CN204140214U - 船用涡轮增压器的控制系统 - Google Patents

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王新江
刘风虎
刘恩来
马爱民
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王忠起
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Abstract

本实用新型属于涡轮增压器技术领域，尤其涉及一种船用涡轮增压器的控制系统，船用发动机与涡轮增压器之间设有用于防止涡轮增压器的压气机内压力超压的废气旁通装置，所述船用发动机连接一用于控制发动机供油系统的ECU，所述ECU与所述涡轮增压器之间设有用于实时监测所述压气机内压力并传递给所述ECU的压力监测报警系统，涡轮增压器的涡轮壳上并排设有与所述船用发动机的排气管分别连通的两进气流道。本实用新型的有益效果：保证发动机低速大扭矩、低油耗的要求，并保证了发动机高速时涡轮增压器不超速，提高了发动机整体可靠性。

Description

船用涡轮增压器的控制系统
技术领域
本实用新型属于船用涡轮增压器技术领域，尤其涉及一种船用涡轮增压器的控制系统。
背景技术
涡轮增压器在发动机结构不变的情况下具有提高发动机功率、降低燃油消耗率、增大低速扭矩、减少排气污染、高原功率恢复等优点。
对于渔船市场中由于作业环境的特殊性对船用发动机的运行特性需提出更高的要求，因为船用发动机在起航、续航、追渔、下网、拖网、上网、靠岸等状态下所用工况大不相同。
现实中一般常用工况是在发动机低转速时，要求发动机具有大扭矩、低油耗、低烟度。为了改善发动机的低速性能，因此必须使用增压器来提高低速工况时的增压压力、空燃比。但在发动机高工况时，会使得涡轮增压器超速，使得涡轮增压器内的空气压力和流量大幅增高，之后进入发动机内并将直接导致气缸爆发压力过高，直接影响发动机使用的稳定性以及涡轮增压器的可靠性，导致船舶在航行的安全不能保证。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种船用涡轮增压器的控制系统，以解决现有使用的船用涡轮增压器在发动机高工况运行时使用稳定性及可靠性低，导致船舶航行时安全性低的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种船用涡轮增压器的控制系统，船用发动机与涡轮增压器之间设有用于防止涡轮增压器的压气机内压力超压的废气旁通装置，所述船用发动机连接一用于控制发动机供油系统的ECU，所述ECU与所述涡轮增压器之间设有用于实时监测所述压气机内压力并传递给所述ECU的压力监测报警系统，所述涡轮增压器的涡轮壳上并排设有与所述船用发动机的排气管分别连通的两进气流道。
作为进一步的改进，所述废气旁通装置采用废气旁通阀，所述废气旁通阀的一端通过进气管与设置在所述压气机壳体上的放气阀孔连通，所述废气旁通阀的另一端通过旁通阀接头与所述涡轮增压器的涡轮壳连接，且所述旁通阀接头上安装有通过所述废气旁通阀开启的出气门，且所述出气门与两所述进气流道均连通。
作为进一步的改进，所述废气旁通装置设置在所述发动机的排气管与所述涡轮增压器的涡轮壳的两进气流道之间。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
由于在船用发动机与涡轮增压器之间设有用于防止涡轮增压器的压气机内压力超压的废气旁通装置，所述船用发动机连接一用于控制发动机供油系统的ECU，所述ECU与所述涡轮增压器之间设有用于实时监测所述压气机内压力并传递给所述ECU的压力监测报警系统。若是气压机内的压力超过预设值，则将直接推开废气旁通系统将涡轮壳内的部分废气直接排走，防止涡轮增压器超速导致气体流量压力过高，影响发动机使用的稳定及可靠性，若废气旁通系统失效后，压力监测报警系统将会及时检测到压气机内压力的变化，然后直接传递给ECU，ECU将控制发动机供油系统，减小喷油量来降低发动机功率，解决了涡轮增压器超速的问题，涡轮增压器与发动机ECU一起，达到控制发动机持续安全可靠运行的目的，保证发动机低速大扭矩、低油耗、高压力，高速时不超速，大大提高了各种使用工况的安全及可靠性。
由于废气旁通阀采用在涡轮增压器本身不变的情况下增加旁通阀接头与涡轮增压器连接，在旁通阀接头上安装废气排放用得气门，这样当废气旁通阀损坏时可以在不更换涡轮增压器的情况下直接更换旁通阀接头，提高增压器的通用性，降低维修成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是涡轮增压器上设有废气旁通阀的结构示意图；
图3是具有两进气流道的涡轮增压器上设有废气旁通阀的结构示意图；
