专利名称：一种机车柴油机的高温省油装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种省油装置，特别是关于一种用于铁路调车机车和大型企业工矿 机车的机车柴油机的高温省油装置。
背景技术：
目前，我国现有的内燃机车按线路运用的状况主要分干线机车和小运转工矿调 车。自建国以来，在调车机车的生产厂家中，北京的二七机车厂、四川的资阳机车
厂和青岛四方机车厂等几家的调车机车和工况机车占据了 99%的中国铁路和大型工 矿国企市场，尤其是二七机车厂，其产量占据了现在调车机车保有量(约6000台) 的6成以上。以前对于机车柴油机的装车设计，主要是考虑满足机车的功率和使用 需要，而对省油的考虑，主要是通过机车柴油机的燃油系统、几何结构和空气供给 等来保证。机车在运行过程中，尤其是在货厂执行调车作业时，大部分时间处于部 分负荷状况(一般为小于700转/分，具体的转速根据不同机车而定)，或是在等待 调度信号时，处于空载待机状况(惰性运转)，然而中国调车机车的现状是对部分 负荷和空载待机状况考虑的较少，所以造成机车运行过程中，在部分负荷和空载待 机状况时，产生燃烧不好，冒黑烟等现象，从而导致油耗高。因此，有的厂家考虑 对机车柴油机燃油泵在低工况和空载时，实施单排供油，但效果不理想；有的厂家 则采用电子喷射，但又导致改造费用过高，缺乏市场竞争力。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于铁路调车机车和大型企业工矿机 车的机车柴油机的高温省油装置。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案 一种机车柴油机的高温省油装置， 其特征在于它包括一半面式高温蝶阀和控制系统，所述半面式高温蝶阀包括一阀 体，所述阀体内部采用上半部分设置有中间隔断板的半面式结构，所述中间隔断板 的下端设置有一转动轴，所述转动轴上枢接一蝶阀板，所述蝶阀板的高度约为所述 阀体高度的1/2;在与所述转动轴位置相对应的所述阀体底部和阀体一侧的内壁上 分别设置有一号位阀座和二号位阀座，使所述蝶阀板仅在所述一号位阀座和二号位 阀座之间的区域转动；在所述阀体下半部分的左右两侧分别开设有一号位进气口和 二号位进气口，且所述一号位进气口和二号位进气口均与机车柴油机的燃气排出管 路相连；在所述阀体上半部分的左右两侧分别开设有一号位出气口和二号位出气口，且所述一号位出气口和二号位出气口分别与一号增压器和二号增压器的燃气进 气口相连；所述控制系统判断机车柴油机是否处于部分负荷和空载待机状况，并驱 动与所述半面式高温蝶阀的转动轴连接的电机正反转，从而控制所述蝶阀板的作用 位。
所述控制系统包括一用来测量机车柴油机转速的转速传感器，所述转速传感器 依次电连接一输入信号变换器和一微机处理器，所述输入信号变换器将所述柴油机 转速传感器采集到的电信号转换成转速信号，并输入到所述微机处理器中；所述微 机处理器电连接一输出信号变换器，所述微机处理器根据得到的转速信号判断机车 柴油机是否处于部分负荷和空载待机状况，然后将判断结果输出给所述输出信号变 換器；所述输出信号变换器电连接一电控阀，所述输出信号变换器将判断结果进行 转换并输出给所述电控阀；所述电控阀连接一空气伺服马达，所述电控阀通过控制 进入所述空气伺服马达的正反向风的供给，驱动所述空气伺服马达正转或反转；所 述空气伺服马达的输出端连接所述半面式高温蝶阀的转动轴。
所述阀体的横截面呈方形或圆形。
所述转速传感器和微机处理器为机车上原有的柴油机转速传感器和微机处理器。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明采用具有两个作 角位的半面式高温蝶阀，通过控制系统来实现对半面式高温蝶阀作用位转换的自动 控制，使得增压器在机车柴油机的各种工况下轮流转换工作，并且都工作在高效区， 从而使机车柴油机在高、低工况时都能得到充足的新鲜空气，柴油燃烧完全，功率
