CN211623587U - 一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，上述共轨喷射式柴油机包括燃油高压共轨管，上述共轨喷射式柴油机还包括增压泵、高压单向阀，上述增压泵燃油进口通过进口管和上述共轨喷射式柴油机燃油总管连通，上述增压泵燃油出口通过高压管和上述高压单向阀正向输入端连通，上述高压单向阀正向输出端和上述燃油高压共轨管连通；上述增压泵启动后，上述高压单向阀正向输入端的增压燃油压力略低于上述共轨喷射式柴油机共轨燃油启动压力。有益效果是容易启动而且启动空气消耗量小。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机。
【背景技术】
船舶领域使用的WINGD公司RT-Flex机型船用低速二冲程柴油机存在以下技术问题：燃油喷射控制单元因未燃油泄漏量大导致燃油共轨压力的建立相对于新造柴油机比较慢、喷油器不开启导致柴油机启动困难需要二次启动导致启动空气消耗量大的问题。WINGD公司RT-Flex机型船用低速二冲程柴油机燃油系统为共轨喷射形式，例如WINGD RT-flex50b船用低速二冲程柴油机。其燃油系统的工作过程及原理见附图1一种共轨喷射式柴油机燃油系统原理图。如附图1所示燃油喷射过程如下：首先柴油机处于备车状态，具备动车条件；启动命令发出以后，启动空气进入气缸，推动活塞运动；活塞的上下往复运动带动连杆十字头、通过曲轴转换为旋转运动，并通过齿轮传动带动柱塞式高压油泵的驱动凸轮转动，使经过高压油泵后的燃油压力升高；升压后的燃油通过燃油管路进入燃油高压共轨管，当压力升高至450bar以上，W-ECS9520 型总控制器通过液压油系统控制燃油喷射控制单元，使高压燃油进入喷油器并喷油点火，柴油机就持续运转。由上述过程可以知道，共轨燃油压力是否到达 450bar以上，是喷油器能否喷油的重要因素，也是柴油机能否点火持续运转的首要前提。但是柴油机运行一定年限以后，燃油喷射单元及其他相关阀件可能出现密封件磨损，高压燃油泄漏，会使压力建立到450bar以上的时间变长。启动空气在推动活塞及曲轴运动后，控制系统会停止启动空气进入气缸。由于在短时间内燃油高压共轨管中燃油的压力不能达到450bar，控制系统就会给出二次启动命令，使启动空气再次进入气缸，使曲轴再次转动直至燃油高压共轨管中燃油的压力升至450bar以上。这样的情况对于柴油机启动空气的消耗量是非常巨大的，而且船上的启动空气都是存储在一定容量的空气瓶中，消耗后需要通过空压机补充。而在船舶靠港或者通过运河等情况下，需要船舶正倒车导致柴油机频繁启动，如果共轨燃油压力建立慢，每次启动都需要通过二次启动的话，启动空气很快就会消耗殆尽，而通过空压机补充的启动空气时间又比较长，这样容易导致船舶在港口和运河等航行时处于失去动力的状态，对船舶本身、港口及其他船只是巨大的安全隐患。针对这个情况，可以考虑更换燃油喷射控制单元或者增加启动空气瓶的容积来解决，但是成本十分昂贵、操作十分复杂。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是，提供一种容易启动而且启动空气消耗量小的共轨喷射式柴油机。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，上述共轨喷射式柴油机包括燃油高压共轨管，上述共轨喷射式柴油机还包括增压泵、高压单向阀，上述增压泵燃油进口通过进口管和上述共轨喷射式柴油机燃油总管连通，上述增压泵燃油出口通过高压管和上述高压单向阀正向输入端连通，上述高压单向阀正向输出端和上述燃油高压共轨管连通；上述增压泵启动后，上述高压单向阀正向输入端的增压燃油压力略低于上述共轨喷射式柴油机共轨燃油启动压力。
优选地，上述增压燃油压力和上述共轨燃油启动压力的大小比例为15:18 至17:18。
优选地，上述共轨喷射式柴油机为WINGD公司RT-Flex机型船用低速二冲程柴油机，上述增压燃油压力为400bar，上述共轨燃油启动压力为450bar。
优选地，上述增压泵设置有用于控制所述增压泵启动、停止和所述增压燃油压力的控制箱。
优选地，上述共轨喷射式柴油机燃油总管和上述增压泵燃油进口之间安装有手动截止阀。
优选地，上述增压泵采用三角凸轮式柱塞泵。
优选地，上述增压泵凸轮润滑管通过铜管和上述共轨喷射式柴油机滑油管连通。
