一种船用燃气式发动机制造技术

本发明专利技术属于船用发动机设计制造技术领域，具体涉及一种船用燃气式发动机，本发明专利技术的旁通阀能够根据需要选择性的控制低温水流入中冷器中，使中冷器能够根据各工况的需要将空气冷却至适应的温度，确保冷却效果并提高能量利用率；本发明专利技术的曲轴箱呼吸系统能够将曲轴箱废气中的滑油蒸汽与空气分离，其中滑油蒸汽液化后重新溜回油底壳，而分离出的空气送入涡轮增压器，与发动机进气管路汇合最为发动机的助燃气体被消耗掉，形成一个闭环的呼吸系统，能够有效减少发动机废气的排放，提高发动机的燃烧效率。

【技术实现步骤摘要】
一种船用燃气式发动机
本专利技术属于船用发动机设计制造
，具体涉及一种船用燃气式发动机。
技术介绍
与普通汽车发动机相比，船用发动机一般具有大型化、高功率的特点，因此在船用发动机的设计制造过程中需要对各个系统和结构进行优化改造，但现技术中的船用发动机依然存在冷却不佳、能量转化率低、结构不稳定等缺陷。尚有进一步优化的空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冷却效果好、能量利用率高的船用燃气式发动机。为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种船用燃气式发动机，包括冷却水系统，所述冷却水系统包括低温水路和高温水路；所述低温水路以低温水膨胀水箱为源头，依次经过低温水泵和冷却水旁通阀，由冷却水旁通阀分成两路，其中一路经中冷器进入滑油冷却器，另一路直接进入滑油冷却器，所述冷却水旁通阀能够选择性的控制两路中的其中一路导通；经滑油冷却器流出的低温水经三通阀再次分成两路，其中一路流经低温水冷却器后与低温水膨胀水箱和低温水泵之间的管路连通，另一路直接与低温水膨胀水箱和低温水泵之间的管路连通；所述高温水路以高温水膨胀水箱为源头，依次经过高温水泵、发动机机体的缸套冷却水腔、缸盖冷却水腔和中冷器，中冷器流出的高温水分成三路，其中一路流经高温水预加热单元后与高温水泵和发动机机体之间的管路连通，另一路与高温水膨胀水箱和高温水泵之间的管路直接连通，最后一路流经高温水冷却器后与高温水膨胀水箱和高温水泵之间的管路直接连通。还包括曲轴箱呼吸系统，所述曲轴箱呼吸系统包括发动机曲轴箱上开设的滑油蒸汽出口，所述滑油蒸汽出口通过管路与油气分离器连通，所述油气分离器的油液出口连通至油底壳，油气分离器的空气出口连通至涡轮增压器或涡轮增压器上游的空气进气管路，涡轮增压器的压缩空气出口与所述中冷器连通，中冷器的出气口通过管路与发动机缸盖上的空气进气管路连通；所述油气分离器包括由上、下半壳围合成的空腔，所述空腔内设有一隔板，所述隔板将空腔分割成上、下两层腔体，所述隔板上设有贯穿该隔板设置的油气分离滤芯，所述油气分离器的空气出口设置在上半壳上，油气分离器的油气混合入口和油液出口设置在下半壳上；所述滑油蒸汽出口开设在曲轴箱顶部的斜顶上，所述滑油蒸汽出口的外端设有沿水平方向向外侧凸伸设置的篷状凸檐，所述滑油蒸汽出口沿平行于曲轴的方向在机体上设置多个，各滑油蒸汽出口与一条铸造在机体内的气路连通，该气路通过管道与所述油气分离器连通。还包括燃气系统，所述燃气系统包括燃气喷射阀，所述燃气喷射阀安装在发动机缸头上，所述发动机缸头上开设有一通孔，该通孔贯穿至缸头内部的空气进气管路内，燃气喷射阀的喷射管穿过所述通孔，并凸伸至缸头内部的空气进气管道内；所述喷射管凸伸至空气进气管道内的一端为斜口状，所述斜口朝向空气进气管路的内端设置。