CN205089491U - 船用柴油机的进气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种船用柴油机的进气系统，其包括：进气管，其出气端与气缸盖的进气道连通，进气端呈密封状态；排气管，其与气缸盖的排气道连通以用于排放废气，该排气管通过一旁通取气管与所述进气管连通；以及氧气提取装置，其喷氧口通过管路延伸至所述进气管的出气端处，该氧气提取装置设有调节氧气供给量的调节开关，所述调节开关通过驱动构件与柴油机的油门手柄连接，由所述油门手柄驱动所述驱动构件以控制所述调节开关的开启程度，从而控制所述氧气提取装置往所述进气管内供给不同量的氧气。本实用新型只利用柴油机废气与纯氧混合后形成的混合气，不使用大气中的空气，所以没有氮气参与柴油机的燃烧做功，则可以大幅降低废气的排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机进气系统，特别涉及一种船用柴油机的进气系统。
背景技术
众所周知，柴油机工作时，进气通常是直接取至大气中的空气，对于增压中冷机型，则需要先经过增压器的增压，再经过中冷器的冷却后进入进气管，最后进入气缸。
柴油机在工作过程中，因为气缸内的温度和压力较高，容易产生大量氮氧化合物NOx，因为相关排放法规对氮氧化合物NOx有严格要求，所以出现了采用EGR废气再循环或SCR选择性催化还原等方式来控制氮氧化合物NOx的排放。其中采用SCR选择性催化还原方案的成本非常高，增加了用户的使用成本，使用一定时间后将出现催化剂减少和失效问题而导致对废气后处理的能力降低；而应用EGR废气再循环方案仅局限在中小功率柴油机的使用。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种船用柴油机的进气系统，从而克服现有采用SCR选择性催化还原方案的催化剂在使用一定时间后出现减少和失效而导致对废气后处理的能力降低的缺点。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种船用柴油机的进气系统，包括：进气管，其出气端与气缸盖的进气道连通，进气端呈密封状态；排气管，其与气缸盖的排气道连通以用于排放废气，该排气管通过一旁通取气管与所述进气管连通；以及氧气提取装置，其喷氧口通过管路延伸至所述进气管的出气端处，该氧气提取装置设有调节氧气供给量的调节开关，所述调节开关通过驱动构件与柴油机的油门手柄连接，由所述油门手柄驱动所述驱动构件以控制所述调节开关的开启程度，从而控制所述氧气提取装置往所述进气管内供给不同量的氧气。
优选地，上述技术方案中，所述旁通取气管上设有旁通阀，该旁通阀的控制端通过压力传感接管延伸至所述进气管内以由所述进气管内的压力控制所述旁通阀的通断。
优选地，上述技术方案中，所述旁通阀为弹簧膜片式阀门。
优选地，上述技术方案中，所述调节开关为旋钮。
优选地，上述技术方案中，所述驱动构件包括：螺旋弹簧，其用于将所述旋钮限位于初始位置；以及拉线，该拉线的一端固定缠绕于所述旋钮上，另一端与所述油门手柄固定连接；当拉紧所述油门手柄时，所述拉线带动所述旋钮往开启方向旋转，当放松所述油门手柄时，所述螺旋弹簧带动所述旋钮往关闭方向复位。
优选地，上述技术方案中，所述旁通取气管上设有散热器。
优选地，上述技术方案中，所述氧气提取装置为碳分子筛-氧气分离提取装置。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型将柴油机气缸盖的进气管的进气与外界空气隔离，利用纯氧与废气混合作为柴油机的进气，因为进气管的进气没有空气中氮气的混入，即没有氮气参与柴油机的燃烧做功，可以大幅度降低氮氧化合物NOx排放，同时该混合气采用纯氧，能够保证柴油的充分燃烧，从而降低碳氢化合物HC的排放和减少燃烧废气中碳烟和颗粒物的排放。
2、本实用新型在高海拔氧气稀薄地区，通过氧气提取装置可以为柴油机提供浓度较高的氧气，减少柴油机的功率损失。
附图说明
图1是根据本实用新型船用柴油机的进气系统的结构示意图。
主要附图标记说明：
1-气缸盖，11-进气道，12-排气道，13-进气门，14-排气门，2-进气管，3-排气管，4-旁通取气管，5-散热器，6-氧气提取装置，61-旋钮，62-螺旋弹簧，63-拉线，64-管路，7-旁通阀，71-阀门，8-压力传感接管，9-活塞。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1显示了根据本实用新型优选实施方式的船用柴油机的进气系统的结构示意图。如图1所示，显示了柴油机的部分气缸构件和进气系统，其中，该进气系统包括：气缸盖1、进气管2、排气管3、散热器5、驱动构件以及氧气提取装置6；气缸盖1包含有：进气道11、排气道12、用于打开或关闭进气道11的进气门13以及用于打开或关闭排气道12的排气门14；进气管2的出气端与气缸盖1的进气道11连通，进气管2的进气端呈密封状态，使得进气管2的进气与外界空气隔离，从而阻止了空气中的氮气的混入；排气管3与气缸盖1的排气道12连通以用于排放废气，该排气管3通过一旁通取气管4与进气管2连通，为了满足柴油机进气温度需求，旁通取气管4上设散热器5对温度较高的废气冷却降温；氧气提取装置6的喷氧口通过管路64延伸至进气管2的出气端处，该氧气提取装置6设有调节氧气供给量的调节开关，调节开关通过驱动构件与柴油机的供油泵的油门手柄连接，由油门手柄带动驱动构件以控制调节开关的开启程度，从而控制氧气提取装置6往进气管2内供给不同量的氧气，优选地，氧气提取装置6为碳分子筛-氧气分离提取装置。
