專利名稱：一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種省油裝置，特別是關(guān)于一種用于鐵路調(diào)車機(jī)車和大型企業(yè)工礦 機(jī)車的機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國現(xiàn)有的內(nèi)燃機(jī)車按線路運(yùn)用的狀況主要分干線機(jī)車和小運(yùn)轉(zhuǎn)工礦調(diào) 車。自建國以來，在調(diào)車機(jī)車的生產(chǎn)廠家中，北京的二七機(jī)車廠、四川的資陽機(jī)車
廠和青島四方機(jī)車廠等幾家的調(diào)車機(jī)車和工況機(jī)車占據(jù)了 99%的中國鐵路和大型工 礦國企市場，尤其是二七機(jī)車廠，其產(chǎn)量占據(jù)了現(xiàn)在調(diào)車機(jī)車保有量(約6000臺) 的6成以上。以前對于機(jī)車柴油機(jī)的裝車設(shè)計(jì)，主要是考慮滿足機(jī)車的功率和使用 需要，而對省油的考慮，主要是通過機(jī)車柴油機(jī)的燃油系統(tǒng)、幾何結(jié)構(gòu)和空氣供給 等來保證。機(jī)車在運(yùn)行過程中，尤其是在貨廠執(zhí)行調(diào)車作業(yè)時(shí)，大部分時(shí)間處于部 分負(fù)荷狀況(一般為小于700轉(zhuǎn)/分，具體的轉(zhuǎn)速根據(jù)不同機(jī)車而定)，或是在等待 調(diào)度信號時(shí)，處于空載待機(jī)狀況(惰性運(yùn)轉(zhuǎn))，然而中國調(diào)車機(jī)車的現(xiàn)狀是對部分 負(fù)荷和空載待機(jī)狀況考慮的較少，所以造成機(jī)車運(yùn)行過程中，在部分負(fù)荷和空載待 機(jī)狀況時(shí)，產(chǎn)生燃燒不好，冒黑煙等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致油耗高。因此，有的廠家考慮 對機(jī)車柴油機(jī)燃油泵在低工況和空載時(shí)，實(shí)施單排供油，但效果不理想；有的廠家 則采用電子噴射，但又導(dǎo)致改造費(fèi)用過高，缺乏市場競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于鐵路調(diào)車機(jī)車和大型企業(yè)工礦機(jī) 車的機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置， 其特征在于它包括一半面式高溫蝶閥和控制系統(tǒng)，所述半面式高溫蝶閥包括一閥 體，所述閥體內(nèi)部采用上半部分設(shè)置有中間隔斷板的半面式結(jié)構(gòu)，所述中間隔斷板 的下端設(shè)置有一轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸上樞接一蝶閥板，所述蝶閥板的高度約為所述 閥體高度的1/2;在與所述轉(zhuǎn)動軸位置相對應(yīng)的所述閥體底部和閥體一側(cè)的內(nèi)壁上 分別設(shè)置有一號位閥座和二號位閥座，使所述蝶閥板僅在所述一號位閥座和二號位 閥座之間的區(qū)域轉(zhuǎn)動；在所述閥體下半部分的左右兩側(cè)分別開設(shè)有一號位進(jìn)氣口和 二號位進(jìn)氣口，且所述一號位進(jìn)氣口和二號位進(jìn)氣口均與機(jī)車柴油機(jī)的燃?xì)馀懦龉?路相連；在所述閥體上半部分的左右兩側(cè)分別開設(shè)有一號位出氣口和二號位出氣口，且所述一號位出氣口和二號位出氣口分別與一號增壓器和二號增壓器的燃?xì)膺M(jìn) 氣口相連；所述控制系統(tǒng)判斷機(jī)車柴油機(jī)是否處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況，并驅(qū) 動與所述半面式高溫蝶閥的轉(zhuǎn)動軸連接的電機(jī)正反轉(zhuǎn)，從而控制所述蝶閥板的作用 位。
