專利名稱：一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種柴油機(jī)進(jìn)、排氣裝置，其裝置有高效增壓器和高效空氣 冷卻器，可改善柴油機(jī)的排放性能，適合于高強(qiáng)化度中速柴油機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置包括進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、連桿和 曲軸，活塞位于氣缸內(nèi)，其通過(guò)連桿與曲軸相連，通常將活塞向上移動(dòng)的最高點(diǎn) 稱為上止點(diǎn)，活塞向下移動(dòng)的最低點(diǎn)稱為下止點(diǎn)，進(jìn)氣閥關(guān)閉定時(shí)一般設(shè)在下止 點(diǎn)后某一角度，其主要利用氣流慣性使更多的空氣進(jìn)入氣缸，使燃油充分混合燃 燒，從而提高柴油機(jī)功率，降低燃油消耗率，這種進(jìn)排氣相角配置一直被采用至 今。
但上述的進(jìn)、排氣裝置所產(chǎn)生的問(wèn)題但往往柴油機(jī)排氣溫度相對(duì)高，NOx排 放比較高，對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)新的IMO-TierII及TierIII規(guī)范即將出臺(tái)，柴油 機(jī)NOx排放的要求更嚴(yán)格，故傳統(tǒng)中速柴油機(jī)進(jìn)排氣相角裝置很難滿足未來(lái)排放 要求。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置，該裝置可使柴油 機(jī)NOx排放大幅降低，并有較好經(jīng)濟(jì)性能。
本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、 排氣裝置，它包括進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、連桿和曲軸，活塞位于氣缸內(nèi)， 其通過(guò)連桿與曲軸相連，其特征在于所述進(jìn)、排氣裝置還包括增壓器和空氣冷 卻器，所述增壓器和空氣冷卻器相連，所述的空氣冷卻器與進(jìn)氣闊相連。
本實(shí)用新型由于設(shè)置有增壓器、空氣冷卻器及適當(dāng)優(yōu)化的柴油機(jī)壓縮比，同 時(shí)可適當(dāng)調(diào)整優(yōu)化其它進(jìn)氣閥的開啟和進(jìn)排氣時(shí)間，此用曲軸轉(zhuǎn)角表達(dá)(即進(jìn)氣閥 的開啟曲軸轉(zhuǎn)角范圍0~20°CA)，同時(shí)減小氣閥重疊角，由于柴油機(jī)的進(jìn)氣是在 下止點(diǎn)前就關(guān)閉，借助增壓器產(chǎn)生的增壓空氣，經(jīng)空氣冷卻器冷卻后，進(jìn)入氣缸
參與柴油機(jī)各工作循環(huán)，降低氣缸內(nèi)部壓力和溫度，對(duì)降低柴油機(jī)NOx排放有很大作用，同時(shí)在供油提前角不變，柴油機(jī)也會(huì)得到較好經(jīng)濟(jì)性能。
本實(shí)用新型中，所述增壓器為高效增壓器，其安裝在柴油機(jī)的機(jī)身上。 所述空氣冷卻器為高效空氣冷卻器，其也安裝在柴油機(jī)的機(jī)身上。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的進(jìn)、排氣裝置配置有高效冷卻效果的空氣冷
卻器、高效率高增壓系統(tǒng)，結(jié)合適當(dāng)優(yōu)化柴油機(jī)壓縮比(13.5~15.5)，采用在下止 點(diǎn)前關(guān)閉進(jìn)氣閥，在下止點(diǎn)時(shí)，由于柴油機(jī)吸入空氣的質(zhì)量增加，使缸內(nèi)空氣再 膨脹，故降低氣缸內(nèi)部壓力和溫度，降低NOx排放量，并能保持較好經(jīng)濟(jì)性能， 適合于高強(qiáng)化度中速大功率柴油機(jī)，特別是應(yīng)用作為船舶推進(jìn)裝置等。
試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用本實(shí)用新型的進(jìn)、排氣裝置后，柴油機(jī)排氣溫度降低15°C 左右，NOx排放量降低了約20%，燃油消耗量幾乎保持原裝置，具有較好的經(jīng)濟(jì) 性能。

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以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 圖1是本實(shí)用新型柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置的工作原理結(jié)構(gòu)圖，此時(shí)活塞位于 氣缸的中間位置處；
圖2是本實(shí)用新型柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置的工作原理結(jié)構(gòu)圖，此時(shí)活塞位于 氣缸的下止點(diǎn)處；
圖3是本實(shí)用新型柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置安裝在柴油機(jī)上的整體結(jié)構(gòu)圖，此 時(shí)活塞位于氣缸的中間位置處； 圖4是圖3的A—A剖視圖5是本實(shí)用新型柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置安裝在柴油機(jī)上的整體結(jié)構(gòu)圖，此 時(shí)活塞位于氣缸的下止點(diǎn)處；
