機(jī)后柴油機(jī) 轉(zhuǎn)速在1500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)的進(jìn)氣壓力為1.3個(gè)大氣壓力，設(shè)為P1,此時(shí)的進(jìn)氣量設(shè)為Q115Q1 = P1ZPXQ=UQ通過實(shí)際測(cè)算和比例關(guān)系可以明顯看出，加裝了壓縮機(jī)后柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速段 (1400 1600轉(zhuǎn)/分鐘)的進(jìn)氣量相較于沒有加裝壓縮機(jī)時(shí)進(jìn)氣量提高了 30%，輸出功 率也相應(yīng)提高30%。根據(jù)這種比例關(guān)系，在高原地區(qū)柴油機(jī)加裝這種機(jī)帶壓縮機(jī)系統(tǒng)也 可以達(dá)到同樣的二次增壓效果。經(jīng)模擬試驗(yàn)，以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和估算，得出加裝 機(jī)帶壓縮機(jī)可以有效地增加高原地區(qū)柴油機(jī)低速段功率和扭矩，進(jìn)而可以解決高原艇不 能正常起滑的問題。實(shí)艇改裝航行試驗(yàn)驗(yàn)證了我們的模擬試驗(yàn)和分析計(jì)算評(píng)估結(jié)果。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明 的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做 出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而這些屬 于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1. 一種高原船用柴油機(jī)用增氧裝置，其特征在于包括與柴油機(jī)(4)傳動(dòng)連接的壓 縮機(jī)(9)和設(shè)于壓縮機(jī)(9)的進(jìn)氣口上的第一進(jìn)氣濾清器(11)，壓縮機(jī)(9)的出氣口經(jīng)氣 管(1)與一單向進(jìn)氣閥(2)的第一進(jìn)氣口相連通，該單向進(jìn)氣閥(2)的第二進(jìn)氣口上設(shè)有 第二進(jìn)氣濾清器(3)，該單向進(jìn)氣閥(2)的出氣口與柴油機(jī)(4)中的渦輪增壓器的空氣進(jìn) 口相連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高原船用柴油機(jī)用增氧裝置，其包括與柴油機(jī)傳動(dòng)連接的壓縮機(jī)和設(shè)于壓縮機(jī)的進(jìn)氣口上的第一進(jìn)氣濾清器，壓縮機(jī)的出氣口與單向進(jìn)氣閥的第一進(jìn)氣口相連，單向進(jìn)氣閥的出氣口與柴油機(jī)中的渦輪增壓器的空氣進(jìn)口相連。本發(fā)明采用壓縮機(jī)來增加柴油機(jī)在低轉(zhuǎn)速區(qū)域的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣量。工作時(shí)，柴油機(jī)起動(dòng)并驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作，產(chǎn)生進(jìn)氣壓力，空氣由第一進(jìn)氣濾清器吸入。當(dāng)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)2000轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，柴油機(jī)的渦輪增壓器產(chǎn)生的吸氣量大于壓縮機(jī)所提供的進(jìn)氣量，因此單向閥的第二進(jìn)氣口因背壓作用而打開，同時(shí)關(guān)閉第一進(jìn)氣口，柴油機(jī)從第二進(jìn)氣濾清器進(jìn)氣。本方案彌補(bǔ)了渦輪增壓器低轉(zhuǎn)速區(qū)域供氣不足的缺陷。
文檔編號(hào)F02B37/04GK102022181SQ201010599870
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者仇玉明, 周友遠(yuǎn), 張清勇, 臧瑞斌, 馬進(jìn)元 申請(qǐng)人:常州玻璃鋼造船廠