优选地，上述增压泵凸轮润滑管和上述共轨喷射式柴油机滑油管之间安装有手动球阀。
优选地，上述增压泵润滑油回油管通过铜管和上述共轨喷射式柴油机液压油回油管连通。
优选地，上述三角凸轮式柱塞泵燃油溢流管通过管路和上述共轨喷射式柴油机燃油回油总管连通。
本实用新型一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机有以下有益效果：在共轨喷射式柴油机燃油系统中增加一套独立的燃油增压系统，在需要时，例如当船舶靠港或者通过运河航行时开启燃油增压系统，这样，共轨喷射式柴油机启动的时候就能避免燃油压力建立慢导致的启动失败，以及二次启动消耗大量启动空气的情况发生。
【附图说明】
图1是一种共轨喷射式柴油机燃油系统原理图。
图2是一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机燃油增压系统原理图。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1.喷油器 2.活塞
3.气缸 4.连杆十字头
5.曲轴 6.高压油泵
7.齿轮传动 8.燃油高压共轨管
9.燃油喷射控制单元 10.总控制器
11.增压泵 12.高压单向阀
13.手动截止阀 14.手动球阀
15.控制箱
【具体实施方式】
下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。
实施例1
本实施例实现一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机。
附图2是本实施例一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机燃油增压系统原理图。如图1所示，一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，上述共轨喷射式柴油机包括燃油高压共轨管，上述共轨喷射式柴油机还包括增压泵、高压单向阀，上述增压泵燃油进口通过进口管和上述共轨喷射式柴油机燃油总管连通，上述增压泵燃油出口通过高压管和上述高压单向阀正向输入端连通，上述高压单向阀正向输出端和上述燃油高压共轨管连通；上述增压泵启动后，上述高压单向阀正向输入端的增压燃油压力略低于上述共轨喷射式柴油机共轨燃油启动压力。
优选地，上述增压燃油压力和上述共轨燃油启动压力的大小比例为15:18 至17:18。
优选地，上述共轨喷射式柴油机为WINGD公司RT-Flex机型船用低速二冲程柴油机，上述增压燃油压力为400bar，上述共轨燃油启动压力为450bar。
优选地，上述增压泵设置有用于控制所述增压泵启动、停止和所述增压燃油压力的控制箱。
优选地，上述共轨喷射式柴油机燃油总管和上述增压泵燃油进口之间安装有手动截止阀。
优选地，上述增压泵采用三角凸轮式柱塞泵。
优选地，上述增压泵凸轮润滑管通过铜管和上述共轨喷射式柴油机滑油管连通。
优选地，上述增压泵凸轮润滑管和上述共轨喷射式柴油机滑油管之间安装有手动球阀。
优选地，上述增压泵润滑油回油管通过铜管和上述共轨喷射式柴油机液压油回油管连通。
优选地，上述三角凸轮式柱塞泵燃油溢流管通过管路和上述共轨喷射式柴油机燃油回油总管连通。
本实施例在共轨喷射式柴油机燃油系统中增加一套独立的燃油增压系统，在需要时，例如当船舶靠港或者通过运河航行时开启燃油增压系统，通过增压泵将燃油总管旁通过来的燃油加压至400bar左右，建议在375bar至425bar 之间，太高了、太低了效果都不好；通过一个高压单向阀输送加压后的燃油至燃油高压共轨管，使燃油高压共轨管中一直有400bar左右的燃油压力；增压泵运行以后，不论共轨喷射式柴油机停下或者阀件泄漏，管路中一直充满 400bar左右的燃油。这样，共轨喷射式柴油机启动的时候会即刻建立需要的450bar共轨燃油启动压力，就能避免燃油压力建立慢导致的启动失败，以及二次启动消耗大量启动空气的情况发生；当船舶靠港或者通过运河航行时保证船舶运行的安全。
实施例2
本实施例实现一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机。
本实施例是实施例1在现有的船舶上改装应用；实施例中船舶上的柴油机是为WINGD公司RT-Flex机型船用低速二冲程柴油机。
