一种解决船用柴油机合排冒黑烟的装置及方法与流程

1.本发明涉及柴油机领域，特别涉及一种解决船用柴油机合排冒黑烟的装置及方法。


背景技术：

2.随着科学技术的进步以及柴油机功率的提升，绝大部分柴油机配置涡轮增压器，合理利用废气能量进行柴油机性能的优化提升。随着柴油机功率的增大，部分增压器在低工况时废气能量较少，增压效果较弱，出现柴油机低工况在合排时冒黑烟的情况。因此解决柴油机合排冒黑烟的问题暨低工况时增压器效率低的问题，成为了船舶柴油机领域急需解决的重大问题。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供增压器低工况时废气能量较弱的情况，对低工况时增压器进行独立补气弥补废气不足的解决船用柴油机合排冒黑烟的装置及方法。
4.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种解决船用柴油机合排冒黑烟的装置，其特征在于，其包括增压气路，增压气路依次包括气源、空气过滤器、调压阀、电磁阀，电磁阀还设置合排信号输入装置，合排信号输入装置、增压气路都和柴油机控制器连接，由控制器集中控制，电磁阀设置延时继电器控制，延时继电器和控制器集中控制。
5.进一步地，装置设置为两种控制模式，手动模式和自动模式。
6.进一步地，其还包括显示补气状态的补气指示灯。
7.进一步地，气源设置为空气瓶，空气瓶的压缩空气设置为3mpa。
8.一种解决船用柴油机合排冒黑烟的船用柴油机，其包括齿轮箱，齿轮箱设置增压器，合排信号输入装置和齿轮箱连接，增压气路和增压器连接
9.一种解决船用柴油机合排冒黑烟的方法，其包括下列步骤:
10.a、柴油机启动，同时柴油机控制器检测柴油机的合排情况，当出现合排时，合排信号输入装置将信号输入控制器，控制器启动增压气路；
11.b、增压气路启动，截止阀打开，空气瓶的气体进入空气过滤器，过滤器将气体中的水分滤除；
12.c、气体到达调压阀，控制器将调压阀调整到设定压力值和打开时间，然后气体到达电磁阀，气体进入增压器；
13.d、控制器持续检测合排情况，当继续在合排情况时，持续补气；当检测到合排结束后，合排信号输入装置将信号输入控制器，控制器启动补气结束流程，进入步骤e：
14.e、延时继电器启动，到底延时时间，电磁阀自动关闭，结束补气，回步骤a，继续检测合排情况。
15.本发明工作原理见下图1，使用空气瓶中3mpa压缩空气为气源，经过件5截止阀控制气路通断，通过件4空气过滤器滤掉空气中水分，然后经过件3调压阀，将压缩空气调整到
合适的进机压力(以0.4mpa为基准，供气时根据进气效果适时调整)，件2电磁阀由件6控制箱根据船舶合排信号进行自动控制(控制逻辑见图2)，电磁阀打开，压缩空气进入件1增压器，进行补气，弥补增压器在低工况的效率不足，进而控制柴油机合排时冒黑烟的情况。
16.自动控制逻辑：
17.齿轮箱合排时将合排信号输出给自动控制箱，控制箱输出dc24v电压到电磁阀，打开电磁阀，减压后空气进入增压器开始补气；合排结束信号断开后，控制箱仍继续补气，当控制箱中延时继电器设定的时间(3-5秒)到达后自动关闭电磁阀，结束本次补气，以此循环。此控制逻辑是在齿轮箱动作之前开始补气，齿轮箱动作之后继续补气，实现了合排过程的对增压器持续补气。当合排时，柴油机负荷突然加大，废气能量较少，增压器效率较低，此时通过补气弥补废气能量弱的问题，使增压器效率较高，以此解决柴油机冒黑烟问题。
18.此发明从柴油机涡轮增压器的工作原理入手，剖析增压器低工况时废气能量较弱的情况，对低工况时增压器进行独立补气弥补废气不足，从而达到当废弃能量不足时增压器仍能有效工作的效果。另外此发明为自动控制系统，无需人为进行，实现了柴油机合排时自动控制进行补气，合排结束即停止补气的控制逻辑，有效的解决了柴油机合排冒黑烟的领域难题。
附图说明
19.图1为本发明结构增压气路的方框图；
20.图2为本发明的控制电路的示意图；
21.图3为本发明的结构示意图；
22.图4是本发明的其他方向的结构示意图。
23.图中：1、增压器；2、电磁阀；3、调压阀；4、空气过滤器；5、截止阀；6、控制器。
具体实施方式
