作调节稳压气瓶9中的压力。通过电磁 阀8的开启和关闭控制喷气的开始与结束。
[0035] 喷气装置包括：喷管a6、喷管b7、促动器I 22和促动器II 24。所述的喷管a6布 置在压气机入口进气道27处，所述的喷管b7布置在压气机5机匣处28。
[0036] 喷管a的喷口可以根据压气机的工况通过促动器I 22控制，转动喷孔，调节喷气 角度。喷管a 6在压气机5进气道27中可以通过促动器II 24控制其移动。在喷气停止时， 在促动器II 24控制下，喷管移a 6出压气机5进气道27,不会影响进气流动。
[0037] 根据实际情况确定喷管的角度和位置，根据计算和试验研究确定的喷管b7较为 优化的安装角度为：对于叶片扩压器，喷气角度应与扩压器叶片26安装角度相同，对于无 叶片扩压器，喷气角度应与压气机设计工况下叶轮13出口处的气体流出角相同。
[0038] 喷管a6、喷管b7可以沿着周向均勾分布，亦可安任意方式分布；可以安装一排喷 管，亦可安装多排喷管。
[0039] 本实用新型所提供的一种增压内燃机的压缩空气辅助装置的控制方法为：结合图 5,在启动内燃机时，压缩空气辅助系统开始工作，保持气源气瓶11的压力在设定值。同时 对内燃机1和压气机5的运行参数进行监控，当检测到内燃机1加速或加载时，电磁阀8打 开，喷管a 6和喷管b7开始喷气；监测到内燃机加速或加载过程结束，电磁阀8关闭，喷气 结束。当监测到电磁阀8开启时，根据内燃机循环喷油量、内燃机转速以及进气管3中压力 确定目标喷气压力，通过控制调压阀10和放气阀23使稳压气瓶9内的气体压力到目标喷 气压力。当监测到电磁阀8开启时，通过促动器II 24把喷管a6移动到压气机5进气道27 中，根据进气管3中的气体压力和压气机5转速确定喷管a6的目标喷气角度，通过促动器 I 22的控制达到目标喷气角度。当监测到电磁阀8关闭，通过促动器II 24将喷管a6移动 出压气机5进气道27到达虚线位置21。
[0040] 本装置的控制方法为：监控内燃机11和压气机7的运行参数，根据其参数确定喷 气的开始和结束，以及确定喷管a6的喷气角度。监控参数可以根据实际情况由技术人员选 取，本实用新型中选定的参数为内燃机的喷油量，转速和进气管压力，还有增压器转速。
[0041] 按照步骤可将本实用新型的控制方法描述为：
[0042] (1)监测内燃机转速信号，当监测到内燃机转速大于100r/min，也即内燃机正处 于工作状态，空气压缩机12接通电源，此时判断气源气瓶11内气体压力值是否达到设定 值，如果气源气瓶11压力值低于设定值，则空气压缩机12开始工作直至压力值达到设定 值。其设定值应根据具体目标内燃机性能参数以及配备的空气压缩机性能参数决定，但其 值应高于最大喷气压力，如果气源气瓶的压力值达到设定值，空气压缩机不工作。
[0043] (2)在内燃机开始运行后对其内燃机转速、进气管3压力、增压器转速和循环喷油 量进行实时监测。根据内燃机转速和循环喷油量确定内燃机是否进行加速或加载过程；根 据内燃机转速、进气管3压力和循环喷油量确定喷气压力；根据增压器转速和进气管3的压 力确定喷管a6的喷气角度和喷气位置。当根据内燃机转速和循环喷油量信号判断内燃机 处于加速或加载过程中时：(a)根据得到的喷气压力值信号和稳压气瓶9的压力值信号，确 定调压阀10和放气阀23开度，并且此时打开电磁阀8开始喷气。此时通过调节调压阀10 和放气阀23使稳压气瓶9内的压力值达到喷气压力值。（b)根据得到的喷管a6的喷气角 度和喷气位置信号输出促动器I 22和促动器II 24的控制信号。通过促动器I 22控制喷 气角度，促动器II控制喷管a6在进气道27中的位置。此时，促动器II 24使喷管a6从虚线 位置21移入进气道27,喷管a6在进气道中的具体位置可以通过技术人员根据实际情况具 体确定。
