专利名称：全自动柴油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及动力设备，尤其是涉及一种全自动柴油机。
目前电起动柴油机如常州柴油机厂生产的亚美柯牌S195型柴油机均是半自动柴油机，起动时需要有专人先用手把油门柱固定在“开始”位置，然后螺帽压紧手把，固定住油门柱，再按起动按钮，3-5秒柴油机起动，柴油机开始预热，预热后再松开螺帽，把油门柱移至需要的转速位置，再用螺帽压紧手把，柴油机才能达到规定的转速。如起动不成功，则又要重新松开螺帽，调整油门，十分麻烦，非常不便。
本实用新型的目的在于提供一种全自动柴油机，它不需要人工调整油门柱即可自动完成起动、预热、达到指定的转速的过程从而自动发动柴油机，油门柱在上限位置柴油机会自动停机，在下限位置则使柴油机的转速不能超过指定的转速确保柴油机的安全，并还具有故障声光报警功能。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型由柴油机机体、起动电机、油箱、排烟管和自动控制电路组成，油门柱安装在柴油机机体上的油门滑轨中，在柴油机机体内安装有同轴永磁直流发电机和电压调节器，特征是在油门滑轨底部旁边安装有油门电机，油门电机的输出轴上安装有传动齿轮，在油门滑轨的外面安装有导轨，安装在导轨内的传动齿条与传动齿轮啮合，传动齿条的上端加工有一能夹住油门柱的凹槽，传动齿条在导轨内上下移动可以带动油门柱在油门滑轨内上下移动，在油门滑轨的顶部设置有上限挡块，在中部设有下限挡块；自动控制电路由起动触发电路、计数电路、识别电路、停机电路、加速保险电路、加速调整电路、怠速调整电路、预热电路、起动电机控制电路、声光报警电路组成。
起动时将三档开关拨至自动或手动位置，起动触发电路、计数电路得电开始工作，准备起动指示灯发光，起动触发电路输出两路信号，一路信号至起动电机控制电路，使起动电机得电工作，带动柴油机飞轮转动，起动柴油机，另一路至计数电路，计数电路开始计数，如起动电机起动三次均未能使柴油机发动，则计数电路输出一信号至声光报警电路，声光报警电路在进行声光报警的同时，断开起动触发电路的电源，使起动触发电路、起动电机均停止工作，起动电机不再起动柴油机，说明有故障，需要维修；如柴油机起动成功，则柴油机同轴永磁直流发电机发电，经电压调节器调节后为蓄电池充电和为识别电路提供电源，识别电路工作，起动成功指示灯发光，准备起动指示灯熄灭，与此同时，油门电机得电转动，通过传动齿轮、传动齿条带动油门柱由上限“停机”位置向下移动至指定的预热位置预热，预热电路工作，柴油机怠速运转，预热一段时间后，柴油机发动，油门电机带动油门柱向下移至指定的转速位置，柴油机于是按指定的转速运转，开始正常工作。
如有人按停机按钮，则停机电路开始工作，输出信号使油门电机转动，油门电机就会带动油门柱上行，直至碰到“停机”位置的上限挡块，油门电机停转，柴油机停机；油门柱下限挡块则是使油门电机停转，防止柴油机转速超过指定转速。
怠速调整电路则是通过控制输出信号的时间长度从而控制油门电机转动时间，继而控制预热位置即调整怠速的转速；加速调整电路则是通过控制输出信号的时间长度从而控制油门电机转动时间，继而控制转速位置即调整指定的转速。
