專利名稱：渦輪增壓器智能防喘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于自動控制裝置，主要涉及一種防止渦輪增壓器喘振 的智能裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)大氣^^低于(TC^低時，渦輪增壓器經(jīng)常出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，柴油機氣 缸的爆發(fā)壓力也常常超出上限值，導(dǎo)致柴油機不能正常工作。為解決這一問題，目前 主要是采用在渦輪增壓器的壓器機端安裝導(dǎo)葉裝置的方法。這種導(dǎo)葉裝置安裝非常復(fù) 雜，占用空間大，而且當(dāng)大氣溫度升高時，還必須將其拆下，否則會導(dǎo)致柴油機的排 ，溫。發(fā)明內(nèi)容為解決上述渦輪增壓器的喘振問題，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡 單、體積小、使用方便有效的渦輪增壓器智能防喘裝置。本實用新型的技術(shù)方案如下 一種渦輪增壓器智能防喘裝置，其特征在于 該裝置主要由柴油機轉(zhuǎn)速傳感器、大氣溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集與控制模塊、放 氣閥門等組成，數(shù)據(jù)采集與控制模塊接收柴油機轉(zhuǎn)速傳感器、大氣溫度傳感器 的輸入信號，輸出控制信號至安裝于壓氣機出口與中冷器的連接管上的放氣閥 門。所述的數(shù)據(jù)采集與控制模塊為220V交流電源的N極003分別接開關(guān)電源 J001的N極、閥門控制模塊TY01的電源N極，220V交流電源的L極002經(jīng)保 險絲FU1、聯(lián)動的電源開關(guān)SW1分別接開關(guān)電源J001的L極、閥門控制模塊TY01 的電源L極；開關(guān)電源J001的12V電源正極輸出經(jīng)聯(lián)動的電源開關(guān)SW1分別接 模塊YF-4、 YFDA-MB-232、電源指示燈L1、報警指示燈L2的電源正極，開關(guān) 電源J001的12V電源負極輸出分別接模塊YF-4、 YFDA-MB-232、電源指示燈Ll 的負極；轉(zhuǎn)速傳感器檢測數(shù)據(jù)信號一端007經(jīng)串聯(lián)的電阻R1、 R2接三極管T1 的基極，經(jīng)串聯(lián)的電阻R1、電容C1接三極管T1的發(fā)射極，轉(zhuǎn)速傳感器檢測數(shù)據(jù)信號另一端006接三極管Tl的發(fā)射極，三極管Tl的集電極接模塊 YFDA-MB-232的X0端口 ，三極管Tl的發(fā)射極接模塊YFDA-MB-232的0V端口 ， 模塊YFDA-MB-232的COM端口接報警指示燈L2的負極；大氣溫度傳感器的檢測 數(shù)據(jù)信號005、 004分別接模塊YF-4的X0端口，模塊YF-4的Y0、 G端口分別 接閥門控制模塊TY01的YO、 G端口 ；模塊YF-4和YFDA-MB-232通過各自的插 槽SPI相連；閥門控制模塊TYOl的端口對應(yīng)接放氣閥門的信號端口 008—014。采用上述技術(shù)方案后，本實用新型可通過實時地采集柴油機轉(zhuǎn)速以及大氣 溫度，自動控制放氣閥門的開度以平衡壓縮空氣的壓力、流量，使增壓器工作 在非喘振區(qū)域，改善了柴油機的燃燒狀況；同時可降低柴油機氣缸的爆發(fā)壓力， 防止爆發(fā)壓力超限，從而降低了柴油機部分零件的機械負荷，提高了柴油機的 可靠性。另外，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝使用方便。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型實施例中數(shù)據(jù)采集與控制模塊的外觀示意圖。 圖3是本實用新型實施例中數(shù)據(jù)采集與控制模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。如圖1所示，本實用新型主要由柴油機轉(zhuǎn)速傳感器l、大氣溫度傳感器3、 數(shù)據(jù)采集與控制模塊5、放氣閥門6等組成。放氣閥門6安裝于壓氣機出口與 中冷器的連接管上。柴油機轉(zhuǎn)速傳感器l、大氣溫度傳感器3分別檢測柴油機 轉(zhuǎn)速信息和大氣溫度信息，并分別通過信號線2和信號線4輸入至數(shù)據(jù)采集與 控制模塊5。數(shù)據(jù)采集與控制模塊5根據(jù)輸入信息按照設(shè)定程序，通過信號線7 輸出控制信號至放氣閥門6，控制放氣閥門6的開度以對壓氣機端的流KtfiH周節(jié)。當(dāng)放氣閥門6的閥門放氣時，壓氣機的容積流量增加，相應(yīng)的軸向速度和流量系 M加，從而消除了因沖角過大弓胞的^3I和發(fā)生喘振的可能性。本實用新型中數(shù)據(jù)采集與控制模塊5可放于機械間或電氣間。本實用新型實施例中數(shù)據(jù)采集與控制模塊5的外觀主視圖如圖2所示。