船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及渦輪增壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪增壓器利用內(nèi)燃機(jī)的廢氣使渦輪旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)提供給內(nèi)燃機(jī)的空氣進(jìn)行加壓，然而在內(nèi)燃機(jī)處于高旋轉(zhuǎn)、高負(fù)載的狀態(tài)的情況下，所增加的增壓超過(guò)所需的壓力，可能會(huì)使得內(nèi)燃機(jī)受損。因此，通常來(lái)說(shuō)，目前最常用的方法為廢氣側(cè)放氣，具體方法是將渦輪前的廢氣放掉一部分進(jìn)入大氣或者排入渦輪后的排氣管中，從而對(duì)通往渦輪的廢氣的流入進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣壓力(增壓)被控制在適當(dāng)水平。
[0003]目前船用內(nèi)燃機(jī)的廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制方式主要有兩種，一種是采用增壓壓力自動(dòng)控制的方式，另一種是采用電控單元控制的方式。
[0004]采用增壓壓力自動(dòng)控制的方式的工作原理為:將壓氣機(jī)出口的增壓壓力引入旁通閥調(diào)節(jié)器的密閉壓力室內(nèi)，當(dāng)增壓壓力達(dá)到或超過(guò)規(guī)定值時(shí)，膜片克服彈簧預(yù)緊力，通過(guò)導(dǎo)桿推動(dòng)廢氣旁通閥開(kāi)啟，將渦輪前的廢氣直接排到渦輪后的排氣管中，從而實(shí)現(xiàn)廢氣旁通，降低增壓壓力，保證增壓器葉輪轉(zhuǎn)速滿足要求。其放氣判斷組件的核心為膜片-彈簧式機(jī)構(gòu)。
[0005]電控單元控制的方式的工作原理為:排氣旁通閥的開(kāi)閉由電控單元操縱的電磁線圈控制，電控單元根據(jù)壓氣機(jī)出口壓力的高低，對(duì)電磁線圈進(jìn)行通電或者斷電控制，以開(kāi)閉排氣旁通閥。一些電控單元還能按照預(yù)編程序，在內(nèi)燃機(jī)突然加速時(shí)，允許增壓壓力短時(shí)間超出限定值，以提尚內(nèi)燃機(jī)的加速性能。
[0006]從上述現(xiàn)有技術(shù)可知，控制廢氣旁通閥的組件是以壓力為控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制的機(jī)械結(jié)構(gòu)，膜片從開(kāi)始動(dòng)作到全部打開(kāi)需要一定的壓力范圍，目前船用內(nèi)燃機(jī)中低速扭矩普遍較高，增壓壓力變化不大，因此目前的技術(shù)很難做到在指定的轉(zhuǎn)速開(kāi)始放氣。電控單元控制也是以壓氣機(jī)出口壓力的高低作為判斷標(biāo)準(zhǔn)的，同樣對(duì)轉(zhuǎn)速響應(yīng)也不夠敏感，同時(shí)增加壓力傳感器等精密零件，系統(tǒng)成本和維護(hù)成本較高，影響了市場(chǎng)應(yīng)用。
[0007]由于現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)，目前帶有旁通閥的渦輪增壓器在國(guó)內(nèi)大型船用內(nèi)燃機(jī)上還沒(méi)有應(yīng)用，嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)大型船用內(nèi)燃機(jī)的性能。
[0008]此外，根據(jù)相關(guān)法規(guī)要求，目前船用內(nèi)燃機(jī)都要求必須裝設(shè)機(jī)旁儀表，同時(shí)要求機(jī)旁儀表具有檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)油壓力、油溫、排溫等關(guān)鍵參數(shù)的能力，同時(shí)所監(jiān)控參數(shù)達(dá)到報(bào)警值和停機(jī)值時(shí)，具有發(fā)出報(bào)警以及停機(jī)的功能，除此之外還必須具有開(kāi)機(jī)、緊急停機(jī)等其他法規(guī)要求的功能。
[0009]公開(kāi)于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本實(shí)用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中旁通閥的控制對(duì)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不夠敏感的缺點(diǎn)，以滿足大型船用內(nèi)燃機(jī)的性能需求。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件。渦輪增壓器包括排氣渦輪和壓氣機(jī)，旁通閥設(shè)置在繞過(guò)排氣渦輪的旁通通路中。船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件包括:壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其通過(guò)經(jīng)壓氣機(jī)增壓的空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)旁通閥的打開(kāi)和閉合；以及電磁閥，其設(shè)置在壓氣機(jī)的出口與壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的氣路上，并且電磁閥與船用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表相連接，機(jī)旁儀表能夠根據(jù)船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速控制電磁閥，從而打開(kāi)或關(guān)閉氣路。當(dāng)機(jī)旁儀表所檢測(cè)到的船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速未達(dá)到指定的放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)旁儀表向電磁閥供電，使得電磁閥關(guān)閉氣路；當(dāng)船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)旁儀表停止向電磁閥供電，使得電磁閥打開(kāi)氣路。
