CN201351527Y - 一种中速柴油机的进、排气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中速柴油机的进、排气装置，它包括进气阀、排气阀、气缸、活塞、连杆和曲轴，活塞位于气缸内，其通过连杆与曲轴相连，其特征在于：所述进、排气装置还包括增压器和空气冷却器，所述增压器和空气冷却器相连，所述的空气冷却器与进气阀相连。试验结果显示，采用本实用新型的进、排气装置后，柴油机排气温度降低15℃左右，NO_X排放量降低了约20％，燃油消耗量几乎保持原装置，具有较好的经济性能。

Description

一种中速柴油机的进、排气装置

技术领域

本实用新型涉及一种柴油机进、排气装置，其装置有高效增压器和高效空气冷却器，可改善柴油机的排放性能，适合于高强化度中速柴油机。

背景技术

传统中速柴油机的进、排气装置包括进气阀、排气阀、气缸、活塞、连杆和曲轴，活塞位于气缸内，其通过连杆与曲轴相连，通常将活塞向上移动的最高点称为上止点，活塞向下移动的最低点称为下止点，进气阀关闭定时一般设在下止点后某一角度，其主要利用气流惯性使更多的空气进入气缸，使燃油充分混合燃烧，从而提高柴油机功率，降低燃油消耗率，这种进排气相角配置一直被采用至今。

但上述的进、排气装置所产生的问题但往往柴油机排气温度相对高，NO_X排放比较高，对环境造成污染，同时新的IMO-TierII及TierIII规范即将出台，柴油机NO_X排放的要求更严格，故传统中速柴油机进排气相角装置很难满足未来排放要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种中速柴油机的进、排气装置，该装置可使柴油机NO_X排放大幅降低，并有较好经济性能。

本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现的：一种中速柴油机的进、排气装置，它包括进气阀、排气阀、气缸、活塞、连杆和曲轴，活塞位于气缸内，其通过连杆与曲轴相连，其特征在于：所述进、排气装置还包括增压器和空气冷却器，所述增压器和空气冷却器相连，所述的空气冷却器与进气阀相连。

本实用新型由于设置有增压器、空气冷却器及适当优化的柴油机压缩比，同时可适当调整优化其它进气阀的开启和进排气时间，此用曲轴转角表达(即进气阀的开启曲轴转角范围：0～20℃A)，同时减小气阀重叠角，由于柴油机的进气是在下止点前就关闭，借助增压器产生的增压空气，经空气冷却器冷却后，进入气缸参与柴油机各工作循环，降低气缸内部压力和温度，对降低柴油机NO_X排放有很大作用，同时在供油提前角不变，柴油机也会得到较好经济性能。

本实用新型中，所述增压器为高效增压器，其安装在柴油机的机身上。

所述空气冷却器为高效空气冷却器，其也安装在柴油机的机身上。

与现有技术相比，本实用新型的进、排气装置配置有高效冷却效果的空气冷却器、高效率高增压系统，结合适当优化柴油机压缩比(13.5～15.5)，采用在下止点前关闭进气阀，在下止点时，由于柴油机吸入空气的质量增加，使缸内空气再膨胀，故降低气缸内部压力和温度，降低NO_X排放量，并能保持较好经济性能，适合于高强化度中速大功率柴油机，特别是应用作为船舶推进装置等。

试验结果显示，采用本实用新型的进、排气装置后，柴油机排气温度降低15℃左右，NO_X排放量降低了约20％，燃油消耗量几乎保持原装置，具有较好的经济性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型柴油机的进、排气装置的工作原理结构图，此时活塞位于气缸的中间位置处；

图2是本实用新型柴油机的进、排气装置的工作原理结构图，此时活塞位于气缸的下止点处；

图3是本实用新型柴油机的进、排气装置安装在柴油机上的整体结构图，此时活塞位于气缸的中间位置处；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是本实用新型柴油机的进、排气装置安装在柴油机上的整体结构图，此时活塞位于气缸的下止点处；

图6是图5的B-B剖视图。

具体实施方式

如图1至图6所示的一种中速柴油机的进、排气装置，它包括进气阀1、排气阀2、气缸3、活塞4、连杆5、曲轴6、高效增压器9和高效空气冷却器10，活塞4位于气缸3内，其通过连杆5与曲轴6相连，高效增压器9和高效空气冷却器10均安装在柴油机的机身上，增压器9和空气冷却器10相连，空气冷却器10与进气阀1相连，空气经增压器9增压，再经空气冷却器10冷却后从进气阀1进入气缸3内以供柴油机循环工作。

本实用新型的工作过程如下：

如图1，图2所示，在柴油机启动时，进气阀1在上止点7前某个角度打开，随着被冷却后的增压空气不断进入气缸3，从而使活塞4继续下行，当活塞4下行到下止点8前某个角度时，进气阀1关闭；同时在活塞4惯性力作用下，连杆5继续带动曲轴6旋转，使活塞4向上运动，进入压缩行程，当活塞4继续压缩到上止点7某个时刻时，开始喷入燃油，与高温空气混合、加热，并自行发火燃烧；随着高温高压的燃气在气缸3内继续燃烧膨胀，推动活塞4下行作功，随气缸3容积逐渐增大，压力下降，在上止点7后某个时刻燃烧基本完成；当活塞4继续下行到下止点8前某个角度时，排气阀2打开，同上在活塞4惯性力作用，连杆5仍继续带动曲轴6旋转，活塞4上行，废气被活塞4推出气缸3，在活塞4继续上行到上止点7后某时刻时，排气阀2关闭，柴油机完成了一个工作循环，活塞4继续运动时，另一个新的循环又按上述同样的顺序重复进行。

如图3至图6所示，在柴油机启动后，凸轮轴11开始旋转，当旋转到达进气阀1的开启角度时，进入进气工作循环，在其期间活塞4下行，到达下止点8前关闭进气阀1，在下止点8时，利用高效增压器9产生的增压空气，进入高效空气冷却器10中被冷却，从而使活塞4继续下行使气缸3内空气膨胀，故降低了气缸3内部的压力和温度，从而达到降低燃烧温度降低NO_X排放的目的，由于保证柴油机供油提前角不变，故具有较好经济性能。

Claims (3)

1.一种中速柴油机的进、排气装置，它包括进气阀(1)、排气阀(2)、气缸(3)、活塞(4)、连杆(5)和曲轴(6)，活塞(4)位于气缸(3)内，其通过连杆(5)与曲轴(6)相连，其特征在于：所述进、排气装置还包括增压器(9)和空气冷却器(10)，所述增压器(9)和空气冷却器(10)相连，所述的空气冷却器(10)与进气阀(1)相连。

2.根据权利要求1所述的一种中速柴油机的进、排气装置，其特征在于：所述增压器(9)为高效增压器，其安装在柴油机的机身上。

3.根据权利要求1所述的一种中速柴油机的进、排气装置，其特征在于：所述空气冷却器(10)为高效空气冷却器，其安装在柴油机的机身上。

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