圖6是圖5的B—B剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖6所示的一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置，它包括進(jìn)氣阓1、排氣 閥2、氣缸3、活塞4、連桿5、曲軸6、高效增壓器9和高效空氣冷卻器10，活 塞4位于氣缸3內(nèi)，其通過(guò)連桿5與曲軸6相連，高效增壓器9和高效空氣冷卻 器10均安裝在柴油機(jī)的機(jī)身上，增壓器9和空氣冷卻器10相連，空氣冷卻器10 與進(jìn)氣閥1相連，空氣經(jīng)增壓器9增壓，再經(jīng)空氣冷卻器10冷卻后從進(jìn)氣閥1進(jìn)入氣缸3內(nèi)以供柴油機(jī)循環(huán)工作。 本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下
如圖l，圖2所示，在柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣閥1在上止點(diǎn)7前某個(gè)角度打開， 隨著被冷卻后的增壓空氣不斷進(jìn)入氣缸3，從而使活塞4繼續(xù)下行，當(dāng)活塞4下行 到下止點(diǎn)8前某個(gè)角度時(shí)，進(jìn)氣閥1關(guān)閉；同時(shí)在活塞4慣性力作用下，連桿5 繼續(xù)帶動(dòng)曲軸6旋轉(zhuǎn)，使活塞4向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入壓縮行程，當(dāng)活塞4繼續(xù)壓縮到 上止點(diǎn)7某個(gè)時(shí)刻時(shí)，開始噴入燃油，與高溫空氣混合、加熱，并自行發(fā)火燃燒； 隨著高溫高壓的燃?xì)庠跉飧?內(nèi)繼續(xù)燃燒膨脹，推動(dòng)活塞4下行作功，隨氣缸3 容積逐漸增大，壓力下降，在上止點(diǎn)7后某個(gè)時(shí)刻燃燒基本完成；當(dāng)活塞4繼續(xù) 下行到下止點(diǎn)8前某個(gè)角度時(shí)，排氣閥2打開，同上在活塞4慣性力作用，連桿5 仍繼續(xù)帶動(dòng)曲軸6旋轉(zhuǎn)，活塞4上行，廢氣被活塞4推出氣缸3，在活塞4繼續(xù)上 行到上止點(diǎn)7后某時(shí)刻時(shí)，排氣閥2關(guān)閉，柴油機(jī)完成了一個(gè)工作循環(huán)，活塞4 繼續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，另一個(gè)新的循環(huán)又按上述同樣的順序重復(fù)進(jìn)行。
如圖3至圖6所示，在柴油機(jī)啟動(dòng)后，凸輪軸ll開始旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到達(dá)進(jìn)氣 閥l的開啟角度時(shí)，進(jìn)入進(jìn)氣工作循環(huán)，在其期間活塞4下行，到達(dá)下止點(diǎn)8前 關(guān)閉進(jìn)氣閥l，在下止點(diǎn)8時(shí)，利用高效增壓器9產(chǎn)生的增壓空氣，進(jìn)入高效空氣 冷卻器10中被冷卻，從而使活塞4繼續(xù)下行使氣缸3內(nèi)空氣膨脹，故降低了氣缸 3內(nèi)部的壓力和溫度，從而達(dá)到降低燃燒溫度降低NOx排放的目的，由于保證柴 油機(jī)供油提前角不變，故具有較好經(jīng)濟(jì)性能。
權(quán)利要求1.一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置，它包括進(jìn)氣閥(1)、排氣閥(2)、氣缸(3)、活塞(4)、連桿(5)和曲軸(6)，活塞(4)位于氣缸(3)內(nèi)，其通過(guò)連桿(5)與曲軸(6)相連，其特征在于所述進(jìn)、排氣裝置還包括增壓器(9)和空氣冷卻器(10)，所述增壓器(9)和空氣冷卻器(10)相連，所述的空氣冷卻器(10)與進(jìn)氣閥(1)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置，其特征在于所 述增壓器(9)為高效增壓器，其安裝在柴油機(jī)的機(jī)身上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置，其特征在于所 述空氣冷卻器(10)為高效空氣冷卻器，其安裝在柴油機(jī)的機(jī)身上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種中速柴油機(jī)的進(jìn)、排氣裝置，它包括進(jìn)氣閥、排氣閥、氣缸、活塞、連桿和曲軸，活塞位于氣缸內(nèi)，其通過(guò)連桿與曲軸相連，其特征在于所述進(jìn)、排氣裝置還包括增壓器和空氣冷卻器，所述增壓器和空氣冷卻器相連，所述的空氣冷卻器與進(jìn)氣閥相連。試驗(yàn)結(jié)果顯示，采用本實(shí)用新型的進(jìn)、排氣裝置后，柴油機(jī)排氣溫度降低15℃左右，NO_X排放量降低了約20％，燃油消耗量幾乎保持原裝置，具有較好的經(jīng)濟(jì)性能。
文檔編號(hào)F02B29/04GK201351527SQ20092005115
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者寧 李, 蔡為道 申請(qǐng)人:廣州柴油機(jī)廠