所述控制系統(tǒng)包括一用來測量機(jī)車柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器 依次電連接一輸入信號變換器和一微機(jī)處理器，所述輸入信號變換器將所述柴油機(jī) 轉(zhuǎn)速傳感器采集到的電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速信號，并輸入到所述微機(jī)處理器中；所述微 機(jī)處理器電連接一輸出信號變換器，所述微機(jī)處理器根據(jù)得到的轉(zhuǎn)速信號判斷機(jī)車 柴油機(jī)是否處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況，然后將判斷結(jié)果輸出給所述輸出信號變 換器；所述輸出信號變換器電連接一電控閥，所述輸出信號變換器將判斷結(jié)果進(jìn)行 轉(zhuǎn)換并輸出給所述電控閥；所述電控閥連接一空氣伺服馬達(dá)，所述電控閥通過控制 進(jìn)入所述空氣伺服馬達(dá)的正反向風(fēng)的供給，驅(qū)動所述空氣伺服馬達(dá)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；所 述空氣伺服馬達(dá)的輸出端連接所述半面式高溫蝶閥的轉(zhuǎn)動軸。
所述閥體的橫截面呈方形或圓形。
所述轉(zhuǎn)速傳感器和微機(jī)處理器為機(jī)車上原有的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和微機(jī)處理器。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用具有兩個(gè)作 角位的半面式高溫蝶閥，通過控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對半面式高溫蝶閥作用位轉(zhuǎn)換的自動 控制，使得增壓器在機(jī)車柴油機(jī)的各種工況下輪流轉(zhuǎn)換工作，并且都工作在高效區(qū)， 從而使機(jī)車柴油機(jī)在高、低工況時(shí)都能得到充足的新鮮空氣，柴油燃燒完全，功率
發(fā)揮好，達(dá)到了省油的目的。2、本發(fā)明采用的半面式高溫蝶閥還具有啟閉方便迅
速、閥板轉(zhuǎn)換阻力小、流體阻力小、結(jié)構(gòu)簡單、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。3、由于
本發(fā)明使得機(jī)車柴油機(jī)的燃燒效果提高，因此降低了碳化物和氮化物等有害氣體的
排放，對環(huán)境的污染大大減少。4、本發(fā)明控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速傳感器和微機(jī)處理器 可以采用機(jī)車上原有的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和微機(jī)處理器，因此改造費(fèi)用較低，具有 較強(qiáng)的市場競爭力。本發(fā)明可以廣泛用于鐵路調(diào)車機(jī)車和大型企業(yè)工礦機(jī)車的柴油 機(jī)中。


圖1是本發(fā)明半面式高溫蝶闊的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是圖1的右視示意圖 圖3是本發(fā)明控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖l、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括一半面式高溫蝶閥A和一控制系統(tǒng)B，半 面式高溫蝶閥A包括一橫截面呈方形或圓形的閥體2，閥體2內(nèi)部采用上半部分設(shè) 置有中間隔斷板3的半面式結(jié)構(gòu)，中間隔斷板3的下端設(shè)置有一轉(zhuǎn)動軸4，轉(zhuǎn)動軸 4上樞接一蝶閥板5，蝶閥板5的高度約為閥體2高度的1/2。在與轉(zhuǎn)動軸4位置相 對應(yīng)的閥體2底部和閥體2 —側(cè)的內(nèi)壁上分別設(shè)置有一號位閥座6和二號位閥座7， 作用是使蝶閥板5僅在一號位閥座6和二號位閥座7之間的區(qū)域轉(zhuǎn)動。在閥體2下 半部分的左右兩側(cè)分別開設(shè)有一號位進(jìn)氣口 8和二號位進(jìn)氣口 9，且一號位進(jìn)氣口 8和二號位進(jìn)氣口 9均與機(jī)車柴油機(jī)的燃?xì)馀懦龉苈废噙B(圖中未示出)。在閥體2 上半部分的左右兩側(cè)分別開設(shè)有一號位出氣口 IO和二號位出氣口 11，且一號位出 氣口 IO和二號位出氣口 11分別與一號增壓器和二號增壓器的燃?xì)膺M(jìn)氣口相連(圖 中未示出)。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)B包括一用來測量機(jī)車柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器12，轉(zhuǎn)速傳 感器12依次電連接一輸入信號變換器13和一微機(jī)處理器14，輸入信號變換器13 將轉(zhuǎn)速傳感器12采集到的電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速信號，并輸入到微機(jī)處理器14中。