本發(fā)明涉及保溫方法及設備，具體涉及一種在低溫環(huán)境下給柴油機冷卻水和機油保溫的方法及設備。

背景技術：

內(nèi)燃機車在環(huán)境溫度0℃或0℃以下停機后，柴油機的冷卻水和機油的溫度會因為與環(huán)境溫度的溫差而產(chǎn)生熱傳遞，導致冷卻水和機油的溫度都會下降。機油溫度低于10℃的粘度過大，會造成柴油機啟動困難。冷卻水溫度低于4℃同樣會造成柴油機的啟動困難，當冷卻水溫度下降到0℃或0℃以下就會結(jié)冰，冷卻水結(jié)冰膨脹后，會損壞柴油機或機車冷卻水系統(tǒng)的其他部件，從而造成嚴重的后果。

目前，內(nèi)燃機車的運用方在環(huán)境溫度低于0℃以后就定義為進入冬季工作狀態(tài)，當冷卻水和機油溫度下降到10℃左右(以先到為準)，就會派人啟動柴油機，通過啟動柴油機的方式將冷卻水和機油加熱到70℃-80℃后停機，然后自然降溫到10℃左右，循環(huán)往復。

通過人工啟動柴油機對冷卻水和機油保溫的方法存在以下幾點不足：

1、增加人工成本

圖1、圖2是內(nèi)燃機車某柴油機的冷卻水和機油在環(huán)境溫度-40℃、-30℃、-20℃、-10℃時的溫度下降曲線，該曲線是通過在不同環(huán)境溫度下的實際測量數(shù)據(jù)所繪制的曲線，實際上導致冷卻水和機油的溫度下降的因素非常多，例如風力大小、機車當時的停放狀態(tài)等都是冷卻水和機油溫度下降的重要因素，所以，不可以根據(jù)溫降曲線來確定啟動柴油機保溫的間隔時間，曲線只能作為指導性依據(jù)。

雖然圖1、圖2不能作為啟動柴油機保溫的間隔時間的依據(jù)，但可以作為指導性依據(jù)。從圖1、圖2可以看出，在環(huán)境溫度-40℃時，冷卻水從80℃下降到10℃不到2個小時，機油從80℃下降到10℃不到3個小時，環(huán)境溫度-40℃到-10℃變化，啟動柴油機保溫的間隔時間也相應增大，但最長不超過6個小時，說明通過啟動柴油機保溫的方式非常耗用人力，導致人工成本非常高。

2、加大燃油消耗和增加排放量

啟動柴油機就會有燃油消耗，消耗燃油就會增加排放。通過啟動柴油機對冷卻水和機油的保溫方法會造成不必要的燃油消耗和環(huán)境污染。隨著世界性的能源緊張和環(huán)境污染等問題嚴重影響著全球的經(jīng)濟發(fā)展以及人類的生存環(huán)境，節(jié)能、環(huán)保課題逐漸提上日程，顯然對于采用節(jié)能、環(huán)保理念的今天，節(jié)省燃油消耗和減少排放非常重要。

3、人為操作不當易造成損失

由于氣候原因不可控制，突然降溫或突然風力加大都會加快冷卻水和機油溫度的下降速度。使通過啟動柴油機對冷卻水和機油的保溫時間間隔突然變短，會存在人工啟動柴油機不及時后冷卻水結(jié)冰凍壞設備，造成不必要的經(jīng)濟損失的隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種可通過自動啟停實現(xiàn)在低溫環(huán)境下給柴油機冷卻水和機油保溫的方法及設備。

