專利名稱:礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型屬于礦用(電控)防爆柴油機控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的礦用防爆柴油機采用的是直噴式供油,是根據(jù)踩踏板的程度來決定送油量的造成了大量燃油未燃凈,排出含有大量有害物質(zhì)的廢氣。而 只有當柴油機達到一個特定的轉(zhuǎn)速,此時的供油和柴油機的吸氣達到了一個平衡點,它的凈燃燒是比較完全的。而礦用電控防爆柴油機不同,它的噴油完全是由ECU來控制,噴油量也是由踏板控制的,但是噴射起點、噴射持續(xù)時間和噴射壓力由ECU計算出來。然后ECU觸發(fā)電磁閥,使每一個氣缸的噴油器相應(yīng)地進行噴射?,F(xiàn)有的礦用防爆柴油機它很多情況下是不能夠按駕車人要求的燃油量(或者說物理上最大可能實現(xiàn)的燃油量)進行噴射的。從而導致了過量的污染物排放、過量的碳煙排放,使得過大的力矩或者發(fā)動機轉(zhuǎn)速引起的機械過載、過高的冷卻溫度和機油溫度或者渦輪增壓器溫度而造成熱過載等一系列的不良問題,對礦下作業(yè)的工人來說是一個極大的隱患。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提出一種礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),解決防爆柴油機的燃料燃凈率低問題、尾氣和顆粒物污染問題、燃料的利用率等問題。ECU電控單元的控制能實現(xiàn)在任何轉(zhuǎn)速的情況下始終讓防爆柴油機的燃凈率達到97%以上。為了達到上述設(shè)計目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),包括軸壓傳感器、共軌管、ECU電控單元、噴油嘴、帶初濾器的油箱,所述ECU電控單元通過進油管連接到帶初濾器的油箱,所述ECU電控單元通過出油管連接到軸壓傳感器,所述軸壓傳感器通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱;所述軸壓傳感器通過高壓油管連接到共軌管,共軌管通過高壓油管連接到噴油嘴,所述噴油嘴通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱,所述共軌管通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱;所述ECU電控單元的執(zhí)行單元通過線路連接到軸壓傳感器、噴油嘴,所述ECU電控單元的傳感單元通過線路連接到共軌管,所述ECU電控單元的傳感單元通過線路連接到曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板傳感器、水溫傳感器、增壓壓力傳感器、機油壓力傳感器。優(yōu)選地,所述ECU電控單元及其連接的軌壓傳感器、共軌管、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板傳感器、水溫傳感器、增壓壓力傳感器、機油壓力傳感器組成ECU電控嗔油系統(tǒng)。優(yōu)選地,所述共軌管連接帶初濾器的油箱的低壓油管上設(shè)有限壓閥。更優(yōu)選地,所述ECU電控單元連接帶初濾器的油箱的進油管上設(shè)有帶手油泵的粗濾器。更優(yōu)選地,所述E⑶電控單元連接軸壓傳感器的出油管上設(shè)置精濾器。更優(yōu)選地,所述E⑶電控單元還連接空氣質(zhì)量流量傳感器。更優(yōu)選地,所述E⑶電控單元還連接燃油溫度傳感器。本實用新型所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng)的有益效果是ECU電控單元的控制能實現(xiàn)在任何轉(zhuǎn)速的情況下始終讓防爆柴油機的燃凈率達到97%以上。礦用電控防爆柴油機是在ECU電控單元的控制下配合高壓共軌單元,來實現(xiàn)優(yōu)化
排放,節(jié)省能源等功能。ECU電控單元通過接收各傳感器的信號,借助于噴油器上的電磁閥,讓燃油以正確的噴油壓力在正確的噴油點噴射出正確的噴油量,保證柴油機最佳燃燒比、霧化和最佳點火時間,以及良好的經(jīng)濟性和最少的污染排放。ECU電控單元是電控礦用防爆柴油機的控制中心,通過接受各傳感器傳送來的發(fā)動機運行信息,加以運算處理后控制各執(zhí)行器動作。E⑶電控單元與其內(nèi)的監(jiān)測模塊相互監(jiān)測,如果發(fā)現(xiàn)故障,它們中的任何一個都可以獨立于另一個來切斷噴油,并可跛行返回地面進行維修,安全可靠。ECU電控單元的礦用電控防爆柴油機的技術(shù)是適應(yīng)市場的需要,和客戶的要求。使用ECU電控單元的礦用防爆柴油的排放是國iii排放的,也符合國家對礦用牽引設(shè)備的要求。ECU電控單元對它收到的來自外部傳感器的信號進行運算,并將它們限制在允許的電壓水平上。根據(jù)這些輸入數(shù)據(jù)和儲存著的特性場,E⑶電控單元微處理器計算出噴油持續(xù)時間和噴油時刻,并且將這些信號轉(zhuǎn)換成為適合發(fā)動機活塞曲軸運動的信號特征。特定的精度和發(fā)動機的高動態(tài)響應(yīng)要求高水平的計算功能。從ECU電控單元微處理器輸出的信號用于觸發(fā)驅(qū)動級,這些驅(qū)動級提供適當?shù)墓β视糜诮油ê颓袛嗫刂乒曹墘毫εc控制高壓泵分泵的執(zhí)行器。驅(qū)動級能夠耐受短路和由短暫的電器過載引起的損壞。ECU電控單元在特定的安全概念框架內(nèi)檢測著整個燃油噴射系統(tǒng)。電流控制電路將通電時間(噴油時間)分成起動電流階段和保持階段。它的工作過程必須十分精確,噴油器才能在所有的工作條件下都保證可重現(xiàn)的噴油。