微 機(jī)處理器14電連接一輸出信號變換器15，微機(jī)處理器14根據(jù)得到的轉(zhuǎn)速信號判斷 機(jī)車柴油機(jī)是否處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況，然后將判斷結(jié)果輸出給輸出信號變 換器15。輸出信號變換器15電連接一電控閥16，輸出信號變換器15將判斷結(jié)果 進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出給電控閥16。電控閥16連接一空氣伺服馬達(dá)17，電控閥16通過 控制進(jìn)入空氣伺服馬達(dá)17的正反向風(fēng)的供給，從而驅(qū)動空氣伺服馬達(dá)17正轉(zhuǎn)或反 轉(zhuǎn)?？諝馑欧R達(dá)17的輸出端連接半面式高溫蝶閥A的轉(zhuǎn)動軸4，通過空氣伺服馬 達(dá)17的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)控制半面式高溫碟閥A的蝶閥板5處在一號位或是二號位 的功能。
上述實(shí)施例中，也可以采用其他形式的控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對半面式高溫碟閥A的 蝶閥板5作用位的控制，比如采用伺服電機(jī)與半面式高溫蝶閥A的轉(zhuǎn)動軸4連接， 通過單片機(jī)或PLC來控制伺服電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而控制蝶閥板5的作用位。
上述實(shí)施例中，轉(zhuǎn)速傳感器12和微機(jī)處理器14可以是機(jī)車上原有的柴油機(jī)轉(zhuǎn) 速傳感器和微機(jī)處理器。
本發(fā)明在工作過程中，控制系統(tǒng)B中的微機(jī)處理器14實(shí)時(shí)判斷機(jī)車柴油機(jī)是 否處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況，當(dāng)機(jī)車柴油機(jī)不處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況， 即處于高工況時(shí)，柴油機(jī)的燃?xì)馀懦隽看螅諝馑欧R達(dá)17控制蝶閥板5處在一 號位閥座6的位置， 一號位進(jìn)氣口8和二號位進(jìn)氣口9同時(shí)進(jìn)氣，進(jìn)入的燃?xì)饨?jīng)過一號位出氣口 IO和二號位出氣口 ll分別進(jìn)入到一號增壓器和二號增壓器，這時(shí)一
號增壓器和二號增壓器同時(shí)處于高效工作狀態(tài)。當(dāng)機(jī)車柴油機(jī)處于部分負(fù)荷和空載
待機(jī)狀況，即處于低工況時(shí)，柴油機(jī)的燃?xì)馀懦隽可?，空氣伺服馬達(dá)17控制蝶閥 板5處在二號位閥座7的位置，二號出氣口 11被隔斷， 一號進(jìn)氣口 8和二號進(jìn)氣 口 9同時(shí)進(jìn)氣，進(jìn)入的燃?xì)馊客ㄟ^一號出氣口 IO進(jìn)入到一號增壓器，這時(shí)一號 增壓器運(yùn)轉(zhuǎn)在高效工作狀態(tài)，二號增壓器停止工作。
本發(fā)明僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以 有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個(gè)別部件進(jìn)行的改 進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1、一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置，其特征在于它包括一半面式高溫蝶閥和控制系統(tǒng)，所述半面式高溫蝶閥包括一閥體，所述閥體內(nèi)部采用上半部分設(shè)置有中間隔斷板的半面式結(jié)構(gòu)，所述中間隔斷板的下端設(shè)置有一轉(zhuǎn)動軸，所述轉(zhuǎn)動軸上樞接一蝶閥板，所述蝶閥板的高度約為所述閥體高度的1/2；在與所述轉(zhuǎn)動軸位置相對應(yīng)的所述閥體底部和閥體一側(cè)的內(nèi)壁上分別設(shè)置有一號位閥座和二號位閥座，使所述蝶閥板僅在所述一號位閥座和二號位閥座之間的區(qū)域轉(zhuǎn)動；在所述閥體下半部分的左右兩側(cè)分