本發(fā)明采用的技術方案是：一種在低溫環(huán)境下給柴油機冷卻水和機油保溫的方法，其特征在于：當檢測到柴油機冷卻水低溫進水管路溫度低于設定值時，控制計算機啟動循環(huán)水泵并打開相應電控閥門，冷卻水在循環(huán)水泵的動力下從柴油機的高、低溫進水管路經(jīng)加熱器加熱后，流回柴油機的高、低溫出水管路，直至檢測到柴油機冷卻水低溫進水管路溫度高于設定值時，控制計算機停止循環(huán)水泵并關閉電控閥門，截斷冷卻水保溫循環(huán)回路；當檢測到柴油機油底殼遠端的機油溫度低于設定值時，控制計算機啟動循環(huán)油泵并打開相應電控閥門，機油在循環(huán)油泵的動力下從油底殼遠端經(jīng)加熱器加熱后，流回油底殼近端，直至檢測到油底殼遠端機油的溫度高于設定值時，控制計算機停止循環(huán)油泵并電控閥門，截斷機油保溫循環(huán)回路。

一種在低溫環(huán)境下給柴油機冷卻水和機油保溫的設備，其特征在于：該設備主要包括控制計算機、循環(huán)水泵、循環(huán)油泵、冷卻水加熱器、機油加熱器、電控閥、溫度傳感器及供電電源；在柴油機冷卻水低溫進水管路和柴油機油底殼遠端分別配置溫度傳感器1和溫度傳感器2，在柴油機冷卻水低溫進水管路和高溫進水管路配置電控閥1，在柴油機冷卻水低溫出水管路和高溫出水管路配置電控閥2，在柴油機油底殼遠端配置電控閥3，在柴油機油底殼近端配置電控閥4，溫度傳感器1和溫度傳感器2分別檢測柴油機冷卻水低溫進水管路溫度和柴油機油底殼遠端油溫；當冷卻水進水管路的溫度低于設定值時溫度傳感器1向控制計算機發(fā)送信號，控制計算機啟動循環(huán)水泵，并同時打開電控閥1和電控閥2，冷卻水在循環(huán)水泵的動力下從柴油機的高、低溫進水管路經(jīng)冷卻水加熱器加熱后，流回柴油機的高、低溫出水管路，形成冷卻水保溫循環(huán)回路，當冷卻水進水管路的溫度高于設定值時溫度傳感器1向控制計算機發(fā)送信號，控制計算機停止循環(huán)水泵并同時關閉電控閥1和電控閥2，截斷冷卻水保溫循環(huán)回路；當溫度傳感器2檢測到油底殼遠端機油的溫度低于設定值時，溫度傳感器2向控制計算機發(fā)送信號，控制計算機啟動循環(huán)油泵并同時打開電控閥3和電控閥4，機油在循環(huán)油泵的動力下從油底殼遠端進入機油加熱器加熱后，流回油底殼近端，形成機油保溫循環(huán)回路，當油底殼遠端機油的溫度高于設定值時，溫度傳感器2向控制計算機發(fā)送信號，控制計算機停止循環(huán)油泵并同時關閉電控閥3和電控閥4，截斷機油保溫循環(huán)回路。

在控制計算機上設置有手動啟停按鈕。

所述的控制計算機、循環(huán)水泵、循環(huán)油泵、冷卻水加熱器、機油加熱器集成為保溫裝置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過自動啟停的方式，實現(xiàn)了在低溫環(huán)境下，柴油機冷卻水和機油的自動保溫，保證柴油機冷卻水和機油的溫度在機車允許的范圍之內(nèi)，確保了機車的正常運用。同時節(jié)省了人工成本，避免人為操作不當因素造成損失，節(jié)省燃油消耗并降低排放。

附圖說明

圖1是某柴油機的冷卻水在環(huán)境溫度-40℃、-30℃、-20℃、-10℃時的溫度下降曲線。

圖2是某柴油機的機油在環(huán)境溫度-40℃、-30℃、-20℃、-10℃時的溫度下降曲線。

圖3是本發(fā)明的工作原理框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明中的冷卻水和機油是分別保溫的，分別保溫的優(yōu)勢在于可以提高效率和節(jié)省電能。