还包括滑油系统，所述滑油系统包括连杆润滑单元，所述连杆润滑单元包括包括连杆、第一轴瓦和第二轴瓦，所述第一轴瓦位于连杆的大端内环面上，用于连接曲轴的主轴颈，所述第二轴瓦位于连杆的小端内环面上，用于连接活塞销；所述连杆的大端内环面上开设有第一油槽，所述第一轴瓦上开设有第一通孔，第一通孔使所述第一油槽与第一轴瓦的内环面连通；所述连杆的小端内环面上开设有第二油槽，所述第二轴瓦上设有第二通孔，第二通孔使所述第二油槽与第二轴瓦的内环面连通；所述连杆内部开设有连通第一油槽和第二油槽的油道；所述连杆的大端为两半式结构，其中一半与连杆柄连接形成连杆体，另一半形成独立的连杆盖，所述第一油槽开设在连杆盖一侧的半环面上，且第一油槽的两端延伸至连杆体的半环面两端；所述第一轴瓦为两半式结构，其中一半位于连杆体的半环面上，另一半位于连杆盖的半环面上，所述第一通孔仅开设在连杆盖一侧的半个轴瓦上；所述第一油槽的两端分别通过开设在连杆体内的两条斜油孔与所述油道连通，所述两条斜油孔与所述第一油槽的两端相切设置；所述第一通孔为多个沿连杆盖上的半个轴瓦的周向均匀间隔设置；所述连杆盖一侧的半个轴瓦的内环面上还设有第一半环槽，所述第一通孔开设在第一半环槽的槽底上；所述第二油槽为圆环状，所述油道与第二油槽的底部连通，所述第二通孔开设在第二轴瓦上远离油道的位置处；所述第二轴瓦的内环面上设有第二半环槽，所述第二半环槽位于第二轴瓦的上半部；所述两斜油孔与所述油道之间设有一缓冲油腔。所述冷却水旁通阀包括阀腔，所述阀腔具有一个供冷却水流入的进水口，以及两个供冷却水流出的出水口，即第一出水口和第二出水口；所述阀腔内设有阀芯，所述阀芯活动设置在阀腔内，阀芯在阀腔内运动能够控制所述进水口选择性的与第一出水口或第二出水口导通；所述第一出水口与发动机中冷器进水口连通，所述第二出水口与发动机机体冷却水腔连通，所述进水口与低温水泵的出水口连通；所述阀芯安装在一阀座上，所述阀座具有一筒状部，所述筒状部内嵌于阀腔上开设的安装孔内，所述阀座外端设有连接法兰，该连接法兰与安装孔的孔口端面连接；所述阀芯为垂直于筒状部轴线的盘装结构，所述阀芯与一根平行于筒状部轴线的阀杆连接，所述阀杆贯穿阀座设置，并凸伸至阀座外侧，阀座外侧设有用于驱动阀杆沿轴向伸缩的驱动单元；所述阀腔包括一个与所述安装孔同轴的圆柱形内腔，所述进水口位于圆柱形内腔的侧壁上，所述圆柱形内腔的直径大于所述筒状部的内径，所述筒状部的内端与圆柱形内腔靠近安装孔一侧的端面平齐或凸伸至圆柱形内腔内部；所述阀芯的一侧与筒状部的内端构成开闭配合，另一侧与圆柱形内腔上远离安装孔的一侧端部构成开闭配合；所述第二出水口开设在安装孔侧壁上，所述筒状部上设有与第二出水口连通的出水孔；所述第一出水孔与圆柱形内腔上远离安装孔的一端连通；所述安装孔侧壁上设有一环槽，所述第二出水口开设在该环槽内，所述环槽与所述筒状部的外环面形成一环形水腔，所述出水孔与该环形水腔连通；所述驱动单元包括安装在阀座的连接法兰外侧的罩盖，以及安装在罩盖内沿罩盖轴向与罩盖内环面构成滑动配合的活塞，所述阀杆与活塞固定连接，所述活塞与阀座之间设有压簧，所述活塞与压簧相背的一侧与罩盖围城的腔体上设有进气口；所述阀芯的两侧边缘均设有圆锥面，所述筒状部的内段和圆柱内腔的远离安装孔的一端均设有与所述圆锥面相配合的倒角；阀座上供阀杆穿过的阀杆孔内设有一导套，所述导套外环面与阀杆孔内环面之间，以及导套内环面与阀杆外环面之间均设有O型密封圈，所述筒状部的外环面与安装孔内环面之间也设有O型密封圈；所述第二出水口与冲冷器的出水管道连通，中冷器的出水管道与发动机冷却水腔连通。