燃烧发动机进排气道暂时性阻塞的旁路系统.pdf

燃烧发动机进排气道暂时性阻塞的旁路系统主要包括进排气道三通阀、空气贮筒、废气贮筒、空气压缩机、高温压气机、进排气道压力传感器、空气贮筒压力传感器、废气贮筒压力传感器、进气旁路压力传感器和逻辑控制元件。当发动机的进排气道发生暂时性阻塞时，相应的压力传感器发出信号，使三通阀转换工位，发动机利用进排气道旁路系统继续工作。当进排气道又恢复畅通时，发动机又能通过固有的进排气道换气而进行工作，该旁路系统将完成必要的准备工作，为发动机正常换气创造条件。本发明可以在发动机进排气道发生阻塞时仍保证发动机继续正常的换气动作，免除熄火或停机甚至发生事故的可能性。具有较显著的社会效益和经济效益。

1.  一种燃烧发动机进排气道暂时性阻塞的旁路系统，包括空气贮筒(1)，进气道压力传感器(2)，进气道三通阀(3)，空气贮筒压力传感器(4)，进气旁路压力传感器(5)，空气压缩机(6)，逻辑控制元件(7)，排气道压力传感器(8)，排气道三通阀(9)，高温压气机(10)，废气贮筒(11)，电磁阀(12)，废气贮筒压力传感器(14)，其特征在于在发动机(13)进气道上，安装进气道三通阀(3)，进气道三通阀(3)一端与大气相通，另一端与发动机(13)的进气道连接，第三端与空气贮筒(1)一端连接，空气贮筒(1)的另一端与空气压缩机(6)的出口连接，空气压缩机(6)的进口与大气相通；在发动机(13)的排气道上安装排气道三通阀(9)，排气道三通阀(9)一端与发动机(13)排气道连接，另一端与大气相通，第三端与高温压气机(10)进口端连接，高温压气机(10)的出口端与废气贮筒(11)的进口端相连，废气贮筒(11)的出口端与电磁阀(12)一端连接，电磁阀(12)的另一端与大气相通。

2.  根据权利要1所述的燃烧发动机进排气道暂时性阻塞的旁路系统，其特征是在进气道三通阀(3)与大气相通的管路上安装进气道压力传感器(2)，进气道压力传感器(2)的输出端与进气道三通阀(3)的控制端电连接，在空气贮筒(1)上安装空气贮筒压力传感器(4)，在空气压缩机(6)与大气相通的管路上安装进气旁路压力传感器(5)，空气贮筒压力传感器(4)的输出端和进气旁路压力传感器(5)的输出端分别与逻辑控制元件(7)的两个输入端电连接，逻辑控制元件(7)的输出端与空气压缩机(6)的控制开关电连接。

3.  根据权利要求1所述的燃烧发动机进排气道暂时性阻塞的旁路系统，其特征是在排气道三通阀(9)与大气相通的管路上安装排气道压力传感器(8)，排气道压力传感器(8)的输出端分别与排气道三通阀(9)的控制端和高温压气机(10)的控制开关电连接，在废气贮筒(11)上安装废气贮筒压力传感器(14)，废气贮筒压力传感器(14)的输出端与电磁阀(12)的控制端电连接。