24.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.一种解决船用柴油机合排冒黑烟的装置，其包括增压气路，增压气路依次包括气源7、空气过滤器4、调压阀3、电磁阀2，电磁阀2还设置合排信号输入装置，合排信号输入装置、增压气路都和柴油机控制器6连接，由控制器集中控制，电磁阀2设置延时继电器控制，
延时继电器和控制器集中控制。
28.进一步地，装置设置为两种控制模式，手动模式和自动模式。
29.进一步地，其还包括显示补气状态的补气指示灯。
30.进一步地，气源7设置为空气瓶，空气瓶的压缩空气设置为3mpa。
31.一种解决船用柴油机合排冒黑烟的船用柴油机，其包括齿轮箱，齿轮箱设置增压器1，合排信号输入装置和齿轮箱连接，增压气路和增压器1连接
32.一种解决船用柴油机合排冒黑烟的方法，其包括下列步骤:
33.a、柴油机启动，同时柴油机控制器检测柴油机的合排情况，当出现合排时，合排信号输入装置将信号输入控制器，控制器启动增压气路；
34.b、增压气路启动，截止阀5打开，空气瓶的气体进入空气过滤器4，将空气过滤器4将气体中的水分滤除；
35.c、气体到达调压阀3，控制器将调压阀3调整到设定压力值和打开时间，然后气体到达电磁阀2，气体进入增压器1；
36.d、控制器持续检测合排情况，当继续在合排情况时，持续补气；当检测到合排结束后，合排信号输入装置将信号输入控制器，控制器启动补气结束流程，进入步骤e：
37.e、延时继电器启动，到底延时时间，电磁阀自动关闭，结束补气，回步骤a，继续检测合排情况。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种解决船用柴油机合排冒黑烟的装置，其特征在于，其包括增压气路，增压气路依次包括气源、空气过滤器、调压阀、电磁阀，电磁阀还设置合排信号输入装置，合排信号输入装置、增压气路都和柴油机控制器连接，由控制器集中控制，电磁阀设置延时继电器控制，延时继电器和控制器集中控制。2.根据权利要求1所述的解决船用柴油机合排冒黑烟的装置，其特征在于，装置设置为两种控制模式，手动模式和自动模式。3.根据权利要求1所述的解决船用柴油机合排冒黑烟的装置，其特征在于，其还包括显示补气状态的补气指示灯。4.根据权利要求1所述的解决船用柴油机合排冒黑烟的装置，其特征在于，气源设置为空气瓶，空气瓶的压缩空气设置为3mpa。5.一种设置权利要求1-4任一项所述的解决船用柴油机合排冒黑烟的装置的船用柴油机，其包括齿轮箱，齿轮箱设置增压器，其特征在于，合排信号输入装置和齿轮箱连接，增压气路和增压器连接。6.一种解决船用柴油机合排冒黑烟的方法，其特征在于，其包括下列步骤:a、柴油机启动，同时柴油机控制器检测柴油机的合排情况，当出现合排时，合排信号输入装置将信号输入控制器，控制器启动增压气路；b、增压气路启动，截止阀打开，空气瓶的气体进入空气过滤器，过滤器将气体中的水分滤除；c、气体到达调压阀，控制器将调压阀调整到设定压力值和打开时间，然后气体到达电磁阀，气体进入增压器；d、控制器持续检测合排情况，当继续在合排情况时，持续补气；当检测到合排结束后，合排信号输入装置将信号输入控制器，控制器启动补气结束流程，进入步骤e：e、延时继电器启动，到底延时时间，电磁阀自动关闭，结束补气，回步骤a，继续检测合排情况。

技术总结
本发明涉及柴油机领域，特别涉及一种解决船用柴油机合排冒黑烟的装置及方法，本发明采取的技术方案为：一种解决船用柴油机合排冒黑烟的装置，其特征在于，其包括增压气路，增压气路依次包括气源、空气过滤器、调压阀、电磁阀，电磁阀还设置合排信号输入装置，合排信号输入装置、增压气路都和柴油机控制器连接，由控制器集中控制，电磁阀设置延时继电器控制，延时继电器和控制器集中控制，此发明从柴油机涡轮增压器的工作原理入手，剖析增压器低工况时废气能量较弱的情况，对低工况时增压器进行独立补气弥补废气不足，从而达到当废弃能量不足时增压器仍能有效工作的效果。增压器仍能有效工作的效果。增压器仍能有效工作的效果。


技术研发人员：孙培涛 杨京宝 李良 赵书健 张德民 刘美庆 韩栋 王飞云 于鑫
受保护的技术使用者：青岛淄柴博洋柴油机股份有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/6/7