用于内燃机燃气的排气系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN85108352

申请日:

1985.11.12

公开号:

CN85108352A

公开日:

1986.05.10

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

F01N3/02|||授权|||审定||||||公开

IPC分类号:

F01N3/02; F01N7/08

主分类号:

F01N3/02; F01N7/08

申请人:

阿芒·罗侬

发明人:

阿芒·罗侬

地址:

法国科西欧弗里克堡(埃纳省)02380凡尔奈伊苏斯科西

优先权:

1984.11.12 法国(FR) 84.17 193

专利代理机构:

上海专利事务所

代理人:

吴淑芳

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内容摘要

本发明提供了一种包括一个测定在内燃机排气管道里面的气体背压增量的压力传感器的,用于内燃机的已燃气的排气系统。该背压由用于排出气体的第一个防焰组件或这种类似型的任何其他器件产生。压力传感器经由安置在燃气的排气通路外侧的第二个防焰组件与排气管道连通。

权利要求书

1: 一种用于内燃机的排气系统,包括一个排气管道,连接到所述的管道并且很可能堵塞的、排出所述气体的装置,以及一个与所述的管道连通的压力传感器,其特征在于所述的排气装置是防焰的,并且包括用于阻滞在所述的气体里所含有的颗粒的,并包含将所述的压力传感器与所述的管道接通的装置的第一个装置,包含用于阻滞在所述的气体里所含有的炽热颗粒的、配置在所述气体的排气通路的外侧的第二个装置的所述的连通装置。
2: 按权项1所要求的系统,其特征在于为冷却将所述的压力传感器与所述的管道接通的所述的装置而提供设备。
3: 按权项2所要求的系统,其特征在于所述的冷却设备是流体流动设备。
4: 按权项2和3中的一项所要求的系统,其特征在于所述的压力传感器是在一个范围里灵敏的,并且为测量在所述的压力传感器的灵敏范围附近的所述气体的温度而设置温度传感器。
5: 按权项1所要求的系统,其特征在于提供一个电控制系统,所述的压力传感器是产生一个电输出信号通向所述的电控制系统的传感器。
6: 按权项4所要求的系统,其特征在于提供一个电控制系统,所述的压力传感器和所述的温度传感器是产生电输出信号通向所述的电控制系统的传感器。

说明书


本发明涉及一种用于排出内燃机燃气的系统,包括一个排气管道,连接到所述的很可能堵塞的管道的排出所述气体的装置,以及一个与所述的管道连通的压力传感器。

    在英国专利案2134408A里所描述的这种系统已为大家所知。在该系统里,内燃机是汽车柴油机,在它用来排出燃气的装置中包括一个用于阻留所述气体里所含有的颗粒的、陶瓷或金属网格制成的过滤器。在一定的时间以后,阻留的颗粒的量促使过滤器堵塞并失效。这就导致在排气管道里以及在发动机汽缸里的叫做背压的气体压强的增强。当这个背压超过一定的、由发动机的结构规定的阈值时,燃烧将是不完全的,从而造成功率的损失。

    于是,必须再生过滤器,这就是说,通过把它置于高于550℃的温度的非常热的气流中来排除堵塞它的颗粒。借助压力传感器,在排气管道里的背压超过给定的阈值时,即在过滤器不过分堵塞的最佳时刻,即可着手进行再生过滤器。

    特别是使用在钻井平台上的内燃机的防焰的排气系统中也出现类似的问题。存在这样一种系统,其中,排除废气的装置是防焰的,它包含一个易被堵塞的垫片叠层组件。在法国专利1498492里所描述的这种组件是由适当厚度和间隙的穿孔的垫片所组成的。其作用在于铺开废气并熄灭它所携第的炽热的碳粒子。因而,它的失效是经由不定时间以后被堵塞而导致的。在这个不包含任何与排气管道连通的压力传感器的系统里,通常是在组件肯定尚未变得太堵塞的足够短的时间以后就更换防焰组件的,这有下述的缺点:一方面,这样就必须频繁地更换组件,这导致时间的浪费,另一方面,组件的更换需耗一定的时间,在这段时间里,发动机是停车的,这对于必须使用防焰系统的钻井平台来说是不经济的。最后,经验表明,操作者往往易于粗心大意,不按需更换和维护组件。

    为了克服这些缺点,英国专利申请案2134408A的经验当然可用于借助于压力传感器来进行测量在排气管道里面的燃气的背压。

    遗憾地,由于钻井平台发动机里燃气和它所携带的炽热颗粒的非常高而波动的温度,人们不可能使用如象在英国专利申请案2134408A里所使用的普通类型的薄膜压力传感器。因此,必须使用一种特殊的传感器,这即使可行也是非常昂贵的。

    此外,这种传感器一般是电动的。而现在,与防焰装置有关的规章条例对于在它附近的电源电压和电流的要求是很严格的,这就引入了一个附加的条件。

    一个切合实际的解决办法是在排气管道里加一个开口,口连通一个装有位于较少干扰的环境里的压力传感器的管道。

    这样,规章条例对于防焰装置的要求就可不必考虑了。

    本发明克服了上述的种种问题。

    对这点来说,它提供了一个上面所规定的类型的排气系统,其中,所述的排气装置是防焰的,并且包括用于阻滞在所述的气体里所含有的炽热颗粒的第一个装置,并且将所述的压力传感器与所述的管道相接通,还包括包含用于阻滞在所述的气体里所含有的炽热颗粒的、配置在所述气体的排气通路外面的第二个装置的所述的连通装置。