圖I為本實用新型所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng)的示意圖;圖中1、精濾器,2、軸壓傳感器,3、共軌管,4、E⑶電控單元,5、噴油嘴,6、帶手油泵的粗濾器,7、帶初濾器的油箱,8、傳感單元,9、執(zhí)行單元,10、限壓閥,11、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器,12、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器,13、加速踏板傳感器,14、水溫傳感器,15、增壓壓力傳感器,16、機油壓力傳感器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的最佳實施方案作進一步的詳細的描述。如圖I所示,本實用新型實施例所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),包括軸壓傳感器2、共軌管3、E⑶電控單元4、噴油嘴5、帶初濾器的油箱7,所述E⑶電控單元4通過進油管連接到帶初濾器的油箱7,帶手油泵的粗濾器6連接在進油管上,通過帶手油泵的粗濾器6將帶初濾器的油箱7內(nèi)的油送進ECU電控單元4,所述ECU電控單元4通過出油管連接到軸壓傳感器2,出油管上設(shè)置精濾器1,油通過精濾器I過濾后送到軸壓傳感器2,所述軸壓傳感器2通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱7,通過低壓油管將軸壓傳感器2內(nèi)的低壓油送回到帶初濾器的油箱7 ;所述軸壓傳感器2通過高壓油管連接到共軌管3,通過高壓油管將軸壓傳感器2內(nèi)的高壓油送到共軌管3內(nèi),共軌管3通過高壓油管連接到噴油嘴5,通過噴油嘴5噴出高壓油,所述噴油嘴5通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱7,將噴油嘴5內(nèi)剩余的低壓油送回到帶初濾器的油箱7,所述共軌管3通過低壓油管、限壓閥10連接到帶初濾器的油箱7,通過低壓油管將共軌管3的油經(jīng)限壓閥降壓后送回到帶初濾器的油箱7 ;所述ECU電控單元4的執(zhí)行單元9通過線路連接到軸壓傳感器2、噴油嘴5,所述ECU電控單元4的傳感單元8通過線路連接到共軌管3,所述E⑶電控單元4的傳感單元8通過線路連接到曲軸轉(zhuǎn)速傳感器11、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器12、加速踏板傳感器13、水溫傳感器14、增壓壓力傳感器15、機油壓力傳感器16。所述E⑶電控單元4及其連接的軌壓傳感器2、共軌管3、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器11、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器12、加速踏板傳感器13、水溫傳感器14、增壓壓力傳感器15、機油壓力傳感器16組成E⑶電控噴油系統(tǒng)。所述E⑶電控單元4與軌壓傳感器2相連,用來檢測共軌管3的壓力,過分大了就控制泄壓,過分小了就響應(yīng)相應(yīng)機制進行增壓以保證它的燃油的霧化和噴射的開斷時間。所述E⑶電控單元4與水溫傳感器14相連,用來檢測冷卻柴油機、進氣管等冷卻水的溫度,因為冷卻水溫度過高時就變成氣態(tài),一個是起不到了冷卻的作用二個還會對冷卻管回路造成很大的壓力而埋下了安全隱患。所述ECU電控單元4與機油壓力傳感器16相連,用來檢測潤滑柴油機內(nèi)部機械部分的機油的溫度和壓力,壓力和油溫過高和過低都會對其工作產(chǎn)生影響。所述E⑶電控單元4與曲軸轉(zhuǎn)速傳感器11相連,用來檢測曲軸轉(zhuǎn)速和氣缸的位置的,可以提供各個氣缸的位置來讓E⑶電控單元4控制各個油嘴是否需要噴油。所述E⑶電控單元4與凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器12相連,用來檢測凸輪軸轉(zhuǎn)速和其所在的位置,可以提供凸輪軸的位置來讓ECU電控單元4控制排氣和進氣口的打開與關(guān)閉。所述E⑶電控單元4還連接空氣質(zhì)量流量傳感器,用來檢測柴油機工作時實際吸氣的空氣流量,可以讓ECU電控單元4進行相應(yīng)地機制調(diào)節(jié)使燃燒充分。 所述E⑶電控單元4還連接燃油溫度傳感器,用來檢測油路里燃油的溫度,過分高會對油管造成影響從而導致了安全隱患。使用時,發(fā)動機起動后,齒輪泵把油從帶初濾器的油箱7里抽出來,經(jīng)過粗濾器6對其進行濾除雜質(zhì)。在往上走來到了 E⑶電控單元4,E⑶電控單元4內(nèi)的齒輪泵是一主一被,其動力源可以使發(fā)動機或者凸輪軸,兩齒咬合的地方是密閉的防止抽上去的油回流。在經(jīng)過精濾器I把油里面的水分吸收,以保證燃燒的質(zhì)量。