[发明专利]柴油机油门自适应调节装置及调节方法

说明书

本发明公开了一种柴油机油门自适应调节装置及调节方法，装置包括气动执行器、补气电磁阀、气动执行器电磁阀和调速器油门杆，压缩空气管路一端与气动执行器电磁阀和补气电磁阀之间的连接管路相连，气动执行器的下端接口与增压器压气端的近端接口相连。方法包括A、柴油机启动、B、柴油机持续运行，C、柴油机工作负荷突然增加，D、调速器故障紧急停车不同工况的不同步骤。本发明调节方法有效地控制了柴油机启动、负荷突加及紧急停车时尾气排放黑烟问题，并能在紧急状态下将柴油机空燃比提高到无穷大，从而大大减小了尾气排放的烟度值，使得柴油机的动态调速特性满足船级社规范的要求，降低了柴油机的使用成本。

技术领域

本发明涉及一种自动根据柴油机工况限制柴油机空燃比的装置，尤其涉及一种避免柴油机在启动或负荷突加过程中喷油量过大，进气量跟不上导致出现燃油燃烧不充分，冒黑烟的故障，并能在紧急状态下将柴油机空燃比提高到无穷大，实现断油停机的装置和调节方法，属于内燃机技术领域。

背景技术

柴油机的空燃比A/F是指进入气缸的混合气中空气和燃油质量的混合比。空燃比是柴油机运转时的一个重要参数，它对尾气排放、柴油机的动力性和经济性具有很大影响。柴油机在启动过程中，由于额定转速和实际转速差较大，为快速提高柴油机转速，此时调速器输出最大值，相应的柴油机喷油量最大，使柴油机转速迅速升高。另当柴油机在受到突加负载时调速器也存在同样动作，但此时因过量喷射入燃烧室的燃油不充分燃烧，变成黑色颗粒物排入大气，形成浓烈的黑烟。不仅对环境造成危害，还降低柴油机的经济性。

另外，当调速器出现故障而无法自动控制时，需手动操作油门来紧急停车。如因船员紧急停车的操作经验不足，而无法在短时间进行停车操作时，则存在着损坏柴油机或船舶的风险。

发明内容

本发明提供了一种柴油机油门自适应调节装置及调节方法，在不影响柴油机调速性能的前提下，有效地控制柴油机启动、负荷突加及紧急停车时尾气排放出现黑烟污染环境的问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种柴油机油门自适应调节装置，包括气动执行器、补气电磁阀、气动执行器电磁阀和调速器油门杆，所述气动执行器的上端接口先通过连接管路依次与气动执行器电磁阀和补气电磁阀相连后，再与增压器压气端的远端接口相连，压缩空气管路一端与气动执行器电磁阀和补气电磁阀之间的连接管路相连；调速器油门杆一端与铰接座铰接，所述铰接座固定在调速器内；气动执行器的下端接口通过连接管路与增压器压气端的近端接口相连。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，所述气动执行器包括壳体、气动执行器顶杆、活塞、压簧、上导向套、下导向套、上端盖和下端盖，活塞固定在气动执行器顶杆中部上，活塞嵌入壳体内腔中，活塞径向通过数道活塞密封圈将壳体内腔分隔成互不贯通的上腔和下腔，上端接口与上腔相通，下端接口与下腔相通；上端盖和下端盖分别密封固定在壳体的上下端；气动执行器顶杆两端分别穿出位于上端盖中的上导向套和下端盖中的下导向套，气动执行器顶杆下端端头与调速器油门杆另一端位置相对；压簧两端分别抵靠在活塞下侧和下端盖上侧之间。

进一步的，所述活塞下端设有沉孔，下端盖中心向上延伸出弹簧芯柱，压簧上端抵靠在沉孔底面上，压簧下端套在弹簧芯柱上。

进一步的，接触式开关固定在调速器油门杆另一端的上侧，且接触式开关与气动执行器顶杆下端端头位置相对。

进一步的，所述补气电磁阀和气动执行器电磁阀均为气动二位二通电磁换向阀；压缩空气的气压为500～800Kpa。

一种柴油机油门自适应调节装置的调节方法，包括以下A、柴油机启动、B、柴油机持续运行，C、柴油机工作负荷突然增加，D、调速器故障紧急停车不同工况的不同步骤：

A、柴油机启动