继续参考图1，作为本实施例中的一种优选设计，调节开关采用旋钮61，驱动构件包括螺旋弹簧62以及拉线63；螺旋弹簧62用于将旋钮61限位于初始位置；拉线63的一端固定缠绕于旋钮61上，另一端与油门手柄固定连接；初始状态，旋钮61和油门手柄的初始位置相同，当拉紧油门手柄时，拉线63同步带动旋钮61往开启方向旋转，当放松油门手柄时，螺旋弹簧62带动旋钮61往关闭方向复位，相应的通过拉线63拉动旋钮61加大氧气产生量或减少氧气产生量，使得供氧量与柴油机的供油量同比例进行增加或减少，以满足在不同工况和负荷下，对氧气浓度的要求。但是应了解的是，这并非用于限制本实用新型，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的现有调节开关和驱动构件配合来调节氧气提取装置的供氧量。
进一步地，旁通取气管4上设有旁通阀7，用于控制旁通取气管4的通断，在该实施例中，旁通阀7为弹簧膜片式阀门，该旁通阀7的控制端(即压力腔)通过压力传感接管8延伸至进气管2内以由进气管2内的压力控制旁通阀7的通断；当柴油机的喷油泵的油门手柄加大开度时，柴油机的进气量增加，进气管2对旁通阀的压力腔产生负压吸引作用，废气旁通阀7的阀门71打开，排气管2中的燃烧废气则通过旁通取气管4进入进气管2中。
当柴油机工作，活塞9向下运行时，进气门13打开，排气门14关闭，此时气缸内将产生真空度，此真空度通过进气道11、进气管2、压力传感接管8，传导至旁通阀7，拉动其内部的弹簧膜片，开启阀门71，此时排气管2内部的废气将通过废气旁通阀7流出，经散热器5冷却后，进入进气管2中，与氧气提取装置6产生的氧气混合后，经进气道12进入气缸内。之后进气门13关闭，活塞9向上运行，对工质压缩做功，形成高温高压环境，活塞9运行至上止点附近时，柴油机通过喷油泵向气缸内喷油，柴油随后燃烧做功，在活塞9运行至下止点附近时，排气门14打开，废气经排气道12，一部分废气将通过废气旁通阀7回流至进气管2中，剩余废气排出至大气，并如此循环。进一步地，当柴油机喷油泵的油门手柄拉紧，循环供油量增加后，柴油机的缸内燃烧做功增强，进气负压增大，则废气旁通阀7得到的进气管2内的负压变大，废气旁通阀7的阀门71开度变大，进气管2内的柴油机废气含量会随之增加，同时氧气提取装置6的旋钮61加大开度，氧气的输出量相应增加，以满足柴油机加大负荷时的柴油燃烧所需氧气。
值得说明的是，该实施例中在旁通取气管4上是否设旁通阀7不影响废气的循环及隔绝外界空气，若无旁通阀7时，在柴油机起步阶段，气缸进气需求量较少，由氧气提取装置6产生的氧气即可满足气缸做功的需氧量，同时进气管2内为正压，外界的空气无法进入进气管2，随着柴油机正常工作后，气缸的进气量越来越大，从而自动从旁通取气管4吸取排气管3排放的尾气。
综上，本实用新型将柴油机气缸盖的进气管的进气与外界空气隔离，利用纯氧与废气混合作为柴油机的进气，因为进气管的进气没有空气中氮气的混入，即没有氮气参与柴油机的燃烧做功，可以大幅度降低氮氧化合物NOx排放，同时该混合气采用纯氧，能够保证柴油的充分燃烧，从而降低碳氢化合物HC的排放和减少燃烧废气中碳烟和颗粒物的排放。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (7)
1.一种船用柴油机的进气系统，其特征在于，包括：
进气管，其出气端与气缸盖的进气道连通，进气端呈密封状态；
排气管，其与气缸盖的排气道连通以用于排放废气，该排气管通过一旁通取气管与所述进气管连通；以及
氧气提取装置，其喷氧口通过管路延伸至所述进气管的出气端处，该氧气提取装置设有调节氧气供给量的调节开关，所述调节开关通过驱动构件与柴油机的油门手柄连接，由所述油门手柄驱动所述驱动构件以控制所述调节开关的开启程度，从而控制所述氧气提取装置往所述进气管内供给不同量的氧气。
2.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述旁通取气管上设有旁通阀，该旁通阀的控制端通过压力传感接管延伸至所述进气管内以由所述进气管内的压力控制所述旁通阀的通断。
3.根据权利要求2所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述旁通阀为弹簧膜片式阀门。
4.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述调节开关为旋钮。
5.根据权利要求4所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述驱动构件包括：
螺旋弹簧，其用于将所述旋钮限位于初始位置；以及
拉线，该拉线的一端固定缠绕于所述旋钮上，另一端与所述油门手柄固定连接；当拉紧所述油门手柄时，所述拉线带动所述旋钮往开启方向旋转，当放松所述油门手柄时，所述螺旋弹簧带动所述旋钮往关闭方向复位。
6.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述旁通取气管上设有散热器。
7.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述氧气提取装置为碳分子筛-氧气分离提取装置。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105275677A (zh) * | 2015-11-13 | 2016-01-27 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 船用柴油机的进气系统 |
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2015
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