本实用新型由于设计有自动控制电路，并对原柴油机的油门柱进行了改进，增设了带动油门柱上下移动的传动齿条、导轨和油门电机，使原为半自动的柴油机提升为全自动柴油机，为柴油机的进一步使用拓展了新的空间，如中型捕捞渔船(50-80吨)因无全自动柴油机，就无法配备制冷保鲜设备，每次出海作业只能携带大量冰块出航，带冰作业，受冰块熔化的限制，每次出海时间不能超过6-7天，极大地限制了渔船作业。如配上全自动柴油机，渔船就可配上制冷保鲜设备全自动柴油机为制冷保鲜设备提供动力，渔船在海上作业就不受时间限制，既不增加设备造价，又不占用渔船空间，且大大地降低了生产成本。本实用新型具有可自动发动柴油机、可以根据需要调整指定的怠速、转速、防止柴油机转速超过指定转速、在上限位置自动停机、声光报警的优点，它还可用于自发电机组。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为自动控制电路的电路原理图。
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型由柴油机机体3、起动电机M1、油箱2、排烟管1和自动控制电路组成，油门柱8安装在柴油机机体3上的油门滑轨9中，在柴油机机体3内安装有同轴永磁直流发电机A1和电压调节器A2，在油门滑轨9底部旁边安装有油门电机M2，油门电机M2的输出轴上安装有传动齿轮11，在油门滑轨9的外面安装有导轨4，安装在导轨4内的传动齿条5与传动齿轮11啮合，传动齿条5的上端加工有一能夹住油门柱8的凹槽7，传动齿条5在导轨4内上下移动可以带动油门柱8在油门滑轨9内上下移动，在油门滑轨9的顶部设置有上限挡块6，在中部设有位置可以根据需要进行上下调节的下限挡块10。
自动控制电路由起动触发电路、计数电路、识别电路、停机电路、加速保险电路、加速调整电路、怠速调整电路、预热电路、起动电机控制电路、声光报警电路组成。
起动触发电路由时基集成电路IC1、可调电阻W2、W3、电阻R3、R4二极管D2、D3、电容C1及其它元件组成，起动触发电路为一空度比可调电路，分别调节W3、W2可以分别调节充电时间和放电时间，时基集成电路IC1的输出端3脚输出两路信号，一路至计数电路中的计数/分配器集成电路IC2的时钟信号输入端14脚，另一路经电阻R8至起动电机控制电路中的三极管T2的基极。
计数电路由计数/分配器集成电路IC2、电阻R5、R6、R7、电容C2、C3、发光二极管LED1-LED4组成，四个发光二极管LED1-LED4的正极分别接集成电路IC2的译码输出端3、2、4、7脚，四个发光二极管LED1-LED4负极的公共端与电阻R7串联后接地，输出端7脚与电阻R9串联后接声光报警电路中的三极管T4的基极。
声光报警电路由三极管T4-T7、继电器J4、J5、蜂鸣器Y、报警灯L3、二极管D4、D5、电阻R9、R10组成，三极管T4、T5组成复合放大管，三极管T4的发射极和三极管T5的集电极的公共端接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极与电阻R10串联后接三极管T6的基极，三极管T6、T7组成复合放大管，三极管T6的发射极和三极管T7的集电极的公共端依次与蜂鸣器Y、报警灯L3串联后接地，继电器J4串联在二极管D4的阴极和地之间，继电器J5串联在三极管T7的集电极和地之间。
起动电机控制电路由电阻R8、三极管T2、T3、继电器J3组成，三极管T2、T3组成复合放大管，三极管T3的发射极接地，集电极和三极管T2的集电极的公共端与继电器J3串联后接三极管T7的发射极。
识别电路由电阻R1、R2、可调电阻W1、三极管T1、二极管D1、继电器J1组成，依次串联的电阻R1、可调电阻W1、电阻R2组成取样电路，三极管T1的基极接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极接可调电阻W1的中间调节端点，三极管T1的发射极与电阻R2另一端的公共端接地，集电极与继电器J1串联后和电阻R1另一端的公共端接电压调节器A2的电压输出端。