发挥好，达到了省油的目的。2、本发明采用的半面式高温蝶阀还具有启闭方便迅
速、阀板转换阻力小、流体阻力小、结构简单、体积小和重量轻等优点。3、由于
本发明使得机车柴油机的燃烧效果提高，因此降低了碳化物和氮化物等有害气体的
排放，对环境的污染大大减少。4、本发明控制系统中的转速传感器和微机处理器 可以采用机车上原有的柴油机转速传感器和微机处理器，因此改造费用较低，具有 较强的市场竞争力。本发明可以广泛用于铁路调车机车和大型企业工矿机车的柴油 机中。
图1是本发明半面式高温蝶阔的结构示意图 图2是图1的右视示意图 图3是本发明控制系统的结构框图具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图l、图2、图3所示，本发明包括一半面式高温蝶阀A和一控制系统B，半 面式高温蝶阀A包括一横截面呈方形或圆形的阀体2，阀体2内部采用上半部分设 置有中间隔断板3的半面式结构，中间隔断板3的下端设置有一转动轴4，转动轴 4上枢接一蝶阀板5，蝶阀板5的高度约为阀体2高度的1/2。在与转动轴4位置相 对应的阀体2底部和阀体2 —侧的内壁上分别设置有一号位阀座6和二号位阀座7， 作用是使蝶阀板5仅在一号位阀座6和二号位阀座7之间的区域转动。在阀体2下 半部分的左右两侧分别开设有一号位进气口 8和二号位进气口 9，且一号位进气口 8和二号位进气口 9均与机车柴油机的燃气排出管路相连(图中未示出)。在阀体2 上半部分的左右两侧分别开设有一号位出气口 IO和二号位出气口 11，且一号位出 气口 IO和二号位出气口 11分别与一号增压器和二号增压器的燃气进气口相连(图 中未示出)。
本发明的控制系统B包括一用来测量机车柴油机转速的转速传感器12，转速传 感器12依次电连接一输入信号变换器13和一微机处理器14，输入信号变换器13 将转速传感器12采集到的电信号转换成转速信号，并输入到微机处理器14中。微 机处理器14电连接一输出信号变换器15，微机处理器14根据得到的转速信号判断 机车柴油机是否处于部分负荷和空载待机状况，然后将判断结果输出给输出信号变 换器15。输出信号变换器15电连接一电控阀16，输出信号变换器15将判断结果 进行转换并输出给电控阀16。电控阀16连接一空气伺服马达17，电控阀16通过 控制进入空气伺服马达17的正反向风的供给，从而驱动空气伺服马达17正转或反 转。空气伺服马达17的输出端连接半面式高温蝶阀A的转动轴4，通过空气伺服马 达17的正转或反转实现控制半面式高温碟阀A的蝶阀板5处在一号位或是二号位 的功能。
上述实施例中，也可以采用其他形式的控制系统来实现对半面式高温碟阀A的 蝶阀板5作用位的控制，比如采用伺服电机与半面式高温蝶阀A的转动轴4连接， 通过单片机或PLC来控制伺服电机的正反转，从而控制蝶阀板5的作用位。
上述实施例中，转速传感器12和微机处理器14可以是机车上原有的柴油机转 速传感器和微机处理器。
本发明在工作过程中，控制系统B中的微机处理器14实时判断机车柴油机是 否处于部分负荷和空载待机状况，当机车柴油机不处于部分负荷和空载待机状况， 即处于高工况时，柴油机的燃气排出量大，空气伺服马达17控制蝶阀板5处在一 号位阀座6的位置， 一号位进气口8和二号位进气口9同时进气，进入的燃气经过一号位出气口 IO和二号位出气口 ll分别进入到一号增压器和二号增压器，这时一
号增压器和二号增压器同时处于高效工作状态。当机车柴油机处于部分负荷和空载