图中，1、涡轮增压器，10、涡轮壳，11、涡轮，12、压气机，2、废气旁通阀，20、旁通阀接头，21、出气门，22、进气管，3、发动机，4、供油系统，5、ECU，6、压力监测报警系统，60、压力传感器，61、存储器，7、进气流道。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一：
如图1至图3共同所示，一种船用涡轮增压器的控制系统，船用发动机3与涡轮增压器1之间设有用于防止涡轮增压器1的压气机12内压力超压的废气旁通装置，若上述废气旁通装置在使用过程中发生失效的情况时，则采用如下的补救方式保证发动机在高低速运行工况下的稳定性及可靠性。
具体为：将船用发动机3连接一控制发动机供油系统4的ECU5，ECU5与涡轮增压器1之间设有实时监测压气机内压力并传递给ECU5的压力监测报警系统6。压力监测报警系统6通过压力传感器60监测压气机后压力，并将压力信号变为电信号存储在存储器61中，当压力超过设定值时，会及时报警并通过ECU5对发动机3供油系统4进行调整，通过减小喷油量来降低发动机功率，从而防止涡轮增压器1超速，达到控制发动机持续安全可靠运行的目的。
废气旁通装置采用废气旁通阀2，如图2中所示，废气旁通阀2设置在涡轮增压器1的涡轮壳10上，废气旁通阀2通过进气管22与设置在压气机12的放气阀孔连通，废气旁通阀2的旁通阀接头20与涡轮壳10连接，并使得废气旁通阀2的出气口与设置在旁通阀接头上的出气门21连通。此种方式的工作原理与上述方式类似，当压气机转速升高，气流压力变大时，高压气流通过压气机壳上的放气阀孔进入废气旁通阀2，压缩废气旁通阀的弹簧，进而拉动涡轮壳10上的摆臂和出气门21使得涡轮壳10内的废气外泄，降低涡轮转速。
如图3中所示，上述涡轮增压器的涡轮壳10上并排设有与所述船用发动机的排气管分别连通的两进气流道7，两进气流道7可以保证船用发动机低速运行时涡轮增压器内的进气量，保证发动机低工况运行时的可靠性。
实施例二：
本实施例与实施例一的结构基本相同，其不同之处在于，废气旁通装置具体安装形式可采用如下具体布置方式：废气旁通装置设置在发动机3的排气管与涡轮增压器1的涡轮壳10的两进气流道7之间。此方式使用时直接监测发动机排气管处的压力，若超过废气旁通装置预设的压力值，则直接开启废气旁通装置将进入两进气流道内的部分废气直接排走，保证进入涡轮增压器1的涡轮壳10内的废气量，从而保证涡轮增压器1不会超速，从而保证进入发动机内的空气压力和流量，提高发动机在高低速运行工况下的稳定性及可靠性，从而保证船舶运行的安全性。
本实用新型可满足了船用发动机低速大扭矩、低油耗的要求，并保证了发动机高速时增压器不超速，提高了发动机整体可靠性。
压气机后压力通过压力传感器变为电信号存储在存储器中，当压力超过设定值时，会自动报警，成为发动机的黑匣子。
压力监测报警系统与发动机ECU相连，当压力报警时，压力监控系统将信号传递给发动机ECU，发动机ECU通过控制供油系统，减小喷油量，限制发动机在较低转速下正常运转，防止涡轮增压器超速，保证发动机的可靠性，保证渔船安全航行。整个系统自动化控制，大大提高船舶航行使用的安全性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.船用涡轮增压器的控制系统，其特征在于，船用发动机与涡轮增压器之间设有用于防止涡轮增压器的压气机内压力超压的废气旁通装置，所述船用发动机连接一用于控制发动机供油系统的ECU，所述ECU与所述涡轮增压器之间设有用于实时监测所述压气机内压力并传递给所述ECU的压力监测报警系统；所述涡轮增压器的涡轮壳上并排设有与所述船用发动机的排气管分别连通的两进气流道。
2.根据权利要求1所述的船用涡轮增压器的控制系统，其特征在于，所述废气旁通装置采用废气旁通阀，所述废气旁通阀的一端通过进气管与设置在所述压气机壳体上的放气阀孔连通，所述废气旁通阀的另一端通过旁通阀接头与所述涡轮增压器的涡轮壳连接，且所述旁通阀接头上安装有通过所述废气旁通阀开启的出气门，且所述出气门与两所述进气流道均连通。
3.根据权利要求1所述的船用涡轮增压器的控制系统，其特征在于，所述废气旁通装置设置在所述发动机的排气管与所述涡轮增压器的涡轮壳的两进气流道之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106438022A (zh) * 2016-12-13 2017-02-22 湖南天雁机械有限责任公司 一种涡轮增压器的旁通放气机构及其设计方法
CN109026383A (zh) * 2018-07-09 2018-12-18 大同北方天力增压技术有限公司 一种增压器转速监测记录和故障预警装置及预警方法

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