空-空中冷防爆柴油机

摘要

本发明提供一种空-空中冷防爆柴油机。包括有防爆柴油机本体，进气系统和排气系统，所述的排气系统设有废气增压系统，所述的废气增压系统包括有水冷增压器压气机，水冷增压器压气机的压气出口端通过进气管依次连接进气关断阀、空-空中冷器、进气阻火器、柴油机缸盖，其中所述的进气关断阀为黄铜散热阀，进气关断阀处的进气管内安装有蜂窝式金属空气过滤网；所述的空-空中冷器采用风扇制冷，风扇的吹风方向正对进气管，在风扇顶部安装有冷水喷淋装置；所述的进气阻火器的外壳上包裹有一层高导热性散热硅脂。本发明能够提供功率130-150KW左右的柴油机动力，满足了10吨以上防爆铰接车的要求，同时排放指标比单纯的涡轮增压型柴油机要好，更能达到环保要求。

权利要求

1.空-空中冷防爆柴油机，包括有防爆柴油机本体，进气系统和排气系统，其特征在于：所述的排气系统设有废气增压系统，并设有三级冷却系统，所述的废气增压系统包括有水冷增压器和水冷增压器压气机，水冷增压器压气机的压气出口端通过进气管依次连接进气关断阀、空空中冷器、进气阻火器、柴油机缸盖，其中所述的进气关断阀为黄铜散热阀，进气关断阀处的进气管内安装有蜂窝式金属空气过滤网，形成第一级冷却；所述的空空中冷器采用风扇制冷，风扇的吹风方向正对进气管，在风扇顶部安装有冷水喷淋装置，在风扇拍打作用下形成冷凝水雾吹向进气管，形成第二级冷却；所述的进气阻火器的外壳上包裹有一层高导热性散热硅脂，形成第三级冷却。

2.如权利要求1所述的空-空中冷防爆柴油机，其特征在于：所述的水冷增压器包括有涡轮、涡壳，其涡轮连通排气系统中的水冷排气歧管，涡轮的轴与水冷增压器压气机的轮轴为同轴。

3.如权利要求1所述的空-空中冷防爆柴油机，其特征在于：所述的进气管分为四段，通过进气关断阀、空空中冷器、进气阻火器三者依次隔开，分别为进气管I段、进气管Ⅱ段、进气管Ⅲ段、进气管Ⅳ段。

4.如权利要求3所述的空-空中冷防爆柴油机，其特征在于：所述的进气管四段的材料分别为：进气管I段为铸铁管、进气管Ⅱ段为镀锌管、进气管Ⅲ段为铝管、进气管Ⅳ段为铜管。

5.如权利要求1所述的空-空中冷防爆柴油机，其特征在于：所述的空空中冷器还设置有散热片，散热片安装在风扇正对位置，位于进气管和喷淋装置之后。

说明书

空-空中冷防爆柴油机

技术领域

[0001] 本发明涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种应用于大功率矿用车辆的空-空中冷防爆柴油机。

背景技术

[0002] 我国煤矿无轨胶轮运输车用防爆柴油机和特种车用防爆柴油机主要由以下三种柴油机改造而成：东方红6108自然吸气柴油机、珀金斯6105自然吸气柴油机、康明斯6102涡轮增压柴油机。

[0003] 现在煤矿对于大吨位运输车迫切要求，就需要生产同体积尺寸下功率更大的防爆柴油机，柴油机必然大功率化、废气排放的要求也会更加严格。但是东方红6105和珀金斯6105改造的防爆柴油机只能达到80KW以内，康明斯6102涡轮增压只能达到110KW，满足不了10吨以上防爆车的动力要求。并且无论是自然吸气型柴油机，还是涡轮增压型柴油机排放指标都要比增压后空空中冷型柴油机要差，不能达到环保要求。

[0004] 因此需要设计一种新的能满足大功率要求，同时满足废气排放要求的柴油机。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题，是针对现有防爆柴油机只能达到110KW以内，满足不了10吨以上防爆铰接车的要求，同时涡轮增压型柴油机，排放指标比增压后空空中冷型柴油机要差等技术问题，提供一种功率在130-150KW，且废气排放指标更好，更能达到环保要求的空-空中冷防爆柴油机。

[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0007] 空-空中冷防爆柴油机，包括有防爆柴油机本体，进气系统和排气系统，其特征在于：所述的排气系统设有废气增压系统，并设有三级冷却系统，所述的废气增压系统包括有水冷增压器和水冷增压器压气机，水冷增压器压气机的压气出口端通过进气管依次连接进气关断阀、空空中冷器、进气阻火器、柴油机缸盖，其中所述的进气关断阀为黄铜散热阀，进气关断阀处的进气管内安装有蜂窝式金属空气过滤网，形成第一级冷却；所述的空空中冷器采用风扇制冷，风扇的吹风方向正对进气管，在风扇顶部安装有冷水喷淋装置，在风扇拍打作用下形成冷凝水雾吹向进气管，形成第二级冷却；所述的进气阻火器的外壳上包裹有一层高导热性散热硅脂，形成第三级冷却。

