船用柴油机的进气系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及柴油机进气系统，特别涉及一种船用柴油机的进气系统。
【背景技术】
[0002]众所周知，柴油机工作时，进气通常是直接取至大气中的空气，对于增压中冷机型，则需要先经过增压器的增压，再经过中冷器的冷却后进入进气管，最后进入气缸。
[0003]柴油机在工作过程中，因为气缸内的温度和压力较高，容易产生大量氮氧化合物NOx，因为相关排放法规对氮氧化合物NOx有严格要求，所以出现了采用EGR废气再循环或SCR选择性催化还原等方式来控制氮氧化合物NOx的排放。特别是采用SCR选择性催化还原方案的成本非常高，增加了用户的使用成本，使用一定时间后将出现催化剂减少和失效问题而导致对废气后处理的能力降低；同时，应用EGR废气再循环方案仅局限在中小功率柴油机的使用。
[0004]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种船用柴油机的进气系统，从而克服现有采用SCR选择性催化还原方案的催化剂在使用一定时间后出现减少和失效而导致对废气后处理的能力降低的缺点。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种船用柴油机的进气系统，包括:水雾发生装置，其喷雾口通过管路延伸至柴油机的进气管的出口端处，该水雾发生装置设有调节水雾生成强度的调节开关，所述调节开关通过驱动构件与柴油机的油门手柄连接，由所述油门手柄驱动所述驱动构件以控制所述调节开关的开启程度，从而控制所述水雾发生装置往所述进气管内进行不同强度的喷雾。
[0007]优选地，上述技术方案中，所述进气管与柴油机的气缸盖的进气道连接。
[0008]优选地，上述技术方案中，所述调节开关为旋钮。
[0009]优选地，上述技术方案中，所述驱动构件包括:螺旋弹簧，其用于将所述旋钮限位于初始位置；以及拉线，该拉线的一端固定缠绕于所述旋钮上，另一端与所述油门手柄固定连接；当拉紧所述油门手柄时，所述拉线带动所述旋钮往开启方向旋转，当放松所述油门手柄时，所述螺旋弹簧带动所述旋钮往关闭方向复位。
[0010]优选地，上述技术方案中，所述管路通过水雾喷管延伸至所述进气管的出口端处。[0011 ] 优选地，上述技术方案中，所述水雾发生装置为超声波水雾发生装置或超声波碱性水雾发生装置。
[0012]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0013]1.本发明利用水雾和空气混合作为气缸的进气，水雾能够有效降低柴油机气缸内的燃烧温度，抑制氮氧化合物NOx的生成速率，减少氮氧化合物NOx的生成量，从而减少氮氧化合物NOx的排放。
[0014]2.本发明的水雾发生装置采用超声波水雾发生装置，由其产生的水雾颗粒度小，并呈云雾状均匀分散，能与柴油机进气均匀混合，从进气至燃烧阶段均不易产生聚集状态水滴。
[0015]3.本发明中喷入的水雾不仅能够有效降低燃烧废气的温度，降低柴油机零部件的热负荷影响，例如对:气门、座圈、缸盖底面、活塞头部、排气管、增压器等零部件的热负荷影响，且水雾在气缸内经高温高压作用下会被急剧加热气化，气化后的体积迅速膨胀，并对活塞产生做功效果，提升柴油机的燃油经济性。
[0016]4.本发明中超声波碱性水雾发生装置喷出的碱性水雾可以进一步降低废气中的酸性气体含量，降低酸性废气进入曲轴箱后对机油酸碱平衡度的影响，延长机油使用周期。
[0017]5.本发明的水雾生成装置由柴油机喷油栗的油门手柄控制水雾的生成量，能够满足柴油机在任何负荷下参与混合的水雾含量。
【附图说明】
[0018]图1是根据本发明的船用柴油机的进气系统的结构示意图。
[0019]主要附图标记说明:
[0020]1-气缸盖，11-进气道，12-进气门，2-进气管，3-气缸，4_水雾生成装置，41-管路，42-旋钮，43-螺旋弹黃，44-拉线，5_活塞。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0022]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0023]图1显示了根据本发明优选实施方式的船用柴油机的进气系统的结构示意图。如图1所示，显示了柴油机的部分气缸构件和进气系统，其中，该进气系统包括:气缸盖1、进气管2、驱动构件以及水雾生成装置4 ;气缸盖1包含有进气道11以及用于打开或关闭进气道11的进气门12;进气管2与柴油机的气缸盖1的进气道11连接，水雾发生装置4的喷雾口通过管路41延伸至柴油机的进气管2的出口端处，并在管路41的出口处安装有水雾喷管；一方面，该水雾发生装置4可选用超声波水雾发生装置，由其产生的水雾颗粒度小，并呈云雾状均匀分散，能与柴油机进气均匀混合，从进气至燃烧阶段均不易产生聚集状态水滴。另一方面，该水雾发生装置4可选用超声波碱性水雾发生装置，即为超声波水雾发生装置中可兑入一定量的碳酸钠或其他可溶性碱性物质勾兑成具有碱性的溶液，因为柴油机燃烧产物以酸性物质为主，所以其产生的碱性水雾进入气缸后将有助于中和氮氧化合物NOx等酸性废气，并可有效抑制酸性废气渗入曲轴箱后，破坏机油的酸碱平衡度。其中，该水雾发生装置4设有调节水雾生成强度的调节开关，调节开关通过驱动构件与柴油机的供油栗的油门手柄连接，由油门手柄带动驱动构件以控制调节开关的开启程度，从而控制水雾发生装置往进气管内进行不同强度的喷雾。该进气系统利用水雾和空气混合作为气缸的进气，水雾能够有效降低柴油机气缸内的燃烧温度，抑制氮氧化合物NOx的生成速率，减少氮氧化合物NOx的生成量，从而减少氮氧化合物NOx的排放。