三档自动关机手动开关K2的中间端即关机端接电瓶E的正极，左端即手动端与手动按钮开关K1串联后接二极管D6的阴极，二极管D6的阳极接集成电路IC2的电源端16脚，继电器J2并联在二极管D6的阴极和地之间，左端即自动端接三极管T7的发射极。
停机电路由计数/分配器集成电路IC3、三极管T8-T10、继电器J6、J7、电阻R11-R15、稳压二极管D7及其它元件组成，继电器J6的一端接集成电路IC3的电源端16脚，另一端接三极管T8的集电极，三极管T8的发射极接地，三极管T8的基极接三极管T9的基极，三极管T9的发射极接地，继电器J7一端接集成电路IC3的电源端16脚和三极管T10的发射极，另一端接三极管T9的集电极，三极管T10的集电极接集成电路IC3的时钟信号输入端14脚，三极管T10的基极与电阻R15串联后接稳压二极管D7的阴极，电阻R14为油门电机M2的取样电阻，它一端接集成电路IC3的电源端16脚，另一端接稳压二极管D7的阳极，属大功率的小电阻，阻值为0.5Ω/4w。
预热加速保险电路由计数/分配器集成电路IC4、三极管T11、T12、继电器J10、电阻R16-R20、稳压二极管D8及其它元件组成，三极管T12的发射极接地，基极与电阻R18串联后接集成电路IC4的译码输出端3脚，集电极接继电器J10的一端，继电器J10的另一端接集成电路IC4的电源端16脚和三极管T11的发射极，三极管T11的集电极接集成电路IC4的时钟信号输入端14脚，三极管T11的基极与电阻R16串联后接稳压二极管D8的阴极，电阻R17为油门电机M2的取样电阻，它一端接集成电路IC4的电源端16脚，另一端接稳压二极管D8的阳极，属大功率的小电阻，阻值为0.5Ω/4w。
预热电路由三极管T13、T14、T15、继电器J8、极性电容C4、电阻R21及其它元件组成，三极管T14、T15组成复合放大管，继电器J8串联在三极管T14的集电极和地之间，极性电容C4串联在三极管T15的基极和三极管T13的集电极之间，三极管T13为放电管。
加速调整电路由时基集成电路IC5、可调电阻W4、电阻R22、三极管T16、继电器J9及其它元件组成，时基集成电路IC5及周围元件构成多谐振荡电路，输出端3脚与电阻R22串联后接三极管T16的基极，三极管T16的发射极和电源端8脚、复位端4脚的公共端与电阻R21串联后接三极管T13的基极，继电器J9串联在三极管T16的集电极和地之间。调节可调电阻W4可以调节柴油机的转速。
怠速调整电路由时基集成电路IC6、三极管T17、可调电阻W5、电阻R23、继电器J11、J12及其它元件组成，时基集成电路IC6及周围元件构成多谐振荡电路，输出端3脚与电阻R23串联后接三极管T17的基极，三极管T17的发射极接电源端8脚和复位端4脚的公共端，集电极与继电器J12串联后接地。调节可调电阻W5可以调节柴油机的怠速。
继电器J1的开关J1-1的中间触点接开关J6-1的常闭触点，开关J6-1的常开触点接集成电路IC3的电源端16脚，开关J1-1的常开触点与起动成功指示灯L1串联后接地，常闭触点和开关J2-1的中间触点均与准备起动指示灯L2串联后接地；自保继电器J2的开关J2-1的常开触点接二极管D6的阳极，常闭触点空接；继电器J3的开关J3-1的中间触点接三极管T7的发射极，常开触点接起动电机M1的线圈一端，线圈的另一端接地，常闭触点空接；继电器J4的开关J41的中间触点接集成电路IC2的电源端16脚，常闭触点接集成电路IC1的电源端8脚，常开触点接二极管D5的阳极；继电器J5的开关J5-1的中间触点接三极管T7的发射极，常开触点接三极管T7的集电极，常闭触点空接；继电器J6的开关J6-1的中间触点接三极管T7的发射极；继电器J7的开关J7-1的中间触点接油门电机M2的一端，油门