所述缸头包括壳体内部设置的两个进气门、两个排气门、冷却水腔以及预燃室安装槽，壳体底部设有与发动机缸体配合的爆发面，所述预燃室安装槽从壳体中心沿竖直方向贯穿壳体设置，所述冷却水腔环绕预燃室安装槽设置，所述预燃室安装槽的中下部设有一连通至冷却水腔的环形水腔，该环形水腔使预燃室的颈部能够暴露在冷却水腔中；所述爆发面所在的一侧设有第一级圆形凸台和第二级圆形凸台，所述第二级圆形凸台同轴设置在第一级圆形凸台的底面上，且第二级圆形凸台的直径小于第一级圆形凸台的直径，所述第二级圆形凸台的外环面上开设有冷却水进水孔，所述冷却水进水孔沿第二级圆形凸台的径向延伸至预燃室的外壁并与所述环形水腔连通，使冷却水能够从该环形水腔流入冷却水腔；所述冷却水腔的侧壁上设有由外向内斜向下悬伸设置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用燃气式发动机，其特征在于：包括冷却水系统，所述冷却水系统包括低温水路和高温水路；所述低温水路以低温水膨胀水箱(11)为源头，依次经过低温水泵(12)和冷却水旁通阀(13)，由冷却水旁通阀(13)分成两路，其中一路经中冷器(14)进入滑油冷却器(15)，另一路直接进入滑油冷却器(15)，所述冷却水旁通阀(13)能够选择性的控制两路中的其中一路导通；经滑油冷却器(15)流出的低温水经三通阀再次分成两路，其中一路流经低温水冷却器(16)后与低温水膨胀水箱(11)和低温水泵(12)之间的管路连通，另一路直接与低温水膨胀水箱(11)和低温水泵(12)之间的管路连通；所述高温水路以高温水膨胀水箱(10)为源头，依次经过高温水泵(17)、发动机机体的缸套冷却水腔、缸盖冷却水腔和中冷器(14)，中冷器(14)流出的高温水分成三路，其中一路流经高温水预加热单元(19)后与高温水泵(17)和发动机机体之间的管路连通，另一路与高温水膨胀水箱(10)和高温水泵(17)之间的管路直接连通，最后一路流经高温水冷却器(20)后与高温水膨胀水箱(10)和高温水泵(17)之间的管路直接连通。

【技术特征摘要】
1.一种船用燃气式发动机，其特征在于：包括冷却水系统，所述冷却水系统包括低温水路和高温水路；所述低温水路以低温水膨胀水箱(11)为源头，依次经过低温水泵(12)和冷却水旁通阀(13)，由冷却水旁通阀(13)分成两路，其中一路经中冷器(14)进入滑油冷却器(15)，另一路直接进入滑油冷却器(15)，所述冷却水旁通阀(13)能够选择性的控制两路中的其中一路导通；经滑油冷却器(15)流出的低温水经三通阀再次分成两路，其中一路流经低温水冷却器(16)后与低温水膨胀水箱(11)和低温水泵(12)之间的管路连通，另一路直接与低温水膨胀水箱(11)和低温水泵(12)之间的管路连通；所述高温水路以高温水膨胀水箱(10)为源头，依次经过高温水泵(17)、发动机机体的缸套冷却水腔、缸盖冷却水腔和中冷器(14)，中冷器(14)流出的高温水分成三路，其中一路流经高温水预加热单元(19)后与高温水泵(17)和发动机机体之间的管路连通，另一路与高温水膨胀水箱(10)和高温水泵(17)之间的管路直接连通，最后一路流经高温水冷却器(20)后与高温水膨胀水箱(10)和高温水泵(17)之间的管路直接连通。2.根据权利要求1所述的船用燃气式发动机，其特征在于：还包括曲轴箱呼吸系统，所述曲轴箱呼吸系统包括发动机曲轴箱(28)上开设的滑油蒸汽出口(281)，所述滑油蒸汽出口(281)通过管路与油气分离器(21)连通，所述油气分离器(21)的油液出口(212)连通至油底壳，油气分离器(21)的空气出口(213)连通至涡轮增压器(22)或涡轮增压器(22)上游的空气进气管路，涡轮增压器(22)的压缩空气出口(213)与所述中冷器(14)连通，中冷器(14)的出气口通过管路与发动机缸盖上的空气进气管路(27)连通；所述油气分离器(21