實施例中數(shù)據(jù)采集 與控制模塊5采用PLC控制，其電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。數(shù)據(jù)采集與控制模塊5 具有報警和自動保護功能，當(dāng)檢測柴油機轉(zhuǎn)速或大氣溫度出錯時，報警燈10點 亮(紅燈亮)，同時自動關(guān)閉放氣閥門6。本實用新型的電路工作原理如下轉(zhuǎn)速信號直接由模塊YFDA-MB-232采集， 溫度信號由模塊YF-4采集并傳入到模塊YFDA-MB-232，模塊YFDA-MB-232按照 給定程序控制模塊YF-4輸出4 20mA電流信號給閥門控制模塊TYOl，最終由 閥門控制模塊TY01根據(jù)電流值控制閥門的開度。在大氣溫度高于0'C時或是夏天，增壓器正常情況下不會發(fā)生喘振，本實 用新型已經(jīng)不起作用，這時按動手動按鈕8或電源開關(guān)9關(guān)閉本實用新型即可。本實用新型實施例在DF4D型機車16V240ZJD型柴油機上連續(xù)進行原機狀態(tài) 與裝置介入的性能對比試驗。被試機車在線上運行，當(dāng)大氣溫度低于-l(TC時， 柴油機轉(zhuǎn)速在800rpm 900rpm區(qū)間，回手柄及穩(wěn)定工況均出現(xiàn)增壓器喘振的現(xiàn) 象。而安裝了本裝置后，喘振現(xiàn)象消失。試驗證明了本實用新型的渦輪增壓器 智能防喘裝置能夠自動并有效的解決增壓器低溫喘振問題，使柴油機的機械負 荷、熱負荷在規(guī)定的最佳設(shè)計范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種渦輪增壓器智能防喘裝置，其特征在于該裝置主要由柴油機轉(zhuǎn)速傳感器、大氣溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集與控制模塊、放氣閥門等組成，數(shù)據(jù)采集與控制模塊接收柴油機轉(zhuǎn)速傳感器、大氣溫度傳感器的輸入信號，輸出控制信號至安裝于壓氣機出口與中冷器的連接管上的放氣閥門。
2、 如權(quán)利要求1所述的渦輪增壓器智能防喘裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集與控制模塊為220V交流電源的N極003分別接開關(guān)電源J001的N極、 閥門控制模塊TY01的電源N極，220V交流電源的L極002經(jīng)保險絲FU1、聯(lián)動 的電源開關(guān)SW1分別接開關(guān)電源J001的L極、閥門控制模塊TY01的電源L極； 開關(guān)電源J001的12V電源正極輸出經(jīng)聯(lián)動的電源開關(guān)SW1分別接模塊YF-4、 YFDA-MB-232、電源指示燈L1、報警指示燈L2的電源正極，開關(guān)電源J001的 12V電源負極輸出分別接模塊YF-4、 YFDA-MB-232、電源指示燈Ll的負極；轉(zhuǎn) 速傳感器檢測數(shù)據(jù)信號一端007經(jīng)串聯(lián)的電阻R1、 R2接三極管T1的基極，經(jīng) 串聯(lián)的電阻R1、電容C1接三極管T1的發(fā)射極，轉(zhuǎn)速傳感器檢測數(shù)據(jù)信號另一 端006接三極管Tl的發(fā)射極，三極管Tl的集電極接模塊YFDA-MB-232的XO端 口 ，三極管Tl的發(fā)射極接模塊YFDA-MB-232的OV端口 ，模塊YFDA-MB-232的 C0M端口接報警指示燈L2的負極；大氣溫度傳感器的檢測數(shù)據(jù)信號005、 004 分別接模塊YF-4的XO端口 ，模塊YF-4的YO、 G端口分別接閥門控制模塊TY01 的YO、 G端口；模塊YF-4和YFDA-MB-232通過各自的插槽SPI相連；閥門控 制模塊TYOl的端口對應(yīng)接放氣閥門的信號端口 008——014。
專利摘要本實用新型公開了一種渦輪增壓器智能防喘裝置。該裝置主要由柴油機轉(zhuǎn)速傳感器、大氣溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集與控制模塊、放氣閥門等組成，數(shù)據(jù)采集與控制模塊接收柴油機轉(zhuǎn)速傳感器、大氣溫度傳感器的輸入信號，輸出控制信號至安裝于壓氣機出口與中冷器的連接管上的放氣閥門。本實用新型可通過實時地采集柴油機轉(zhuǎn)速以及大氣溫度，自動控制放氣閥門的開度以平衡壓縮空氣的壓力、流量，使增壓器工作在非喘振區(qū)域，改善柴油機的燃燒狀況；同時可降低柴油機氣缸的爆發(fā)壓力，防止爆發(fā)壓力超限，降低柴油機部分零件的機械負荷，提高柴油機的可靠性。另外，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝使用方便。
文檔編號F02D41/00GK201121537SQ200720016459
公開日2008年9月24日 申請日期2007年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月6日
發(fā)明者劉淑華, 崔殿國, 博 張 申請人:中國北車集團大連機車研究所