电机M2的另一端接开关J10-1的中间触点，开关J7-1的常闭触点接地，常开触点接二极管D7的阳极；继电器J8的开关J8-1的中间触点接三极管T14的发射极和开关J1-1的常开触点，常闭触点接极性电容C4的正极和三极管T13的集电极的公共端，常开触点接集成电路IC5的电源端8脚和三极管T16发射极的公共端；继电器J9的开关J9-1的中间触点接三极管T16的发射极，常开触点接三极管T16的集电极，常闭触点接集成电路IC4的电源端16脚；继电器J10的开关J10-1的常闭触点接地，常开触点接二极管D8的阳极；自保继电器J11的开关J11-1的中间触点接集成电路IC1的电源端8脚，常闭触点空接，常开触点接集成电路IC6的电源端8脚和开关J12-1的中间触点的公共端，开关J12-1的常开触点接三极管T17的集电极，常闭触点接集成电路IC4的电源端16脚。
电压表V、电流表A分别指示充电电压和充电电流。按钮开关K1为手动开机开关，三档拔档开关K2为自动关机手动开关，转至左边一档为手动开机，与开关K1联用；拨至中间一档为停机，拨至右边一档为自动开机。按钮开关K3为停机开关。
负载上的控制继电器如制冷设备上的温控继电器或发电机上的交流接触器上的接线端分别与开关K2上的自动档、开关K1相联、停机开关K3。
下限挡块10可以保证柴油机转速不会超过指定转速的5％，以保证柴油机的安全。
以手动开机为例首先调可调电阻W5、W4，设定好指定的怠速和转速，即定好预热位置和转速位置，再将开关K2拨至左边一档，再按一下按钮开关K1，自保继电器J2得电吸合，准备起动指示灯L2发光，起动触发电路和计数电路均得电开始工作，集成电路IC1的输出端3脚输出两路高电平信号，一路至集成电路IC2的14脚，开始计数，发光二极管LED1发光，另一路至三极管T3的基极，于是三极管T2、T3导通，继电器J3吸合，起动电机M1得电起动，带动柴油机飞轮工作。如起动成功，则直流发电机A1发电，经电压调节器A2调压后，一边给电瓶E充电，另一边为识别电路提供电源，三极管T1导通，继电器J1吸合，准备起动指示灯L2熄灭，起动成功指示灯L1发光，自保继电器J2断开，继电器J11、J10相继吸合，油门电机M2转动，通过传动齿轮11、传动齿条5带动油门柱8由上限“停机”位置向下移动至预热位置，继电器J12吸合，油门电机M2停转，极性电容C4充电即预热一定时间后，三极管T15、T14导通，继电器J8吸合，油门电机M2继续转动，带动油门柱8向下移至指定的转速位置，柴油机即按指定的转速开始工作。如按一下按钮开关K3，继电器J6、J7相继吸合，起动成功指示灯L1吸灭，油门电机M2继续转动，带动油门柱8向下移至指定的转速位置，柴油机即按指定的转速开始工作。如按一下按钮开关K3继电器J6、J7相继吸合，起动成功指示灯L1吸灭，油门电机M2反向转动，带动油门柱8上行，直至与上限挡块6相碰，此时油门电机M2内的线圈中的电流增大，取样电阻R14上出现压降，三极管T10导通，集成电路IC3的14脚接收到一高电平信号，于是3脚输出一低电平信号，三极管T9截止，继电器J7失电断开，开关J7-1由常开位置回至常闭位置，油门电机M2失电停转，达到停机的目的。
同理，如油门柱8向下碰到下限挡块10，取样电阻R17上也有压降，三极管T11导通，T12载止，继电器J10断开，开关J10-1回至常闭位置，油门电机M2失电停转，不再带动油门柱8向下移动，从而保证了柴油机只能按指定的转速转动，不会超过指定的转速，确保了柴油机的安全。