[0012]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為膜片-彈簧式機(jī)構(gòu)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0014]1.本實(shí)用新型的船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制保證了船用內(nèi)燃機(jī)在未達(dá)至IJ指定轉(zhuǎn)速之前，渦輪增壓器的旁通閥關(guān)閉，提高了船用內(nèi)燃機(jī)的中速性能。
[0015]2.本實(shí)用新型中旁通閥的控制借用了船用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表的轉(zhuǎn)速采集信號(hào)，將電磁閥的控制集成在機(jī)旁儀表中，不需要更改內(nèi)燃機(jī)本體，在實(shí)際使用中也不需要在船舶駕駛室儀表控制臺(tái)增加額外的控制設(shè)備，方便操作，易于配套。
[0016]3.本實(shí)用新型的電磁閥控制設(shè)計(jì)，避免了電磁閥或者線路發(fā)生故障時(shí)，柴油機(jī)出現(xiàn)增壓壓力過(guò)大，增壓器超速等安全隱患。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件的示意圖。
[0018]主要附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0019]1-排氣禍輪，2-壓氣機(jī)，3-旁通閥，4-電磁閥，5-機(jī)旁儀表。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0021]除非另有其他明確表示，否則在整個(gè)說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其他元件或其他組成部分。
[0022]如圖1所示為根據(jù)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的一種船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件的示意圖。渦輪增壓器包括排氣渦輪I和壓氣機(jī)2，旁通閥3設(shè)置在繞過(guò)排氣渦輪I的旁通通路中。本實(shí)用新型的船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件可以包括壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)和電磁閥4。壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)經(jīng)壓氣機(jī)2增壓的空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)旁通閥3的打開(kāi)和閉合。電磁閥4設(shè)置在壓氣機(jī)的出口與壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的氣路上，并且電磁閥4與船用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表5相連接，機(jī)旁儀表5能夠根據(jù)船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速控制電磁閥4，從而打開(kāi)或關(guān)閉氣路。
[0023]在上述實(shí)施方式中，為了保證安全，防止電磁閥和控制線路故障帶來(lái)的安全隱患，可以按照船用內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求，指定一個(gè)放氣轉(zhuǎn)速。當(dāng)機(jī)旁儀表5所檢測(cè)到的船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速未達(dá)到指定的放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)旁儀表5向電磁閥4供電，使得電磁閥4關(guān)閉氣路；當(dāng)船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)旁儀表5停止向電磁閥4供電，使得電磁閥4打開(kāi)氣路。
[0024]本實(shí)用新型的控制模式中，即使電磁閥4或者線路發(fā)生故障，電磁閥4就會(huì)始終處于通氣狀態(tài)，壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)始終處于待工作狀態(tài)，這時(shí)檢修電磁閥即可，不會(huì)造成增壓器超速。
[0025]在上述實(shí)施方式中，壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以選擇為傳統(tǒng)的膜片-彈簧式機(jī)構(gòu)，但本實(shí)用新型并不以此為限。當(dāng)船用內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷增大，經(jīng)增壓的空氣壓力達(dá)到或超過(guò)規(guī)定值時(shí)，膜片克服彈簧預(yù)緊力將旁通閥打開(kāi)，部分廢氣直接從排氣渦輪前排出，不經(jīng)過(guò)排氣渦輪做功，直接排向渦輪后的排氣管中，從而實(shí)現(xiàn)降低增壓壓力，降低增壓器轉(zhuǎn)速，保證增壓器的可靠性。
[0026]參考上述實(shí)施方式，渦輪增壓器包括排氣渦輪和壓氣機(jī)(參見(jiàn)圖1)，旁通閥3設(shè)置在繞過(guò)排氣渦輪的旁通通路中。本實(shí)用新型提出船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制方法可以包括以下步驟:
[0027]A.通過(guò)經(jīng)壓氣機(jī)增壓的空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)旁通閥的打開(kāi)和閉合；以及
[0028]B.根據(jù)船用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表所檢測(cè)到的船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，來(lái)控制經(jīng)壓氣機(jī)增壓的空氣至旁通閥的氣路的打開(kāi)或關(guān)閉。
[0029]在上述控制方法中，步驟B可以包括:當(dāng)機(jī)旁儀表所檢測(cè)到的船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速未達(dá)到指定的放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，將經(jīng)壓氣機(jī)增壓的空氣至旁通閥的氣路關(guān)閉；當(dāng)機(jī)旁儀表所檢測(cè)到的船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到指定的放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，將經(jīng)壓氣機(jī)增壓的空氣至旁通閥的氣路打開(kāi)。