[0008] 在上述方案中，所述的水冷增压器包括有涡轮、涡壳，其涡轮连通排气系统中的水冷排气歧管，涡轮的轴与水冷增压器压气机的轮轴为同轴。

[0009] 在上述方案中，所述的进气管分为四段，通过进气关断阀、空空中冷器、进气阻火器三者依次隔开，分别为进气管I段、进气管Ⅱ段、进气管Ⅲ段、进气管Ⅳ段。

[0010] 在上述方案中，所述的进气管四段的材料分别为：进气管I段为铸铁管、进气管Ⅱ段为镀锌管、进气管Ⅲ段为铝管、进气管Ⅳ段为铜管。

[0011] 在上述方案中，所述的空空中冷器还设置有散热片，散热片安装在风扇正对位置，位于进气管和喷淋装置之后，可将换热后的热空气及时降温，减低风扇的工作温度。

[0012] 本发明在不改变原柴油机的燃烧构件、调整喷油系统的情况下,输出更大的功率，需要加大喷油量和更大的空气流量，势必会造成油耗的增大，排放指标恶化。因此只有采取废气涡轮增压并进行空空中冷技术解决上述问题。本发明柴油机的高温高压废气经过水冷排气歧管进入水冷增压器涡壳，高速冲击涡轮旋转并带动同轴的水冷增压器压气机高速旋转，不断吸入并压缩新鲜空气，压缩后的空气经过三级冷却，第一级通过黄铜散热式进气关断阀和蜂窝式金属空气过滤网散热，第二级进入空空中冷器，高温压缩空气在中冷器内与风扇驱动的冷却空气对流和热传导降低了温度；降温后的空气经过进气阻火器进行第三级降温，使其进入柴油机缸盖。经过严格匹配试验的水冷增压器、水冷增压器压气机与喷油泵、曲轴协调运转，取得更好的燃烧效果。在加大油量时，高温压缩空气经过降温，进气密度更大，相同时间内缸内氧气更加充足，柴油机燃烧的更加充分，输出功率显著增加，并且从源头减少排放的污染物。

[0013] 本发明的有益效果：

[0014] 1、能够提供功率130-150KW左右的柴油机动力，满足了10吨以上防爆铰接车的要求，同时排放指标比单纯的涡轮增压型柴油机要好，更能达到环保要求；

[0015] 2. 整个柴油机的输出功率增加15％以上，比油耗更加经济；

[0016] 3、结构紧凑，噪声较小且工作稳定。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例结构主视图；

[0018] 图2为本发明实施例结构俯视图；

[0019] 图中：1水冷增压器压气机，2进气管I段，3进气关断阀，4进气管Ⅱ段，5风扇、6空空中冷器，7进气管Ⅲ段，8进气阻火器，9进气管Ⅳ段，10防爆柴油机本体，11柴油机缸盖，12水冷排气歧管、13水冷增压器。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实施方式，对本发明实施例作进一步的说明：

[0021] 如图1图2所示的空-空中冷防爆柴油机，包括有防爆柴油机本体10，进气系统和排气系统，所述的排气系统设有废气增压系统，并设有三级冷却系统，所述的废气增压系统包括有水冷增压器13和水冷增压器压气机1，水冷增压器压气机1的压气出口端通过进气管依次连接进气关断阀3、空空中冷器6、进气阻火器8、柴油机缸盖11，其中所述的进气关断阀3为黄铜散热阀，进气关断阀3处的进气管内安装有蜂窝式金属空气过滤网，形成第一级冷却；所述的空空中冷器6采用风扇5制冷，风扇5的吹风方向正对进气管，在风扇5顶部安装有冷水喷淋装置，在风扇5拍打作用下形成冷凝水雾吹向进气管，形成第二级冷却；所述的进气阻火器8的外壳上包裹有一层高导热性散热硅脂，形成第三级冷却。

[0022] 在本实施例中，所述的水冷增压器13包括有涡轮、涡壳，其涡轮连通排气系统中的水冷排气歧管12，涡轮的轴与水冷增压器压气机1的轮轴为同轴。

[0023] 在本实施例中，所述的进气管分为四段，通过进气关断阀、空空中冷器、进气阻火器三者依次隔开，分别为进气管I段2、进气管Ⅱ段4、进气管Ⅲ段7、进气管Ⅳ段9，其中四段进气管的材料分别为：进气管I段2为铸铁管、进气管Ⅱ段4为镀锌管、进气管Ⅲ段7为铝管、进气管Ⅳ段9为铜管。

[0024] 在本实施例中，所述的空空中冷器6还设置有散热片，散热片安装在风扇5正对位置，位于进气管和喷淋装置之后，可将换热后的热空气及时降温，减低风扇的工作温度。

[0025] 工作时：本发明实施例柴油机的高温高压废气经过水冷排气歧管12进入水冷增压器13涡壳，高速冲击涡轮旋转并带动同轴的水冷增压器压气机1高速旋转，不断吸入并压缩新鲜空气，压缩后的空气经过三级冷却，第一级通过黄铜散热式进气关断阀3和蜂窝式金属空气过滤网散热，第二级进入空空中冷器6，高温压缩空气在空空中冷器6内与风扇5驱动的冷却空气对流和热传导降低了温度；降温后的空气经过进气阻火器8进行第三级降温，使其进入柴油机缸盖11。

[0026] 经过严格匹配试验的水冷增压器13、水冷增压器压气机1与喷油泵、曲轴协调运转，取得更好的燃烧效果。在加大油量时，高温压缩空气经过降温，进气密度更大，相同时间内缸内氧气更加充足，柴油机燃烧的更加充分，输出功率显著增加，并且从源头减少排放的污染物。

[0027] 本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。