如柴油机起动三次均不成功，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4相继发光，集成电路IC2的7脚输出一高电平信号至三极管T4基极，三极管T4、T5导通，继电器J4吸合，切断起动触发电路的电源，继电器J3断开，起动电机M1不再工作，三极管T4、T5导通，继电器J5吸合，蜂鸣器Y发出报警声，报警灯L3发光，进行声光报警。
权利要求1.一种全自动柴油机，由柴油机机体(3)、起动电机(M1)、油箱(2)、排烟管(1)和自动控制电路组成，油门柱(8)安装在柴油机机体(3)上的油门滑轨(9)中，在柴油机机体(3)内安装有同轴永磁直流发电机(A1)和电压调节器(A2)，其特征在于在油门滑轨(9)底部旁边安装有油门电机(M2)，油门电机(M2)的输出轴上安装有传动齿轮(11)，在油门滑轨(9)的外面安装有导轨(4)，安装在导轨(4)内的传动齿条(5)与传动齿轮(11)啮合，传动齿条(5)的上端加工有一能夹住油门柱(8)的凹槽(7)，传动齿条(5)在导轨(4)内上下移动可以带动油门柱(8)在油门滑轨(9)内上下移动，在油门滑轨(9)的顶部设置有上限挡块(6)，在中部设有下限挡块(10)；自动控制电路包括起动触发电路、计数电路、识别电路、停机电路、加速保险电路、预热电路、起动电机控制电路、声光报警电路，其中起动触发电路由时基集成电路(IC1)、可调电阻(W2)、(W3)、电阻(R3)、(R4)、二极管(D2)、(D3)、电容(C1)及其它元件组成，起动触发电路为一空度比可调电路，时基集成电路(IC1)的输出端(3)脚输出两路信号，一路至计数电路中的计数/分配器集成电路(IC2)的时钟信号输入端(14)脚，另一路经电阻(R8)至起动电机控制电路中的三极管(T2)的基极；计数电路由计数/分配器集成电路(IC2)、电阻(R5)、(R6)、(R7)、电容(C2)、(C3)、发光二极管(LED1-LED4)组成，四个发光二极管(LED1-LED4)的正极分别接集成电路(IC2)的译码输出端(3、2、4、7)脚，四个发光二极管(LED1-LED4)负极的公共端与电阻(R7)串联后接地，输出端(7)脚与电阻(R9)串联后接声光报警电路中的三极管(T4)的基极；声光报警电路由三极管(T4-T7)、继电器(J4、J5)、蜂鸣器(Y)、报警灯(L3)、二极管(D4、D5)、电阻(R9、R10)组成，三极管(T4、T5)组成复合放大管，三极管(T4)的发射极和三极管(T5)的集电极的公共端接二极管(D4)的阳极，二极管(D4)的阴极接二极管(D5)的阴极，二极管(D5)的阳极与电阻(R10)串联后接三极管(T6)的基极，三极管(T6、T7)组成复合放大管，三极管(T6)的发射极和三极管(T7)的集电极的公共端依次与蜂鸣器(Y)、报警灯(L3)串联后接地，继电器(J4)串联在二极管(D4)的阳极和地之间，继电器(J5)串联在三极管(T7)的集电极和地之间；起动电机控制电路由电阻(R8)、三极管(T2、T3)、继电器(J3)组成，三极管(T2、T3)组成复合放大管，三极管(T3)的发射极接地，集电极和三极管(T2)的集电极的公共端与继电器(J3)串联后接三极管(T7)的发射极；识别电路由电阻(R1、R2)、可调电阻(W1)、三极管(T1)、二极管(D1)、继电器(J1)组成，依次串联的电阻(R1)、可调电阻(W1)、电阻(R2)组成取样电路，三极管(T1)的基极接二极管(D1)的阳极，二极管(D1)的阴极接可调电阻(W1)的中间调节端点，三极管(T1)的发射极与电阻(R2)另一端的公共端接地，集电极与继电器(J1)串联后和电阻(R1)另一端的公共端接电压调节器(A2)的电压输出端；停机电路由计数/分配器集成电路(IC3)、三极管(T8-T10)、继电器(J6、J7)、电阻(R11-R15)、二极管(D7)及其它元件组成，继电器(J6)的