待机状况，即处于低工况时，柴油机的燃气排出量少，空气伺服马达17控制蝶阀 板5处在二号位阀座7的位置，二号出气口 11被隔断， 一号进气口 8和二号进气 口 9同时进气，进入的燃气全部通过一号出气口 IO进入到一号增压器，这时一号 增压器运转在高效工作状态，二号增压器停止工作。
本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以 有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改 进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1、一种机车柴油机的高温省油装置，其特征在于它包括一半面式高温蝶阀和控制系统，所述半面式高温蝶阀包括一阀体，所述阀体内部采用上半部分设置有中间隔断板的半面式结构，所述中间隔断板的下端设置有一转动轴，所述转动轴上枢接一蝶阀板，所述蝶阀板的高度约为所述阀体高度的1/2；在与所述转动轴位置相对应的所述阀体底部和阀体一侧的内壁上分别设置有一号位阀座和二号位阀座，使所述蝶阀板仅在所述一号位阀座和二号位阀座之间的区域转动；在所述阀体下半部分的左右两侧分别开设有一号位进气口和二号位进气口，且所述一号位进气口和二号位进气口均与机车柴油机的燃气排出管路相连；在所述阀体上半部分的左右两侧分别开设有一号位出气口和二号位出气口，且所述一号位出气口和二号位出气口分别与一号增压器和二号增压器的燃气进气口相连；所述控制系统判断机车柴油机是否处于部分负荷和空载待机状况，并驱动与所述半面式高温蝶阀的转动轴连接的电机正反转，从而控制所述蝶阀板的作用位。
2、 如权利要求1所述的一种机车柴油机的高温省油装置，其特征在于所述控制系统包括一用来测量机车柴油机转速的转速传感器，所述转速传感器依次电连 接一输入信号变换器和一微机处理器，所述输入信号变换器将所述柴油机转速传感器采集到的电信号转换成转速信号，并输入到所述微机处理器中；所述微机处理器 电连接一输出信号变换器，所述微机处理器根据得到的转速信号判断机车柴油机是 否处于部分负荷和空载待机状况，然后将判断结果输出给所述输出信号变换器；所 述输出信号变换器电连接一电控阀，所述输出信号变换器将判断结果进行转换并输 出给所述电控阀；所述电控阀连接一空气伺服马达，所述电控阀通过控制进入所述 空气伺服马达的正反向风的供给，驱动所述空气伺服马达正转或反转；所述空气伺 服马达的输出端连接所述半面式高温蝶阀的转动轴。
3、 如权利要求1所述的一种机车柴油机的高温省油装置，其特征在于所述 阀体的横截面呈方形或圆形。
4、 如权利要求2所述的一种机车柴油机的高温省油装置，其特征在于所述 阀体的横截面呈方形或圆形。
5、 如权利要求2或4所述的一种机车柴油机的高温省油装置，其特征在于 所述转速传感器和微机处理器为机车上原有的柴油机转速传感器和微机处理器。
全文摘要
本发明涉及一种机车柴油机的高温省油装置，其特征在于它包括半面式高温蝶阀和控制系统，半面式高温蝶阀包括一阀体，阀体内的上半部分设置中间隔断板，中间隔断板的下端设置有一转动轴，转动轴上枢接一蝶阀板；阀体底部和一侧的内壁上分别设置有一号位和二号位阀座；在阀体左右两侧分别开设有与柴油机的排气管相连的一号位进气口和二号位进气口和与增压器相连的一号位出气口和二号位出气口；控制系统判断机车柴油机是否处于部分负荷和空载待机状况，并驱动与所述半面式高温蝶阀的转动轴连接的电机正反转。本发明使得增压器在柴油机的各种工况下轮流转换工作，并且都工作在高效区，保证了柴油机即使在低转速的情况下，也能得到充足的新鲜空气，使得柴油燃烧完全，达到省油的目的。
文档编号F02D9/08GK101624938SQ200910090338
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者舜 王, 王建英, 屹 申 申请人:北京二七轨道交通装备有限责任公司