[0024]继续参考图1，作为本实施例中的一种优选设计，调节开关选用旋钮42，驱动构件包括螺旋弹簧43以及拉线44，螺旋弹簧43用于将旋钮42限位于初始位置；拉线44的一端固定缠绕于旋钮42上，另一端与油门手柄固定连接；初始状态，旋钮42和油门手柄的初始位置相同，当拉紧油门手柄时，喷油栗的喷油量增大，柴油机的做功能力随之提升，同时拉线44带动旋钮42向加大开度方向旋转，加大水雾生成量；当放松拉紧油门手柄时，喷油栗的喷油量减少，柴油机做功能力随之降低，同时拉线44带动旋钮42在复位螺旋弹簧43作用下反方向旋转，水雾生成量也随之减少，避免水雾产生量过大引起失火或燃烧不充分问题。但是应了解的是，这并非用于限制本发明，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的现有调节开关和驱动构件配合来调节水雾发生装置的供氧量。
[0025]下面，以采用超声波水雾发生装置为例对本实施例中的进气系统的工作过程进行阐述，当发动机工作时，超声波水雾发生装置4即可产生均匀分散，且颗粒度非常小的云雾状水雾，通过水雾喷管进入进气道11中，当活塞5下行时，进气门12向下运动打开，则水雾与进气气流一起进入柴油机的气缸3中，均匀分散的水雾，在进气涡流作用下与进入气缸3的新鲜空气进一步充分混合，在活塞5由下止点向上运行时，进气门12关闭，在活塞5接近上止点时，柴油机的喷油器将向气缸中喷入雾化燃油，雾化后的燃油被压燃，随之产生高温高压燃气推动活塞5向下运动做功，且气缸3中的混合气包含有比热容较大的水雾，由于气缸3内燃气的热量较高，水雾会在极短时间内被气化，体积迅速膨胀，并参与推动活塞做功，且能够降低气缸3内的燃烧终了温度，因为氮氧化合物NOx的生成条件是高温富氧，所以在温度降低后，氮氧化合物NOx的生成量将随之减少，而且能够降低柴油机零部件的热负荷影响，例如对:气门、座圈、缸盖底面、活塞头部、排气管、增压器等零部件的热负荷影响。
[0026]综上，本发明可以降低柴油机NOx排放，并降低排气温度，改善缸内燃烧压力变化速率，减少柴油机的排放，改善经济性和燃烧过程，且结构简单紧凑，对现有结构改动小，实用性强，便于安装和推广使用的优点。
[0027]前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种船用柴油机的进气系统，其特征在于，包括: 水雾发生装置，其喷雾口通过管路延伸至柴油机的进气管的出口端处，该水雾发生装置设有调节水雾生成强度的调节开关，所述调节开关通过驱动构件与柴油机的油门手柄连接，由所述油门手柄驱动所述驱动构件以控制所述调节开关的开启程度，从而控制所述水雾发生装置往所述进气管内进行不同强度的喷雾。2.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述进气管与柴油机的气缸盖的进气道连接。3.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述调节开关为旋钮。4.根据权利要求3所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述驱动构件包括: 螺旋弹簧，其用于将所述旋钮限位于初始位置；以及 拉线，该拉线的一端固定缠绕于所述旋钮上，另一端与所述油门手柄固定连接；当拉紧所述油门手柄时，所述拉线带动所述旋钮往开启方向旋转，当放松所述油门手柄时，所述螺旋弹簧带动所述旋钮往关闭方向复位。5.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述管路通过水雾喷管延伸至所述进气管的出口端处。6.根据权利要求1所述的船用柴油机的进气系统，其特征在于，所述水雾发生装置为超声波水雾发生装置或超声波碱性水雾发生装置。
【专利摘要】本发明公开了一种船用柴油机的进气系统，其包括：水雾发生装置，其喷雾口通过管路延伸至柴油机的进气管的出口端处，该水雾发生装置设有调节水雾生成强度的调节开关，所述调节开关通过驱动构件与柴油机的油门手柄连接，由所述油门手柄驱动所述驱动构件以控制所述调节开关的开启程度，从而控制所述水雾发生装置往所述进气管内进行不同强度的喷雾。该进气系统利用水雾和空气混合作为气缸的进气，水雾能够有效降低柴油机气缸内的燃烧温度，抑制氮氧化合物NOx的生成速率，减少氮氧化合物NOx的生成量，从而减少氮氧化合物NOx的排放。
【IPC分类】F02M25/025
【公开号】CN105257431
【申请号】CN201510779947
【发明人】李伟, 沈捷, 黄永仲, 覃文, 胡俊芳, 李佑长
【申请人】广西玉柴机器股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月13日