一端接集成电路(IC3)的电源端(16)脚，另一端接三极管(T8)的集电极，三极管(T8)的发射极接地，三极管(T8)的基极接三极管(T9)的基极，三极管(T9)的发射极接地，继电器(J7)一端接集成电路(IC3)的电源端(16)脚和三极管(T10)的发射极，另一端接三极管(T9)的集电极，三极管(T10)的集电极接集成电路(IC3)的时钟信号输入端(14)脚，三极管(T10)的基极与电阻(R15)串联后接稳压二极管(D7)的阴极，电阻(R14)一端接集成电路(IC3)的电源端(16)脚，另一端接稳压二极管(D7)的阳极；加速保险电路由计数/分配器集成电路(IC4)、三极管(T11、T12)、继电器(J10)、电阻(R16-R20)、稳压二极管(D8)及其它元件组成，三极管(T12)的发射极接地，基极与电阻(R18)串联后接集成电路(IC4)的译码输出端(3)脚，集电极接继电器(J10)的一端，继电器(J10)的另一端接集成电路(IC4)的电源端(16)脚和三极管(T11)的发射极，三极管(T11)的集电极接集成电路(IC4)的时钟信号输入端(14)脚，三极管(T11)的基极与电阻(R16)串联后接稳压二极管(D8)的阴极，电阻(R17)一端接集成电路(IC4)的电源端(16)脚，另一端接稳压二极管(D8)的阳极；预热电路由三极管(T13、T14、T15)、继电器(J8)、极性电容(C4)、电阻(R21)及其它元件组成，三极管(T14、T15)组成复合放大管，继电器(J8)串联在三极管(T14)的集电极和地之间，极性电容(C4)串联在三极管(T15)的基极和三极管(T13)的集电极之间。
2.如权利要求1所述的全自动柴油机，其特征在于自动控制电路还包括加速调整电路和怠速调整电路，其中加速调整电路由时基集成电路(IC5)、可调电阻(W4)、电阻(R22)、三极管(T16)、继电器(J9)及其它元件组成，时基集成电路(IC5)及周围元件构成多谐振荡电路，输出端(3)脚与电阻(R22)串联后接三极管(T16)的基极，三极管(T16)的发射极和电源端(8)脚、复位端(4)脚的公共端与电阻(R21)串联后接三极管(T13)的基极，继电器(J9)串联在三极管(T16)的集电极和地之间；怠速调整电路由时基集成电路(IC6)、三极管(T17)、可调电阻(W5)、电阻(R23)、继电器(J11、J12)及其它元件组成，时基集成电路(IC6)及周围元件构成多谐振荡电路，输出端(3)脚与电阻(R23)串联后接三极管(T17)的基极，三极管(T17)的发射极接电源端(8)脚和复位端(4)脚的公共端，集电极与继电器(J12)串联后接地。
3.如权利要求1或2所述的全自动柴油机，其特征在于电阻(R14)、(R17)均为大功率的小电阻，阻值为0.5Ω/4w。
4.如权利要求3所述的全自动柴油机，其特征在于下限挡块(10)的位置可以上下调节。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动柴油机,它由柴油机机体、起动电机和自动控制电路等组成,特征是油门电机的输出轴上安装有传动齿轮,传动齿轮与传动齿条啮合,传动齿条可以带动油门柱在导轨、油门滑轨内上下移动;自动控制电路由起动触发电路,计数电路、识别电路、停机电路、加速保险电路、起动电机控制电路、声光报警电路等组成。本实用新型具有自动发动柴油机、自动停机、防止转速超过指定转速、声光报警的优点,可作为自动发电机组、中型渔船自动保鲜库的动力。
文档编号F02D11/10GK2434436SQ00242190
公开日2001年6月13日 申请日期2000年7月14日 优先权日2000年7月14日
发明者王菊子 申请人:王菊子