礦用防爆柴油機中央控制系統的製作方法
2023-05-05 17:14:46
專利名稱：礦用防爆柴油機中央控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於礦用(電控)防爆柴油機控制設備技術領域，具體涉及一種礦用防爆柴油機中央控制系統。
背景技術：
傳統的礦用防爆柴油機採用的是直噴式供油，是根據踩踏板的程度來決定送油量的造成了大量燃油未燃淨，排出含有大量有害物質的廢氣。而 只有當柴油機達到一個特定的轉速，此時的供油和柴油機的吸氣達到了一個平衡點，它的淨燃燒是比較完全的。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、噴射持續時間和噴射壓力由ECU計算出來。然後ECU觸發電磁閥，使每一個氣缸的噴油器相應地進行噴射。現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的燃油量)進行噴射的。從而導致了過量的汙染物排放、過量的碳煙排放，使得過大的力矩或者發動機轉速引起的機械過載、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，對礦下作業的工人來說是一個極大的隱患。
實用新型內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，解決防爆柴油機的燃料燃淨率低問題、尾氣和顆粒物汙染問題、燃料的利用率等問題。ECU電控單元的控制能實現在任何轉速的情況下始終讓防爆柴油機的燃淨率達到97%以上。為了達到上述設計目的，本實用新型採用的技術方案如下一種礦用防爆柴油機中央控制系統，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速傳感器、凸輪轉速傳感器、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、曲軸轉速傳感器、凸輪轉速傳感器、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。優選地，所述共軌管連接帶初濾器的油箱的低壓油管上設有限壓閥。更優選地，所述ECU電控單元連接帶初濾器的油箱的進油管上設有帶手油泵的粗濾器。更優選地，所述E⑶電控單元連接軸壓傳感器的出油管上設置精濾器。更優選地，所述E⑶電控單元還連接空氣品質流量傳感器。更優選地，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的有益效果是ECU電控單元的控制能實現在任何轉速的情況下始終讓防爆柴油機的燃淨率達到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，來實現優化
排放，節省能源等功能。ECU電控單元通過接收各傳感器的信號，藉助於噴油器上的電磁閥，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，以及良好的經濟性和最少的汙染排放。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動機運行信息，加以運算處理後控制各執行器動作。E⑶電控單元與其內的監測模塊相互監測，如果發現故障，它們中的任何一個都可以獨立於另一個來切斷噴油，並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是適應市場的需要，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，並將它們限制在允許的電壓水平上。根據這些輸入數據和儲存著的特性場，E⑶電控單元微處理器計算出噴油持續時間和噴油時刻，並且將這些信號轉換成為適合發動機活塞曲軸運動的信號特徵。特定的精度和發動機的高動態響應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於觸發驅動級，這些驅動級提供適當的功率用於接通和切斷控制共軌壓力與控制高壓泵分泵的執行器。驅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檢測著整個燃油噴射系統。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、執行單元，10、限壓閥，11、曲軸轉速傳感器，12、凸輪轉速傳感器，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，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，出油管上設置精濾器1，油通過精濾器I過濾後送到軸壓傳感器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內的高壓油送到共軌管3內，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內剩餘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的油經限壓閥降壓後送回到帶初濾器的油箱7 ;所述ECU電控單元4的執行單元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速傳感器11、凸輪轉速傳感器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、曲軸轉速傳感器11、凸輪轉速傳感器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。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，過分大了就控制洩壓，過分小了就響應相應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，一個是起不到了冷卻的作用二個還會對冷卻管迴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生影響。所述E⑶電控單元4與曲軸轉速傳感器11相連，用來檢測曲軸轉速和氣缸的位置的，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與凸輪軸轉速傳感器12相連，用來檢測凸輪軸轉速和其所在的位置，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閉。所述E⑶電控單元4還連接空氣品質流量傳感器，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進行相應地機制調節使燃燒充分。 所述E⑶電控單元4還連接燃油溫度傳感器，用來檢測油路裡燃油的溫度，過分高會對油管造成影響從而導致了安全隱患。使用時，發動機起動後，齒輪泵把油從帶初濾器的油箱7裡抽出來，經過粗濾器6對其進行濾除雜質。在往上走來到了 E⑶電控單元4，E⑶電控單元4內的齒輪泵是一主一被，其動力源可以使發動機或者凸輪軸，兩齒咬合的地方是密閉的防止抽上去的油回流。在經過精濾器I把油裡面的水分吸收，以保證燃燒的質量。在往後走就到了軌壓傳感器2，軌壓傳感器2的作用是把泵裡面的油壓力加到額定的數值之後把油送到共軌管3去供噴油嘴5使用，壓力在一定的範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，多餘的燃油回到油箱。當燃油到共軌管3後由於裡面壓力很大，所以通過軌壓傳感器2靠ECU電控單元4進行保護，並維持在穩定的壓力上。當駕駛員踩下油門踏板，ECU電控單元4對其進行記錄後開始對凸輪軸和曲軸傳感器進行取樣分析，來控制什麼時候開始噴油，噴多久，隔過久可以繼續噴。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，而是間接的控制因而能達到一個快速關斷、快速響應的效果。於此同時E⑶電控單元4還要對空氣品質、流量傳感器進行分析，計算來反覆的調整噴油的參數，來最大化實現燃油的淨燃燒。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所做的進一步詳細說明，便於該技術領域的技術人員能理解和應用本實用新型，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下還可以做出若干簡單推演或替換，而不必經過創造性的勞動。因此，本領域技術人員根據本實用新型的揭示，對本實用新型做出的簡單改進都應該在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種礦用防爆柴油機中央控制系統，其特徵在於包括軸壓傳感器、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速傳感器、凸輪轉速傳感器、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.根據權利要求I所述的礦用防爆柴油機中央控制系統，其特徵在於所述ECU電控単元及其連接的軌壓傳感器、共軌管、曲軸轉速傳感器、凸輪轉速傳感器、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。
3.根據權利要求I所述的礦用防爆柴油機中央控制系統，其特徵在於所述共軌管連接帶初濾器的油箱的低壓油管上設有限壓閥。
4.根據權利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統，其特徵在於所述ECU電控單元連接帶初濾器的油箱的進油管上設有帶手油泵的粗濾器。
5.根據權利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統，其特徵在於所述ECU電控單元連接軸壓傳感器的出油管上設置精濾器。
6.根據權利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統，其特徵在於所述ECU電控單元還連接空氣品質流量傳感器。
7.根據權利要求I或2或3所述的礦用防爆柴油機中央控制系統，其特徵在於所述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，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、曲軸轉速傳感器、凸輪轉速傳感器、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 優先權日2012年4月24日
發明者沈玉敏, 沈鑑偉 申請人:無錫國煤重工機械有限公司