包含有若干涡轮增压燃烧发动机的动力装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN88102879

申请日:

1988.05.11

公开号:

CN88102879A

公开日:

1988.11.30

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

|||授权|||审定||||||公开

IPC分类号:

F02B37/00; F02D23/00; F02D29/06

主分类号:

F02B37/00; F02D23/00; F02D29/06

申请人:

曼·B及W柴油机公司

发明人:

汉斯·克里斯蒂安·劳力森

地址:

丹麦维兹奥勒

优先权:

1987.05.12 DK 2395/87

专利代理机构:

中国专利代理有限公司

代理人:

李晓舒

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内容摘要

动力装置包含有若干涡轮增压燃烧发动机(1,2),这些发动机的增压空气系统藉助一封闭管路(14)而相互联结,管路(14)适于从负载发动机(1)的增压空气系统供应补充的增压空气到没有负载发动机的增压空气系统。一关闭阀(15)装在管子上并根据相连发动机(2)的工况,在增压空气压力和排气压力之间比较的基础上进行控制。藉助装在导管系统上的监视装置实现上述压力的比较,这就避免了传统的压力测量方法,因为现在的目标只是要检测到温差,不考虑实际压力的情况。

权利要求书

1: 1、一动力装置包含有若干涡轮增压燃烧发动机(
2: 2)涡轮增压燃烧发动机各有一单独的增压空气系统,和排气系统,其中单独发动机的空气增压系统藉助一封闭管路而相互连接而且其中控制件(17,18)用来打开和关闭装在管路上并又取决于相连发动机(2)工况的关闭阀,其特征在于控制件包括一监视装置(18),该监视装置具有一双向流导管带有一总管和二个单独分支管。 总管(27)与排气管(21)是流体连通。 第一支管(25)与相连发动机的增压空气系统也是流体连通 第二支管(26)与相连发动机的排气系统仍然是流体连通 二个支管各装有一热传感器用于实际支管的气流中。 热传感器(31,32)有控制地与关闭阀(15)相连。 2、根据权利要求1所述的动力装置,其特征在于监视装置的排气管(27,21)和与相连发动机的排气系统流体连通(29,20),用这样的方式来达到即它们的流动阻力超过监视装置和同一发动机的增压空气系统之间的流体连通(28,19)的流动阻力。

说明书


本发明与包含有若干涡轮增压燃烧发动机有关,涡轮增压燃烧发动机各有一单独的空气增压系统和排气系统,其中单独发动机的空气增压系统藉助一封闭管路而相互连接,而且其中控制件用来打开和关闭装在管路上的并取决于相连发动机工况的关闭阀。

    此类动力装置在以前的丹麦申请号4938/85中已有介绍,此处动力装置新的特点包含有发动机增压空气系统之间联结的管路,这些管路就能充分利用负载发动机的涡轮增压器所产生的剩余空气用来增加没有负载发动机的增压空气压力。在此上下文中,“没有负载的发动机”是指其载荷小于约25%最大载荷工作的发动机,而负载发动机是指其载荷处于50%~100%最大载荷工作的发动机。

    突出的问题是由没有负载的涡轮增压器所产生的增压空气压力在某一时候会跌到排气压力之下,这样排气可反吹到发动机的空气和气体通路内,这就会引起日益增加地污染问题,为什么上述问题可以通过单独增压空气系统之间的联结管路来很好地解决的原因是在上述工作范围内的负载发动机的增压器产生相当数量的以增压空气为形式的剩余能量。

    为了调节补充供应增压空气的目的,一关闭阀装在一个或几个发动机上游的相互联结管上,上述关闭阀的开启和关闭取决于相连发动机的实际工况,实际上是分别由增压空气压力与排气压力的瞬时值之间的比值来决定,如果增压空气压力超过排气压力,那么补充增压空气就不需要因此阀门就处于关闭状态,相反,如果排气压力超过增压空气压力,就需要补充增压空气,因而阀门必须打开。

    如上所述,阀门的控制根据想联的增压空气压力和排气压力之比值,所以就正确控制阀门而言,如何做到可靠和确切地测量此二压力之间的比值是至关重要的,此种测量方法原则上可通过普通的压差计来完成,但实际上成功应用此类装置原来是不可能。第一,联结压力计与排气接收器的管道会很快被烟尘和凝结水堵塞,第二,制造一压差精度在几毫巴同时又能经受住压差达一巴压力的压力计证明是既复杂又价格昂贵。

    根据本发明的动力装置不同于先有技术的动力装置,控制件包括一具有一双向流导管,并带有一总管和二个分支管的监视装置,该总管与排气管是流体连通,第一分支管与相联的发动机增压空气系统也是流体连通,而第二分支管与相连发动机内排气系统仍然是流体连通,二分支管中都各装备有一热传感器并用于实际分支管的气流中,而热传感器可控制地连到关闭阀上。

    用此简单方法就可以消除上面所提到的难题,因为无静止压力需要测量(或任何其它压力)仅仅只需测量二个连续气流的温度,而不论有关的压力情况这种温度测量是极准确的。

    换句话说,关闭阀的开和关取决于是否在二个温度传感器之间存在温差,因为此温差明显地指示出上述二个压力之间大小,更具体地说,指示出那一个压力是最高。

    监视装置的排气管和相连发动机排气系统的流体连通以这种方式来达到是有利的,以至它们的流动阻力超过监视装置和同一发动机的增压空气系统之间流体连通的流动阻力,这就保证在发动机的正常工作情况下,在监视装置的二个分支管路中都会有增压空气,这样也就使分支管路中装备的热传感周围有近似相同温度的空气。

