[发明专利]补气系统和补气控制方法

说明书

本发明提供了一种补气系统和补气控制方法，用于包括柴油机和发电机的发电机组，柴油机向发电机提供驱动力，柴油机设置有至少两个气缸，柴油机通过涡轮增压器向至少两个气缸送入空气，涡轮增压器的送气口和至少两个气缸之间设置有进气主管路和与至少两个气缸分别连通的至少两个进气歧管路，补气系统包括用于压缩空气的补气压气机和补气管路；补气管路的输入端与补气压气机连通，补气管路的输出端分别与至少两个进气歧管路连通，以使空气经由至少两个进气歧管路直接分别进入对应的气缸。本发明提供的补气系统使得补气系统中的空气能够直接进入进气歧管路从而快速进入气缸中，能够降低涡轮增压器中的压气机的喘振。

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，且更具体地涉及一种补气系统和补气控制方法。

背景技术

涡轮增压柴油机在低负荷工况下加速/加载工况过程中，会出现涡轮迟滞现象。具体表现为动力性变差，加速缓慢，冒黑烟等情况。这是由于柴油机外部负载增加后，柴油机无法输出相匹配的扭矩造成的。尽管已有的柴油机在采用电子控制系统对其操作后，燃油系统能够快速的反应，输出相应的油量，但是，增压系统在此过程中，由于增压器转动惯量和进排气系统中气体的可压缩性等原因，涡轮增压系统无法快速响应，提供足够的进气量，此时过量空气系数急剧下降到一个较低值，缸内燃烧恶化，动力性指标降低，排放指标变差，尤其是碳烟排放急剧增多。

基于此，已有的柴油机通常会通过补气技术即在涡轮迟滞现象发生时，向进气系统中补充足够的进气量，使气缸内存有足够的空气以使燃烧正常进行，优化柴油机的动态性能与瞬态排放。但是，已有的补气工艺通常是直接将补气管路连接至涡轮增压器中的压气机壳，由于气体直接冲击叶片，因此，不能采用过高的补气压力，且气体需要流过压气机、进气总管等部件后才能进入气缸，补气介入燃烧过程时间较长，效果不明显。已有的补气工艺还有直接将补气管路连接至进气总管，在补充的气体进入进气总管时，若气压过高则容易引起压气机喘振。

因此，需要一种补气系统和补气控制方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种补气系统，用于包括柴油机和发电机的发电机组，所述柴油机向所述发电机提供驱动力，所述柴油机设置有至少两个气缸，所述柴油机通过涡轮增压器向所述至少两个气缸送入空气，所述涡轮增压器的送气口和所述至少两个气缸之间设置有进气主管路和与所述至少两个气缸分别连通的至少两个进气歧管路，补气系统包括：

补气压气机，用于压缩空气；以及

补气管路，所述补气管路的输入端与所述补气压气机连通，所述补气管路的输出端分别与所述至少两个进气歧管路连通，以使所述空气经由所述至少两个进气歧管路直接分别进入对应的所述气缸。

根据本方案，由于补气管路的输出端直接连接至与气缸连通的进气歧管路，使得补气系统中的空气能够直接进入进气歧管路从而快速进入气缸中，能够降低涡轮增压器中的压气机的喘振。并且由于设置了补气压气机，使得可以向气缸中补入压缩后的压力较高的空气。

可选地，所述补气管路的输出端设置有对应于每个所述进气歧管路的喷射装置，所述空气经由所述喷射装置进入所述进气歧管路。

可选地，所述补气系统还包括设置在所述补气压气机下游的减压装置和气体储存装置，所述减压装置设置在所述补气压气机和所述气体储存装置之间。

可选地，所述补气管路的管径在靠近所述气体储存装置的出口处由大变小。

可选地，所述补气管路在所述气体储存装置的下游设置有安全阀。