首先在机舱平台安装增压泵泵站及泵站的控制箱。泵站采用三角凸轮式柱塞泵，由三相电机驱动，泵出口压力可以通过齿条调整。泵站控制箱需要有电机启停控制包括相关的安全保护功能。
在柴油机燃油进机总管上取一个点，通过软管连接至增压泵燃油入口。软管从燃油管出来后安装一个手动截止阀，方便切断燃油入口及方便检修。
从柴油机主轴承滑油管或者十字头滑油管上取一个点并安装手动球阀，通过铜管将滑油接至增压泵泵站凸轮润滑管。
将增压泵站润滑油回油管通过铜管连接至柴油机注油器液压油回油管。
将增压泵泵站燃油溢流管通过管路连接至柴油机燃油回油管。回油管的管径需要满足泵站回油量的最小通径要求。
在柴油机燃油高压共轨管的端盖上，安装一个高压单向阀，增压泵泵站燃油出口从此阀进油至燃油高压共轨管；用高压管连接增压泵泵站燃油出口和高压单向阀进口。高压单向阀需要满足工作压力1000bar的规格要求，此高压单向阀可以隔开燃油高压共轨管内燃油和增压泵泵站出口的燃油。
上述工作完成后，接通电源启动增压泵系统。当柴油机启动时能满足启动压力，燃油高压共轨管内的燃油压力高于增压泵泵站出口的增压燃油压力，增压泵站出口的燃油不通过高压单向阀，而是直接通过溢流管流走。当燃油高压共轨管内的燃油压力低于400bar，增压泵泵站出口的燃油就通过高压单向阀进入燃油高压共轨管内，使燃油高压共轨管内一直充满400bar的燃油。由于燃油高压共轨管里一直有高压燃油，柴油机启动时启动空气推动活塞使曲轴转动，通过柴油机机带泵就会即刻建立需要的450bar共轨燃油启动压力，柴油机的启动就不会因为泄漏或者压力不足启动失败、和二次启动消耗大量启动空气。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，所述共轨喷射式柴油机包括燃油高压共轨管，其特征在于：所述共轨喷射式柴油机还包括增压泵、高压单向阀，所述增压泵燃油进口通过进口管和所述共轨喷射式柴油机燃油总管连通，所述增压泵燃油出口通过高压管和所述高压单向阀正向输入端连通，所述高压单向阀正向输出端和所述燃油高压共轨管连通；所述增压泵启动后，所述高压单向阀正向输入端的增压燃油压力略低于所述共轨喷射式柴油机共轨燃油启动压力。
2.根据权利要求1所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述增压燃油压力和所述共轨燃油启动压力的大小比例为15:18至17:18。
3.根据权利要求2所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述共轨喷射式柴油机为RT-Flex机型船用低速二冲程柴油机，所述增压燃油压力为400bar，所述共轨燃油启动压力为450bar。
4.根据权利要求1所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述增压泵设置有用于控制所述增压泵启动、停止和所述增压燃油压力的控制箱。
5.根据权利要求1所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述共轨喷射式柴油机燃油总管和所述增压泵燃油进口之间安装有手动截止阀。
6.根据权利要求1所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述增压泵采用三角凸轮式柱塞泵。
7.根据权利要求6所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述增压泵凸轮润滑管通过铜管和所述共轨喷射式柴油机滑油管连通。
8.根据权利要求7所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述增压泵凸轮润滑管和所述共轨喷射式柴油机滑油管之间安装有手动球阀。
9.根据权利要求7所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述增压泵润滑油回油管通过铜管和所述共轨喷射式柴油机液压油回油管连通。
10.根据权利要求6所述的一种带有燃油增压装置的共轨喷射式柴油机，其特征在于：所述三角凸轮式柱塞泵燃油溢流管通过管路和所述共轨喷射式柴油机燃油回油总管连通。
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