燃烧发动机进排气道暂时性阻塞的旁路系统
技术领域
本发明涉及一种燃烧发动机进排气道的旁路系统。尤其是适用于燃烧发动机进排气道暂时性阻塞的旁路系统，属于动力机械工程技术领域燃烧发动机范畴。
背景技术
目前，公知的燃烧发动机进排气道都不设旁路系统。当进气道或排气道阻塞时，发动机将在短时间内熄火停车。当发动机安装于水下工作时，时常发生进排气道被波浪掀动的水流短时间阻塞。短时间堵塞，发动机将被迫熄火。专利号为9621700.7的“活塞发动机轴式旋转气门配气机构”，可以消除气门的惯性冲击，降低无用功耗，但不能补救气道阻塞的情况。专利号为01264671.7的“多气门配气机构”，设置了涡流气道和滚流气道，可以使发动机运转平稳，摩擦损失降低，但不能补救气道暂时阻塞引起的熄火情况。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷和不足，本发明提供一种燃烧发动机进排气道的旁路系统，该旁路系统可以保证在发动机进排气道发生阻塞而不能发挥正常换气功能时，仍保证发动机继续正常的换气动作。当进排气道又恢复畅通时，发动机又能通过固有的进排气道换气而进行工作，该旁路系统将完成必要的准备工作，为发动机正常换气创造条件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，在发动机的进气道上，安装一个进气道三通阀。该三通阀一端与大气相通，另一端与发动机的进气道连接，第三端与空气贮筒一端连接。空气贮筒的另一端与空气压缩机出口连接，空气压缩机的进口与大气相通。在进气道三通阀与大气相通的管路上安装一个进气道压力传感器，进气道压力传感器的输出端与进气道三通阀的控制端电连接。在空气贮筒上安装一个空气贮筒压力传感器；在空气压缩机与大气相通的管路上安装一个进气旁路压力传感器，空气贮筒压力传感器的输出端和进气旁路压力传感器的输出端分别与逻辑控制元件的两个输入端电连接，逻辑控制元件的输出端与压缩机控制开关电连接。
当发动机的进气道发生暂时性阻塞时，进气道内出现的负压被进气道压力传感器感受，并发出信号，控制进气道三通阀切换工位。空气贮筒内存贮的压缩空气经过进气道三通阀进入发动机。当进气道的阻塞消除，进气道内压力又恢复正常时，进气道压力传感器又发出信号，控制进气道三通阀恢复正常工位，仍由发动机进气道吸入大气，而接通空气贮筒的通道又被关闭。
当空气贮筒内的压力低于某一额定数值，空气贮筒压力传感器感受到这一压力，发出信号，传递到逻辑控制元件，提出空气压缩机的开机申请。如果此时进气旁路压力传感器感受到的压力信号为正常，即空气压缩机连通大气的通道没有阻塞，将持续发出空气压缩机可以开机的信号。此时，逻辑控制元件将发出空气压缩机正常开机的控制信号。如果空气贮筒压力传感器和进气旁路压力传感器中有一个发出不需开机或停机的信号，逻辑控制元件持续发出空气压缩机停机即不开机的信号。
在发动机的排气道上安装排气道三通阀。该三通阀一端与发动机排气道连接，另一端与大气相通，第三端与高温压气机进口端连接，高温压气机的另一端与废气贮筒的进口端相连，废气贮筒的出口端与电磁阀一端连接，电磁阀的另一端与大气相通。在排气道三通阀与大气相通的管路上安装排气道压力传感器，排气道压力传感器的输出端分别与排气道三通阀的控制端和高温压气机的控制开关电连接。在废气贮筒上安装废气贮筒压力传感器，废气贮筒压力传感器的输出端与电磁阀的控制端电连接，控制电磁阀的开闭。
当发动机的排气道发生暂时性阻塞时，排气道压力传感器感受到了这一过高的压力，随即发出信号控制排气道三通阀切换工位，发动机排出的废气经过排气道三通阀流向高温压气机，高温压气机也同时接到排气道压力传感器发出的信号，开机工作，将废气压缩后排入废气贮筒。只要废气贮筒压力传感器感受到的压力高于某一阈值，都会发出使电磁阀开通的信号，即使排气旁路中有暂时性阻塞，废气贮筒内的压力驱使的气流也足以排除阻塞，以保持排气旁路畅通，同时保证废气贮筒内的压力处于安全状态。当排气道中的阻塞现象消除时，排气道压力传感器感受到排气道中的压力下降为正常，又发出信号使排气道三通阀复位，并控制高温压气机停机，发动机的废气又沿着排气道排向大气。