在往后走就到了軌壓傳感器2,軌壓傳感器2的作用是把泵里面的油壓力加到額定的數(shù)值之后把油送到共軌管3去供噴油嘴5使用,壓力在一定的范圍下越大燃油的霧化效果越好。高壓泵上有個燃油計量閥,當高壓泵的油量達到一定程度時,閥就慢慢的進行不同程度的閉合,多余的燃油回到油箱。當燃油到共軌管3后由于里面壓力很大,所以通過軌壓傳感器2靠ECU電控單元4進行保護,并維持在穩(wěn)定的壓力上。當駕駛員踩下油門踏板,ECU電控單元4對其進行記錄后開始對凸輪軸和曲軸傳感器進行取樣分析,來控制什么時候開始噴油,噴多久,隔過久可以繼續(xù)噴。噴油嘴5是用的一種針閥,電磁閥本身不直接控制針閥的開關(guān),而是間接的控制因而能達到一個快速關(guān)斷、快速響應(yīng)的效果。于此同時E⑶電控單元4還要對空氣質(zhì)量、流量傳感器進行分析,計算來反復(fù)的調(diào)整噴油的參數(shù),來最大化實現(xiàn)燃油的凈燃燒。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所做的進一步詳細說明,便于該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實用新型,不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下還可以做出若干簡單推演或替換,而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的揭示,對本實用新型做出的簡單改進都應(yīng)該在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),其特征在于包括軸壓傳感器、共軌管、ECU電控單元、噴油嘴、帶初濾器的油箱,所述ECU電控單元通過進油管連接到帶初濾器的油箱,所述ECU電控單元通過出油管連接到軸壓傳感器,所述軸壓傳感器通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱;所述軸壓傳感器通過高壓油管連接到共軌管,共軌管通過高壓油管連接到噴油嘴,所述噴油嘴通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱,所述共軌管通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱;所述ECU電控單元的執(zhí)行單元通過線路連接到軸壓傳感器、噴油嘴,所述E⑶電控單元的傳感單元通過線路連接到共軌管,所述E⑶電控單元的傳感單元通過線路連接到曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板傳感器、水溫傳感器、增壓壓カ傳感器、機油壓カ傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),其特征在于所述ECU電控単元及其連接的軌壓傳感器、共軌管、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板傳感器、水溫傳感器、增壓壓カ傳感器、機油壓カ傳感器組成ECU電控噴油系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),其特征在于所述共軌管連接帶初濾器的油箱的低壓油管上設(shè)有限壓閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),其特征在于所述ECU電控單元連接帶初濾器的油箱的進油管上設(shè)有帶手油泵的粗濾器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),其特征在于所述ECU電控單元連接軸壓傳感器的出油管上設(shè)置精濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),其特征在于所述ECU電控單元還連接空氣質(zhì)量流量傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),其特征在于所述E⑶電控單元還連接燃油溫度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用防爆柴油機中央控制系統(tǒng),包括軸壓傳感器、共軌管、ECU電控單元、噴油嘴、帶初濾器的油箱,所述ECU電控單元連接到帶初濾器的油箱,所述ECU電控單元連接到軸壓傳感器,所述軸壓傳感器連接到帶初濾器的油箱;所述軸壓傳感器通過高壓油管連接到共軌管,共軌管通過高壓油管連接到噴油嘴,所述噴油嘴通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱,所述共軌管通過低壓油管連接到帶初濾器的油箱;所述ECU電控單元的執(zhí)行單元通過線路連接到軸壓傳感器、噴油嘴,所述ECU電控單元的傳感單元通過線路連接到共軌管、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、凸輪轉(zhuǎn)速傳感器、加速踏板傳感器、水溫傳感器、增壓壓力傳感器、機油壓力傳感器。
文檔編號F02D41/40GK202578925SQ20122017762
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者沈玉敏, 沈鑒偉 申請人:無錫國煤重工機械有限公司