    因此根据本发明就有可能控制例如第一个防焰排气组件的阻塞、警告操作者及时更换和脱碳、在完全相同的时间里减少发动机停车时间,并对组件作确如其时的更换。

    在这个发明里,很了不起的是,想要解决由于第一个防焰组件逐渐堵塞所引起的问题的申请人提出了采用第二个相似的防焰组件来控制背压、并保持系统的防焰特性的惊人的设想。

    传递压力的第二块辅助组件的功能在于允许它被放置在废气通路的外面,从而使它免于承受如同主要功能为将气体排放到大气里去的第一个排气组件所承受的同样的热应力。

    有利的是,它为冷却将所述的压力传感器与所述的管道接通的所述的连通装置提供了方便。

    于是,与传感器接触的气体是经过冷却的,从而排除了对传感器的温度特性的严格要求,这样就有可能使用一种结构简单的传感器。

    在最佳实施例里,压力传感器是在一个范围内灵敏的。并且设置一个能测量该压力传感器灵敏范围附近所述气体温度的温度传感器。

    因此,操作者可确信气体的温度是正好在压力传感器的工作温度范围以内。

    从下面的表示系统的局部剖视图的附图对这发明的系统最佳实施例的描述中将更好地理解本发明。

    排气系统包括一个排气管道1,在其中,来自内燃机气缸的废气可经入口2并通过一个单一的出口3排出,排气管道1由介于入口4和出口5之间的水环路冷却。

    排气管道1的出口3连接到由两个同轴的园柱形壁27和28组成的冷却软管6,冷却流体9在壁27和28之间流动,冷却软管6连接到包含一个在法国专利1498492里所描述的类型的穿孔垫片的组件8,以便废气在经由出口9排入到大气里以前在组件8的垫片之间形成的间隙里通过。

    排气管道1、冷却软管6、壳体7和组件8都具有所需要的尺寸,以便能符合涉及防焰装置的规章条例的要求。

    排气管道1在其出口3对面的端部具有一个开口10,其中装配一个由在入口12和出口13之间的水环路冷却的罩壳11。

    在罩壳11里面安装一个配置在排气管道1里面和在罩壳11中央形成的通道15之间的通路里的废碳淀积过滤器14。通道15位于排气管道1同一边的一端所相对的一端与和组件8同样构造、但对应于该处缩小了尺寸的组件16的内侧连通。保护组件16的盖板23封盖了罩壳11。

    罩壳11、组件16和盖板23具有所需要的尺寸,以便符合涉及防焰装置的规章条例所提出的要求。

    组件16的外侧连接到管道17的一端,管道17的另一端则与一个压力计18相连通。管道17邻近其与组件16的外侧相连通的一部分由在入口19和出口20之间的水环路冷却。管道17邻近其与压力计18连通的另一端的剩余部分弯曲成盘香管21的形状,并由风扇22冷却。安置在压力计18附近的温度计指示出由压力计18所测量压力的气体的温度。

    在已描述了系统的结构后,现在将描述其运行原理。

    排气管道1里的背压经由过滤器14、通道15、组件16和管道17传递到压力计18。过滤器14的作用是阻滞可能堵塞组件16的废碳淀积颗粒。此外,由于通道15的入口是置于废气的排气通路的外侧,这些碳颗粒的数量就比较少。组件16的作用是作为火焰或火星的障碍物,防止它们通向外界。管道17的作用是将压力传递到压力计18,同时将废气温度通过水冷却环路19、20以及空气冷却环路降低到一个适合于压力计18、21,22精确作用的数值。最后,依靠温度计23,能构校验系统的温度正好在压力计工作温度的范围里,或者,能够检测到冷却系统的故障。

    这样,当排气组件8开始结垢并在它被完全堵塞以前,使排气管道1里的背压升高,由此,操作者通过压力计18的读数可得到警告,从而采取措施来避免内燃机的不完全燃烧以及有效压力的降低。

    在刚才描述的最佳实施例里,本发明的系统进一步适宜于把可能会达到的例如700℃的废气温度降低到适合于目前的压力计工作的例如低于60℃的数值。

    压力计18和温度23可以分别由任何其他的压力传感器或任何其他的温度传感器取代,特别是可以由通过使用足够小的电流以便避免任何电火花的危险的连线连接到一个遥控系统的电传感器取代。同样地,冷却系统也可以采取其他形式,诸如用液体、脉冲空气或液态气体冷却的热交换器。

    在刚才描述的最佳实施例里,气体里含有的炽热粒子被垫片组件所阻滞,并且垫片组件也是一个用于将压力传感器与排气管道接通的组件。

    当然,本发明并不局限于使用这样的垫片型的组件,任何能阻滞在气体里携带的炽热粒子的已知器件都可以使用。

    最后,前面所描述的本发明的申请案并不受限制,它可以推广到其他机械,诸如燃气轮机、燃油轮机或任何其他机械。

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资源描述

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本发明提供了一种包括一个测定在内燃机排气管道里面的气体背压增量的压力传感器的,用于内燃机的已燃气的排气系统。该背压由用于排出气体的第一个防焰组件或这种类似型的任何其他器件产生。压力传感器经由安置在燃气的排气通路外侧的第二个防焰组件与排气管道连通。 。

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