本发明的有益效果是，可以在发动机进排气道发生阻塞而不能发挥正常换气功能时，仍保证发动机继续正常的换气动作，免除熄火或停机甚至发生事故的可能性。具有较显著的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
图中，1是空气贮筒，2是进气道压力传感器，3是进气道三通阀，4是空气贮筒压力传感器，5是进气旁路压力传感器，6是空气压缩机，7是逻辑控制元件，8是排气道压力传感器，9是排气道三通阀，10是高温压气机，11是废气贮筒，12是电磁阀，13是发动机，14是废气贮筒压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步描述。
如图1所示，本发明包括空气贮筒1，进气道压力传感器2，进气道三通阀3，空气贮筒压力传感器4，进气旁路压力传感器5，空气压缩机6，逻辑控制元件7，排气道压力传感器8，排气道三通阀9，高温压气机10，废气贮筒11，电磁阀12，废气贮筒压力传感器14。在发动机13的进气道上，安装进气道三通阀3。进气道三通阀3一端与大气相通，另一端与发动机13的进气道连接，第三端与空气贮筒1一端连接。空气贮筒1的另一端与空气压缩机6出口连接，空气压缩机6地进口与大气相通。在进气道三通阀3与大气相通的管路上安装进气道压力传感器2，进气道压力传感器2的输出端与进气道三通阀3的控制端电连接。在空气贮筒1上安装空气贮筒压力传感器4，在空气压缩机6与大气相通的管路上安装进气旁路压力传感器5，空气贮筒压力传感器4的输出端和进气旁路压力传感器5的输出端分别与逻辑控制元件7的两个输入端电连接，逻辑控制元件7的输出端与空气压缩机6的控制开关电连接。
在发动机13的排气道上安装排气道三通阀9。排气道三通阀9一端与发动机13排气道连接，另一端与大气相通，第三端与高温压气机10进口端连接，高温压气机10的出口端与废气贮筒11的进口端相连，废气贮筒11的出口端与电磁阀12一端连接，电磁阀12的另一端与大气相通。在排气道三通阀9与大气相通的管路上安装排气道压力传感器8，排气道压力传感器8的输出端分别与排气道三通阀9的控制端和高温压气机10的控制开关电连接。在废气贮筒11上安装废气贮筒压力传感器14，废气贮筒压力传感器14的输出端与电磁阀12的控制端电连接，控制电磁阀12的开闭。
当发动机13的进气道发生暂时性阻塞时，进气道内出现的负压被进气道压力传感器2感受，并发出信号，控制进气道三通阀3切换工位。空气贮筒1内存贮的压缩空气经过进气道三通阀3进入发动机。当进气道的阻塞消除，进气道内压力又恢复正常时，进气道压力传感器2又发出信号，控制进气道三通阀3恢复正常工位，大气仍由进气道进入发动机，而接通空气贮筒1的通道又被关闭。
当空气贮筒1内的压力低于某一额定数值，空气贮筒压力传感器4感受到这一压力，发出信号，传递到逻辑控制元件7，提出空气压缩机6的开机申请。如果此时进气旁路压力传感器5感受到的压力信号为正常，即空气压缩机6连通大气的通道没有阻塞，将持续发出空气压缩机6可以开机的信号。此时，逻辑控制元件7将发出空气压缩机6正常开机的控制信号。如果空气贮筒压力传感器4和进气旁路压力传感器5中有一个发出不需开机或不能开机的信号，逻辑控制元件7持续发出空气压缩机6停机信号。
当发动机13的排气道发生暂时性阻塞时，排气道压力传感器8感受到了这一过高的压力，随即发出信号控制排气道三通阀9切换工位，发动机13排出的废气经过排气道三通阀9流向高温压气机10，高温压气机10也同时接到排气道压力传感器8发出的信号，开机工作，将废气压缩后排入废气贮筒11。只要废气贮筒压力传感器14感受到的压力高于某一阈值，都会发出使电磁阀12开通的信号，即使排气旁路中有暂时性阻塞，在废气贮筒11内的压力作用下，气流也足以排除阻塞，以保持排气旁路畅通，同时保证废气贮筒11内的压力处于安全状态。当排气道中的阻塞现象消除时，排气道压力传感器8感受到排气道中的压力下降为正常，又发出信号使排气道三通阀9复位，并控制高温压气机10停机，发动机13的废气又沿着排气道排向大气。