专利名称：涡轮增压器智能防喘装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动控制装置，主要涉及一种防止涡轮增压器喘振 的智能装置。
背景技术：
当大气^^低于(TC^低时，涡轮增压器经常出现喘振现象，柴油机气 缸的爆发压力也常常超出上限值，导致柴油机不能正常工作。为解决这一问题，目前 主要是采用在涡轮增压器的压器机端安装导叶装置的方法。这种导叶装置安装非常复 杂，占用空间大，而且当大气温度升高时，还必须将其拆下，否则会导致柴油机的排 ，温。发明内容为解决上述涡轮增压器的喘振问题，本实用新型提供了一种结构简 单、体积小、使用方便有效的涡轮增压器智能防喘装置。本实用新型的技术方案如下 一种涡轮增压器智能防喘装置，其特征在于 该装置主要由柴油机转速传感器、大气温度传感器、数据采集与控制模块、放 气阀门等组成，数据采集与控制模块接收柴油机转速传感器、大气温度传感器 的输入信号，输出控制信号至安装于压气机出口与中冷器的连接管上的放气阀 门。所述的数据采集与控制模块为220V交流电源的N极003分别接开关电源 J001的N极、阀门控制模块TY01的电源N极，220V交流电源的L极002经保 险丝FU1、联动的电源开关SW1分别接开关电源J001的L极、阀门控制模块TY01 的电源L极；开关电源J001的12V电源正极输出经联动的电源开关SW1分别接 模块YF-4、 YFDA-MB-232、电源指示灯L1、报警指示灯L2的电源正极，开关 电源J001的12V电源负极输出分别接模块YF-4、 YFDA-MB-232、电源指示灯Ll 的负极；转速传感器检测数据信号一端007经串联的电阻R1、 R2接三极管T1 的基极，经串联的电阻R1、电容C1接三极管T1的发射极，转速传感器检测数据信号另一端006接三极管Tl的发射极，三极管Tl的集电极接模块 YFDA-MB-232的X0端口 ，三极管Tl的发射极接模块YFDA-MB-232的0V端口 ， 模块YFDA-MB-232的COM端口接报警指示灯L2的负极；大气温度传感器的检测 数据信号005、 004分别接模块YF-4的X0端口，模块YF-4的Y0、 G端口分别 接阀门控制模块TY01的YO、 G端口 ；模块YF-4和YFDA-MB-232通过各自的插 槽SPI相连；阀门控制模块TYOl的端口对应接放气阀门的信号端口 008—014。采用上述技术方案后，本实用新型可通过实时地采集柴油机转速以及大气 温度，自动控制放气阀门的开度以平衡压縮空气的压力、流量，使增压器工作 在非喘振区域，改善了柴油机的燃烧状况；同时可降低柴油机气缸的爆发压力， 防止爆发压力超限，从而降低了柴油机部分零件的机械负荷，提高了柴油机的 可靠性。另外，本实用新型结构简单，体积小，安装使用方便。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型实施例中数据采集与控制模块的外观示意图。 图3是本实用新型实施例中数据采集与控制模块的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型主要由柴油机转速传感器l、大气温度传感器3、 数据采集与控制模块5、放气阀门6等组成。放气阀门6安装于压气机出口与 中冷器的连接管上。柴油机转速传感器l、大气温度传感器3分别检测柴油机 转速信息和大气温度信息，并分别通过信号线2和信号线4输入至数据采集与 控制模块5。数据采集与控制模块5根据输入信息按照设定程序，通过信号线7 输出控制信号至放气阀门6，控制放气阀门6的开度以对压气机端的流KtfiH周节。当放气阀门6的阀门放气时，压气机的容积流量增加，相应的轴向速度和流量系 M加，从而消除了因冲角过大弓胞的^3I和发生喘振的可能性。本实用新型中数据采集与控制模块5可放于机械间或电气间。本实用新型实施例中数据采集与控制模块5的外观主视图如图2所示。