)包括由上、下半壳(214、215)围合成的空腔，所述空腔内设有一隔板(216)，所述隔板(216)将空腔分割成上、下两层腔体，所述隔板(216)上设有贯穿该隔板(216)设置的油气分离滤芯(217)，所述油气分离器(21)的空气出口(213)设置在上半壳(214)上，油气分离器(21)的油气混合入口(211)和油液出口(212)设置在下半壳(215)上；所述滑油蒸汽出口(281)开设在曲轴箱(28)顶部的斜顶上，所述滑油蒸汽出口(281)的外端设有沿水平方向向外侧凸伸设置的篷状凸檐(282)，所述滑油蒸汽出口(281)沿平行于曲轴的方向在机体上设置多个，各滑油蒸汽出口(281)与一条铸造在机体内的气路(283)连通，该气路(283)通过管道与所述油气分离器(21)连通。3.根据权利要求1所述的船用燃气式发动机，其特征在于：还包括燃气系统，所述燃气系统包括燃气喷射阀(30)，所述燃气喷射阀(30)安装在发动机缸头(60)上，所述发动机缸头(60)上开设有一通孔(62)，该通孔(62)贯穿至缸头(60)内部的空气进气管路(27)内，燃气喷射阀(30)的喷射管(31)穿过所述通孔(62)，并凸伸至缸头(60)内部的空气进气管路(27)内；所述喷射管(31)凸伸至空气进气管路(27)内的一端为斜口状，所述斜口朝向空气进气管路(27)的内端设置。4.根据权利要求1所述的船用燃气式发动机，其特征在于：还包括滑油系统，所述滑油系统包括连杆润滑单元，所述连杆润滑单元包括包括连杆(40)、第一轴瓦(41)和第二轴瓦(42)，所述第一轴瓦(41)位于连杆(40)的大端(43)内环面上，用于连接曲轴的主轴颈，所述第二轴瓦(42)位于连杆(40)的小端(44)内环面上，用于连接活塞销；所述连杆(40)的大端(43)内环面上开设有第一油槽(403)，所述第一轴瓦(41)上开设有第一通孔(411)，第一通孔(411)使所述第一油槽(403)与第一轴瓦(41)的内环面连通；所述连杆(40)的小端(44)内环面上开设有第二油槽(404)，所述第二轴瓦(42)上设有第二通孔(421)，第二通孔(421)使所述第二油槽(404)与第二轴瓦(42)的内环面连通；所述连杆(40)内部开设有连通第一油槽(403)和第二油槽(404)的油道(401)；所述连杆(40)的大端(43)为两半式结构，其中一半与连杆柄连接形成连杆体(40a)，另一半形成独立的连杆盖(40b)，所述第一油槽(403)开设在连杆盖(40b)一侧的半环面上，且第一油槽(403)的两端延伸至连杆体(40a)的半环面两端；所述第一轴瓦(41)为两半式结构，其中一半位于连杆体(40a)的半环面上，另一半位于连杆盖(40b)的半环面上，所述第一通孔(411)仅开设在连杆盖(40b)一侧的半个轴瓦上；所述第一油槽(403)的两端分别通过开设在连杆体(40a)内的两条斜油孔(405)与所述油道(401)连通，所述两条斜油孔(405)与所述第一油槽(403)的两端相切设置；所述第一通孔(411)为多个沿连杆盖(40b)上的半个轴瓦的周向均匀间隔设置；所述连杆盖(40b)一侧的半个轴瓦的内环面上还设有第一半环槽(412)，所述第一通孔(411)开设在第一半环槽(412)的槽底上；所述第二油槽(404)为圆环状，所述油道(401)与第二油槽(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅加化，王辉，黄禄丰，陈剑梅，李伟，
申请(专利权)人：安庆中船柴油机有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34