[0044] 本实用新型中喷管a 6的喷气角度根据以下步骤确定：1.根据对增压器中的压气 机进行流体计算结果或试验结果，得到不同转速下最高效率点对应的叶轮叶片入口气流角 ，则可以看作α_为增压器转速η的函数，记a _=f (η)。2.根据所用压气机map图 得到压气机喘振边界流量Afam，根据map图确定实际压气机流量Iiitol与压气机转速 n和进 气管3总压力值的关系，记作_=办,與3/鄭1)，其中ρΜ大气压力。3.技术人员根据增压器 的实际情况确定压气机的最小喘振裕度Δ min，其中喘振裕度定义为Δ = _(ih -.rixHMi)/rhii;n 4.确定好以上三个步骤后，在喷气过程中当压气机的喘振裕度Δ ^ Δ_时，此时的喷气角 度α应根据压气机转速确定为〇_;当△〈△ _，应逐渐增大α直到压气机的喘震裕度Δ =八_此时的喷气角度α记作α _，则此时的喷气角度应为（1_和α _的最大值，记作 a = max ( a min, a max) 〇
[0045] 本实用新型中喷管a 6的喷气位置的确定：1.喷气管a 6的沿进气道径向方向位 置的确定总体规律应为随着增压器转速的升高，喷管a 6距离进气道27中心线距离越远， 即越贴近管壁，但具体的喷气位置应根据实际情况确定。2.喷气管a 6沿进气道轴向位置 的确定总体目标为在喷管不干涉到叶轮旋转时，尽量使喷管贴近叶轮的叶片，也即使喷管a 靠近压气机的叶轮叶片的末端但不与压气机的叶轮叶片的末端接触。
[0046] (3)在喷气过程中对内燃机转速、进气管3压力和循环喷油量进行实时监测，当监 测到加速或加载过程结束，对电磁阀8、调压阀10、放气阀23、促动器I 22和促动器II 24输 出为低压值信号，或信号值为零。此时电磁阀8、放气阀23关闭，调压阀10保持开度不变， 促动器I 22保持喷管a6的喷气角度不变，促动器II 24控制喷气管a6回到虚线位置21，上 述的虚线位置21即使初始位置。
[0047] (4)当监测到内燃机转速低于lOOr/min时，空气压缩机断开电源，完成增压内燃 机的压缩空气辅助装置的一次控制。
【主权项】
1. 一种增压内燃机的压缩空气辅助装置，包括内燃机和涡轮增压器，涡轮增压器的涡 轮安装在内燃机的排气管上，涡轮增压器的压气机安装在内燃机的进气管上，其特征在于： 还包括依次用管道连接的空气压缩机、气源气瓶、调压阀、稳压气瓶和电磁阀，所述压气机 的进气道上设置有喷管a，压气机的机匣上设置有喷管b，喷管a和喷管b的数量都是两个 以上，喷管a上设置有能使喷管a移动的促动器II和能使喷管a改变角度的促动器I，所述 促动器II和促动器I固定安装在压气机的进气道上，且促动器II和促动器I的输出端分 别和喷管a固定连接，电磁阀的两个输出端分别通过管路和喷管a和喷管b的入口端连接， 所述稳压气瓶上还设置有放气阀。2. 根据权利要求1所述的一种增压内燃机的压缩空气辅助装置，其特征在于：所述喷 管a是沿着进气道的周向均匀设置，所述喷管b是沿着机匣的周向均匀设置。3. 根据权利要求1或2所述的一种增压内燃机的压缩空气辅助装置，其特征在于：所 述促动器I是液压促动器或气压促动器或凸轮一弹簧促动器或压电促动器，促动器II是液 压促动器或气压促动器或凸轮一弹簧促动器或压电促动器。
【专利摘要】本实用新型提供一种增压内燃机的压缩空气辅助装置，包括压气机、喷管a、喷管b，促动器Ⅰ和促动器Ⅱ，管a安装在压气机进气道处，喷管b安装在机匣壁上，＝通过促动器Ⅰ控制喷管a的喷气角度；通过促动器Ⅱ调节喷管a在压气机进气道中的位置。控制方法为在监测到增压内燃机开始加速、加载的过程，喷管a和喷管b开始向压气机内部喷气，促动器Ⅰ根据压气机的转速和流量调节喷管a的喷气角度受，促动器Ⅱ调节喷管a在压气机进气道的位置；在监测到加速、加载过程结束，喷管a和喷管b喷气结束，同时通过促动器Ⅱ控制，喷管b移出压气机进气道到虚线位置。本实用新型结构简单，能改善涡轮增压内燃机加速或加载过程中经济性及排放性。
【IPC分类】F02B37/00, F02D41/00, F02B37/12
【公开号】CN204851424
【申请号】CN201520492744
【发明人】王银燕, 孙永瑞, 王贺春, 杨传雷, 胡松, 李旭
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月9日