实施例中数据采集 与控制模块5采用PLC控制，其电路结构如图3所示。数据采集与控制模块5 具有报警和自动保护功能，当检测柴油机转速或大气温度出错时，报警灯10点 亮(红灯亮)，同时自动关闭放气阀门6。本实用新型的电路工作原理如下转速信号直接由模块YFDA-MB-232采集， 温度信号由模块YF-4采集并传入到模块YFDA-MB-232，模块YFDA-MB-232按照 给定程序控制模块YF-4输出4 20mA电流信号给阀门控制模块TYOl，最终由 阀门控制模块TY01根据电流值控制阀门的开度。在大气温度高于0'C时或是夏天，增压器正常情况下不会发生喘振，本实 用新型已经不起作用，这时按动手动按钮8或电源开关9关闭本实用新型即可。本实用新型实施例在DF4D型机车16V240ZJD型柴油机上连续进行原机状态 与装置介入的性能对比试验。被试机车在线上运行，当大气温度低于-l(TC时， 柴油机转速在800rpm 900rpm区间，回手柄及稳定工况均出现增压器喘振的现 象。而安装了本装置后，喘振现象消失。试验证明了本实用新型的涡轮增压器 智能防喘装置能够自动并有效的解决增压器低温喘振问题，使柴油机的机械负 荷、热负荷在规定的最佳设计范围内。
权利要求1、一种涡轮增压器智能防喘装置，其特征在于该装置主要由柴油机转速传感器、大气温度传感器、数据采集与控制模块、放气阀门等组成，数据采集与控制模块接收柴油机转速传感器、大气温度传感器的输入信号，输出控制信号至安装于压气机出口与中冷器的连接管上的放气阀门。
2、 如权利要求1所述的涡轮增压器智能防喘装置，其特征在于所述的数据采集与控制模块为220V交流电源的N极003分别接开关电源J001的N极、 阀门控制模块TY01的电源N极，220V交流电源的L极002经保险丝FU1、联动 的电源开关SW1分别接开关电源J001的L极、阀门控制模块TY01的电源L极； 开关电源J001的12V电源正极输出经联动的电源开关SW1分别接模块YF-4、 YFDA-MB-232、电源指示灯L1、报警指示灯L2的电源正极，开关电源J001的 12V电源负极输出分别接模块YF-4、 YFDA-MB-232、电源指示灯Ll的负极；转 速传感器检测数据信号一端007经串联的电阻R1、 R2接三极管T1的基极，经 串联的电阻R1、电容C1接三极管T1的发射极，转速传感器检测数据信号另一 端006接三极管Tl的发射极，三极管Tl的集电极接模块YFDA-MB-232的XO端 口 ，三极管Tl的发射极接模块YFDA-MB-232的OV端口 ，模块YFDA-MB-232的 C0M端口接报警指示灯L2的负极；大气温度传感器的检测数据信号005、 004 分别接模块YF-4的XO端口 ，模块YF-4的YO、 G端口分别接阀门控制模块TY01 的YO、 G端口；模块YF-4和YFDA-MB-232通过各自的插槽SPI相连；阀门控 制模块TYOl的端口对应接放气阀门的信号端口 008——014。
专利摘要本实用新型公开了一种涡轮增压器智能防喘装置。该装置主要由柴油机转速传感器、大气温度传感器、数据采集与控制模块、放气阀门等组成，数据采集与控制模块接收柴油机转速传感器、大气温度传感器的输入信号，输出控制信号至安装于压气机出口与中冷器的连接管上的放气阀门。本实用新型可通过实时地采集柴油机转速以及大气温度，自动控制放气阀门的开度以平衡压缩空气的压力、流量，使增压器工作在非喘振区域，改善柴油机的燃烧状况；同时可降低柴油机气缸的爆发压力，防止爆发压力超限，降低柴油机部分零件的机械负荷，提高柴油机的可靠性。另外，本实用新型结构简单，体积小，安装使用方便。
文档编号F02D41/00GK201121537SQ200720016459
公开日2008年9月24日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者刘淑华, 崔殿国, 博 张 申请人:中国北车集团大连机车研究所