如圖3所示，本發(fā)明中冷卻水的保溫方案如下：在柴油機的冷卻水低溫進水管路(柴油機冷卻水的進水管路溫度相對于柴油機冷卻水的出水管路溫度低，柴油機冷卻水的低溫管路相對于柴油機冷卻水的高溫管路溫度低，因此柴油機冷卻水的低溫進水管路是整個冷卻水系統(tǒng)溫度的最低點。)上設置溫度傳感器1，機車停機后，當溫度傳感器1檢測到柴油機冷卻水的低溫進水管路的溫度低于10℃時，溫度傳感器1向控制計算機發(fā)出信號，控制計算機接收信號后啟動循環(huán)水泵并同時打開電控閥1和電控閥2，整個冷卻水保溫系統(tǒng)通過循環(huán)水泵提供的動力形成一個回路，使冷卻水從柴油機的高、低溫進水管路進入冷卻水加熱器加熱后，流回柴油機的高、低溫出水管路，循環(huán)往復。當溫度傳感器1檢測到柴油機冷卻水的低溫進水管路的溫度高于20℃時，溫度傳感器1向控制計算機發(fā)出信號，控制計算機接收信號后停止循環(huán)水泵并同時關閉電控閥1和電控閥2，截斷整個冷卻水保溫循環(huán)回路，使冷卻水系統(tǒng)恢復到機車正常運行的狀態(tài)。

如圖3所示，本發(fā)明中機油的保溫方案如下：在柴油機油底殼的遠端設置溫度傳感器2，機車停機后，當溫度傳感器2檢測到油底殼遠端機油的溫度低于10℃時，溫度傳感器2向控制計算機發(fā)出信號，控制計算機接收信號后啟動循環(huán)油泵并同時打開電控閥3和電控閥4，整個機油保溫系統(tǒng)通過循環(huán)油泵提供的動力形成一個回路，使機油從油底殼的遠端進入機油加熱器加熱后，流回油底殼近端，循環(huán)往復。當溫度傳感器2檢測到油底殼遠端機油的溫度高于25℃時，溫度傳感器2向控制計算機發(fā)出信號，控制計算機接收信號后停止循環(huán)油泵并同時關閉電控閥3和電控閥4，截斷整個機油保溫循環(huán)回路，使機油系統(tǒng)恢復到機車正常運行的狀態(tài)。

本發(fā)明中整個控制是通過380V、50HZ電源來實現(xiàn)的，電源的來源可以通過外接或機車動力電池提供，以內(nèi)燃機車現(xiàn)有的技術都可以實現(xiàn)。整個發(fā)明可實現(xiàn)自動控制邏輯，完全替代現(xiàn)有的通過人工啟動柴油機的保溫方式。在控制計算機上同時設置手動開關，來實現(xiàn)機車的特殊保溫需求。

本發(fā)明的具體實施例中，首先將控制計算機、循環(huán)水泵、循環(huán)油泵、冷卻水加熱器、機油加熱器集成為一個保溫裝置，如圖4所示?？刂朴嬎銠C通過380V、50HZ電源提供電能給各設備提供能源，在控制計算機上設置有冷卻水保溫系統(tǒng)和機油保溫系統(tǒng)的手動啟停按鈕，如果冷卻水和機油需要提前預加熱來達到機車快速加載的目的或者機車在極寒地區(qū)冷卻水和機油溫降過快需要提前保溫，都可通過手動啟停按鈕來實現(xiàn)目的。手動啟停按鈕同時也是溫度傳感器等設備出現(xiàn)故障時的應急按鈕，保證機車的正常運用。在保溫裝置的外部設置溫度傳感器和電控閥，溫度傳感器可通過控制器上的調(diào)節(jié)按鈕來調(diào)節(jié)向控制計算機傳送信號的溫度點，溫度點通常設置為10℃，也可通過實際運用環(huán)境通過控制器對溫度點進行增減設置。溫度傳感器和控制器如圖5說示，控制器安裝在機車上容易操作的位置。最后，將保溫裝置、溫度傳感器、電控閥等設備通過管路連接到柴油機上，實現(xiàn)整個發(fā)明方案。