[0030]在上述控制方法中，步驟A可以通過(guò)傳統(tǒng)的膜片-彈簧式機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0031]本實(shí)用新型的旁通閥控制裝置及方法可以按照船用內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)要求，在指定的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速，準(zhǔn)確有效的控制增壓器廢氣旁通閥放氣，避免由于增壓壓力過(guò)高引起增壓器葉輪轉(zhuǎn)速超出設(shè)計(jì)范圍、同時(shí)可以避免增壓壓力過(guò)高導(dǎo)致最大缸內(nèi)壓力超出設(shè)計(jì)要求，加劇內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械負(fù)荷等，引起內(nèi)燃機(jī)故障，影響內(nèi)燃機(jī)的正常使用。同時(shí)，本實(shí)用新型的旁通閥控制裝置及方法借用了內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表來(lái)采集轉(zhuǎn)速信號(hào)并根據(jù)該轉(zhuǎn)速來(lái)控制電磁閥的開(kāi)閉，避免了額外檢測(cè)設(shè)備及驅(qū)動(dòng)設(shè)備的使用。
[0032]前述對(duì)本實(shí)用新型的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說(shuō)明和例證的目的。這些描述并非想將本實(shí)用新型限定為所公開(kāi)的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本實(shí)用新型的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實(shí)用新型的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本實(shí)用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件，所述渦輪增壓器包括排氣渦輪和壓氣機(jī)，所述旁通閥設(shè)置在繞過(guò)所述排氣渦輪的旁通通路中，其特征在于，所述船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件包括: 壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其通過(guò)經(jīng)所述壓氣機(jī)增壓的空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)所述旁通閥的打開(kāi)和閉合；以及 電磁閥，其設(shè)置在所述壓氣機(jī)的出口與所述壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的氣路上，并且所述電磁閥與船用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表相連接，所述機(jī)旁儀表能夠根據(jù)所述船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速控制所述電磁閥，從而打開(kāi)或關(guān)閉所述氣路。 其中，當(dāng)所述機(jī)旁儀表所檢測(cè)到的所述船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速未達(dá)到指定的放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，所述機(jī)旁儀表向所述電磁閥供電，使得所述電磁閥關(guān)閉所述氣路；當(dāng)所述船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到所述放氣轉(zhuǎn)速時(shí)，所述機(jī)旁儀表停止向所述電磁閥供電，使得所述電磁閥打開(kāi)所述氣路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件，其特征在于，所述壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為膜片-彈簧式機(jī)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件。渦輪增壓器包括排氣渦輪和壓氣機(jī)，旁通閥設(shè)置在繞過(guò)排氣渦輪的旁通通路中。本實(shí)用新型的船用廢氣渦輪增壓器的旁通閥的控制組件包括：壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其通過(guò)經(jīng)壓氣機(jī)增壓的空氣來(lái)驅(qū)動(dòng)旁通閥的打開(kāi)和閉合；以及電磁閥，其設(shè)置在壓氣機(jī)的出口與壓力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間的氣路上，并且電磁閥與船用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表相連接，機(jī)旁儀表能夠根據(jù)船用內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速控制電磁閥，從而打開(kāi)或關(guān)閉氣路。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)旁通閥的控制機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用船用內(nèi)燃機(jī)的機(jī)旁儀表所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速來(lái)改善控制，以滿足大型船用內(nèi)燃機(jī)的性能需求。
【IPC分類】F02B37/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205025566
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520803053
【發(fā)明人】陸壽域, 任全水, 李玉賀, 李成, 劉攀
【申請(qǐng)人】廣西玉柴機(jī)器股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日