    与有关管路连结的监视装置的整个管道系统在任何工况下不断地有连续的空气流和气体流流过,立即可认出其积极效果,即该装置可谓具有“自净化”这样就提供了一很高的可靠性。

    参照附图,本发明将会更详细介绍,其中:

    图1是根据本发明用于船上包括一主机和一辅机的动力装置的示意图;

    图2是通过图1监视装置平面部分示意透视图;

    图1所说明的动力装置包括一比较大的常压涡轮增压柴油主机1用来推进船只而一较小同样的涡轮增压的辅机2用来带动一发电机(未示出),主机1包括一涡轮增压器3带有压缩机部分4和涡轮部分5,压缩的增压空气从压缩机部分通过一管通6传送到增压空气冷却器7,从这里通过一增压空气接收器8,再传送到发动机1的单独汽缸。

    涡轮增压器3由燃烧所产生的排气所驱动,而且通过一排气接收器9输送到涡轮增压器3的涡轮部分5。

    辅机2同样包括一涡轮增压器10,一增压空气冷却器11,一增压空气接收器12和一排气接收器21。

    通过一从压缩机部件4和增压空气冷却器7之间的管路延伸出的管子14,主机1的增压空气系统与辅机2的增压空气系统相连,如图所示,到辅机2的联结位于涡轮增压器10的压缩机壳体之内。

    管子14上装有一关闭阀15,该阀由控制装置17所控制,由图中虚线信号线16表示,控制装置17与装在监视装置18中的二个热传感器在电路上相连,在上述温度传感器接收的信号比较的基础上,向关闭阀15产生一个控制信号。

    监视装置18通过管子19与辅机的增压空气接收器12相连而通过管子20与辅机的排气接收器相连,并且监视装置18通过管子21与涡轮增压器的涡轮部分发动机2下游的排气管相连。例如,管子19可备有一单通阀或类似阀(图上未示出)使热的排气一也就是在万一管子20被堵塞,不通过管子19而吹回到发动机的增压空气系统。

    从图2看出,监视装置备有一内导管系统包括一第一支管25,第二支管26和一共同总管27,通过孔28适于与管子19相连的支管25上装有一第一热传感器31,而通过孔29适于与管子20相连的支管26上装有一第二热传感器32,如图所示,支管25和26分别很靠近地配有二热传感器31和32,总管27与管子21相连。

    监视装置18的操作如下:当发动机2正常运转达,通过管子19所供应的增压空气压力超过通过管子20所供应的排气压力,因此,增压空气将流过监视装置18的整个导管系统,并且二热传感器31,32在各自的支管25和26中测得相同的温度,热传感器所产生的信号将会在控制装置17内进行比较,结果形成一个控制信号传送到关闭阀15,在这里情况下意味着阀门保持关闭。

    当发动机2的排气在没有负载下运转或所谓备用状态,在管子20的排气压力超过在管子19的增压空气压力,因为孔29和总管27有较小的直径。这样就会比孔28有较大的流动阻力。在备用状态并占优势的压力情况下结果形成热的排气流过支管26而较冷的增压空气流过支管25,如上所述,混合的气流通过管子21,从监视装置18排出,所以热传感器在此情况下记录了二个不同温度,在控制装置17记录了一温度,引起一信号输到阀15,意味着阀门打开,补充增压空气则从主机1的增压空气系统输送到辅机2。

    增压空气的补充供应意味着,通过管子19供应到监视装置18的增压空气压力重新引起了超过通过管子20输入的排气压力,为了防止这种情况,结果形成阀门15瞬间重新关闭,保证在恒定的备用状态下,使关闭阀15不会连续开和关的时延和某种逻辑线路会在控制装置17中采用,当控制装置17典型地组成了动力负载控制(PLC)系统的一部分,上述的逻辑线路和时延可直接形成上述系统控制程序的一部分。

    关于相对于相连发动机的监视装置18的导管尺寸,此尺寸用下述的方式则适用于发动机上,即流过监视装置18的最大增压空气量约小于总的增压空气消耗量1%,换句话说,此消耗量是如此小以至所失去的空气量一点也不影响发动机运行。

    监视装置-在以前写成与关闭阀单存地在控制上连在一起,也可以用于有关检测工况的其它操作的控制。例如,通过控制装置17,监视装置也可以有控制地与转换阀相连来控制增压空气冷却器11的供水,如果需要,上述控制还可用这样方式起作用,当发动机在无负载下运转,则热水输到增压空气冷却器内,当发动机在有负载下运转,则冷水可输到增压空气冷却器内。

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动力装置包含有若干涡轮增压燃烧发动机(1,2),这些发动机的增压空气系统藉助一封闭管路(14)而相互联结,管路(14)适于从负载发动机(1)的增压空气系统供应补充的增压空气到没有负载发动机的增压空气系统。一关闭阀(15)装在管子上并根据相连发动机(2)的工况,在增压空气压力和排气压力之间比较的基础上进行控制。藉助装在导管系统上的监视装置实现上述压力的比较,这就避免了传统的压力测量方法,因为现在的目。

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