別開設(shè)有一號位進(jìn)氣口和二號位進(jìn)氣口，且所述一號位進(jìn)氣口和二號位進(jìn)氣口均與機(jī)車柴油機(jī)的燃?xì)馀懦龉苈废噙B；在所述閥體上半部分的左右兩側(cè)分別開設(shè)有一號位出氣口和二號位出氣口，且所述一號位出氣口和二號位出氣口分別與一號增壓器和二號增壓器的燃?xì)膺M(jìn)氣口相連；所述控制系統(tǒng)判斷機(jī)車柴油機(jī)是否處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況，并驅(qū)動與所述半面式高溫蝶閥的轉(zhuǎn)動軸連接的電機(jī)正反轉(zhuǎn)，從而控制所述蝶閥板的作用位。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括一用來測量機(jī)車柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，所述轉(zhuǎn)速傳感器依次電連 接一輸入信號變換器和一微機(jī)處理器，所述輸入信號變換器將所述柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器采集到的電信號轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速信號，并輸入到所述微機(jī)處理器中；所述微機(jī)處理器 電連接一輸出信號變換器，所述微機(jī)處理器根據(jù)得到的轉(zhuǎn)速信號判斷機(jī)車柴油機(jī)是 否處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況，然后將判斷結(jié)果輸出給所述輸出信號變換器；所 述輸出信號變換器電連接一電控閥，所述輸出信號變換器將判斷結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸 出給所述電控閥；所述電控閥連接一空氣伺服馬達(dá)，所述電控閥通過控制進(jìn)入所述 空氣伺服馬達(dá)的正反向風(fēng)的供給，驅(qū)動所述空氣伺服馬達(dá)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；所述空氣伺 服馬達(dá)的輸出端連接所述半面式高溫蝶閥的轉(zhuǎn)動軸。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置，其特征在于所述 閥體的橫截面呈方形或圓形。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置，其特征在于所述 閥體的橫截面呈方形或圓形。
5、 如權(quán)利要求2或4所述的一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置，其特征在于 所述轉(zhuǎn)速傳感器和微機(jī)處理器為機(jī)車上原有的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器和微機(jī)處理器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)車柴油機(jī)的高溫省油裝置，其特征在于它包括半面式高溫蝶閥和控制系統(tǒng)，半面式高溫蝶閥包括一閥體，閥體內(nèi)的上半部分設(shè)置中間隔斷板，中間隔斷板的下端設(shè)置有一轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸上樞接一蝶閥板；閥體底部和一側(cè)的內(nèi)壁上分別設(shè)置有一號位和二號位閥座；在閥體左右兩側(cè)分別開設(shè)有與柴油機(jī)的排氣管相連的一號位進(jìn)氣口和二號位進(jìn)氣口和與增壓器相連的一號位出氣口和二號位出氣口；控制系統(tǒng)判斷機(jī)車柴油機(jī)是否處于部分負(fù)荷和空載待機(jī)狀況，并驅(qū)動與所述半面式高溫蝶閥的轉(zhuǎn)動軸連接的電機(jī)正反轉(zhuǎn)。本發(fā)明使得增壓器在柴油機(jī)的各種工況下輪流轉(zhuǎn)換工作，并且都工作在高效區(qū)，保證了柴油機(jī)即使在低轉(zhuǎn)速的情況下，也能得到充足的新鮮空氣，使得柴油燃燒完全，達(dá)到省油的目的。
文檔編號F02D9/08GK101624938SQ200910090338
公開日2010年1月13日 申請日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者舜 王, 王建英, 屹 申 申請人:北京二七軌道交通裝備有限責(zé)任公司