一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置及其控制方法，包括風(fēng)扇、電熱絲、暖機(jī)補(bǔ)水箱、主散熱器、第一冷卻液控制閥、冷卻液溫度傳感器、防爆柴油機(jī)、潤(rùn)滑油冷卻器、防爆水洗箱、第二冷卻液控制閥、排氣管水通道、尾氣排放管、副水泵、副散熱器、主水泵，有益效果：暖機(jī)附屬裝置安裝方便，對(duì)原有車輛的冷卻循環(huán)系統(tǒng)改動(dòng)較小，利用高溫尾氣的廢氣能和車載蓄電池的電能快速加熱冷卻液，減少暖機(jī)時(shí)間、燃油消耗和有害氣體排放。暖機(jī)完成后能自動(dòng)斷開暖機(jī)附屬裝置，減少對(duì)車輛正常運(yùn)行時(shí)的影響，尤其適合井下運(yùn)行車輛。
【專利說(shuō)明】
一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置及其控制方法，屬于礦山設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，礦用車輛多使用大功率的防爆柴油機(jī)作為動(dòng)力源，而防爆柴油機(jī)存在著尾氣排放嚴(yán)重、排氣溫度過(guò)高、冷卻負(fù)荷較大和防爆裝置笨重等問(wèn)題，嚴(yán)重影響著車輛的燃油消耗量和尾氣污染物的排放量。特別是在暖機(jī)這一環(huán)節(jié)，多數(shù)防爆柴油機(jī)廠家要求在正常使用車輛前，需要進(jìn)行不低于5分鐘的原地怠速暖機(jī)，較長(zhǎng)時(shí)間的低溫暖機(jī)會(huì)導(dǎo)致氣缸積碳風(fēng)險(xiǎn)的增加、降低車輛的實(shí)際使用效率、增加油耗量和增加冷缸運(yùn)行的尾氣污染物排放量。路面車輛多單一的采用提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法來(lái)加快冷卻液的流動(dòng)和吸熱，以達(dá)到快速暖機(jī)的目的，但對(duì)于礦用防爆柴油機(jī)，單一的提高轉(zhuǎn)速并不能有效增加暖機(jī)效率，也未能有效的利用防爆柴油機(jī)的高溫廢氣和原有冷卻系統(tǒng)。
[0003]實(shí)用新型專利CN204627730U雖提出了一種利用節(jié)溫器控制防爆柴油機(jī)內(nèi)循環(huán)冷卻液流向的方法來(lái)快速加熱冷卻液，但未充分利用高溫廢氣能，暖機(jī)效果并未得到實(shí)質(zhì)性改善。發(fā)明專利CN104514601A雖提出了一種普通車用發(fā)動(dòng)機(jī)回收排氣熱量的方法，但控制方法和裝置復(fù)雜，不易用于井下工況。發(fā)明專利CN103213581A雖提出了一種增程式車輛的暖機(jī)方法，通過(guò)對(duì)SOC和水溫進(jìn)行檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制，達(dá)到快速暖機(jī)的目的，但是此類控制方法僅能單一的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，容易導(dǎo)致暖機(jī)效率低下、缸內(nèi)積碳嚴(yán)重。因此針對(duì)防爆柴油機(jī)的暖機(jī)問(wèn)題，還需要在防爆柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研發(fā)改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置及其控制方法，既能解決起步暖機(jī)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，在達(dá)到暖機(jī)目的后又能自動(dòng)斷開附屬的暖機(jī)裝置的連接，不對(duì)車輛的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，更進(jìn)一步的能較好解決低溫排放性較差、低溫啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)磨損和消耗能源的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置，包括風(fēng)扇、暖機(jī)補(bǔ)水箱、防爆柴油機(jī)、潤(rùn)滑油冷卻器、防爆水洗箱、主散熱器和副散熱器，潤(rùn)滑油冷卻器中設(shè)置潤(rùn)滑油循環(huán)油道，潤(rùn)滑油循環(huán)油道與防爆柴油機(jī)連通，防爆水洗箱通過(guò)尾氣排放管與防爆柴油機(jī)連通，尾氣排放管外壁設(shè)置排氣管水通道;暖機(jī)補(bǔ)水箱進(jìn)水口、出水口分別與第一冷卻液控制閥的al 口、bl 口連通，暖機(jī)補(bǔ)水箱內(nèi)部設(shè)置電熱絲，暖機(jī)補(bǔ)水箱中的水為電熱絲直接加熱，并進(jìn)行防爆處理;排氣管水通道上開設(shè)有四個(gè)水口，排氣管水通道的Tl 口與第二冷卻液控制閥的A2 口連通，第二冷卻液控制閥的B2 口通過(guò)主水栗、主散熱器與第一冷卻液控制閥的b2 口連通，防爆柴油機(jī)的Pl 口與第一冷卻液控制閥的a2 口連通，排氣管水通道的T2 口通過(guò)副水栗、副散熱器與排氣管水通道的T3 口連通，排氣管水通道的T4口與第二冷卻液控制閥的BI 口連通，第二冷卻液控制閥的Al 口與潤(rùn)滑油冷卻器的入口連通，潤(rùn)滑油冷卻器的出口與防爆柴油機(jī)的P2 口連通，風(fēng)扇設(shè)置在靠近主散熱器和副散熱器的一側(cè)，為主散熱器和副散熱器同時(shí)降溫，第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥均采用二位四通電磁換向閥，主水栗由防爆柴油機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，副水栗為電動(dòng)水栗。
[0006]在主散熱器與第一冷卻液控制閥的b2口連通的管路上設(shè)置節(jié)溫器，可以依據(jù)溫度的高低選擇是否開啟節(jié)溫閥從而改變冷卻液的循環(huán)回路。
[0007]為了提高自動(dòng)化程度便于自動(dòng)控制，增設(shè)冷卻液溫度傳感器、潤(rùn)滑油溫度傳感器、尾氣溫度傳感器、四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器，冷卻液溫度傳感器設(shè)置在防爆柴油機(jī)的Pl口與第一冷卻液控制閥的a2 口連通的管路上，潤(rùn)滑油溫度傳感器設(shè)置在防爆柴油機(jī)的油底殼處，尾氣溫度傳感器設(shè)置在防爆水洗箱尾氣排出末端管道上，四元催化轉(zhuǎn)化器串在尾氣排放管上，四元催化轉(zhuǎn)化器上設(shè)置四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器。控制器、溫度傳感器、電熱絲、風(fēng)扇、副水栗、第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥與車載蓄電池電連接。
[0008]—種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)控制方法，冷卻液溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)冷卻管道中的溫度t0，并與閾值TO比較；潤(rùn)滑油溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)潤(rùn)滑油溫度tl，并與閾值Tl比較;尾氣溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)尾氣排放溫度t2，并與閾值T2比較；四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)四元催化轉(zhuǎn)化器的溫度t3，并與閾值T3比較;冷卻液溫度傳感器、潤(rùn)滑油溫度傳感器、尾氣溫度傳感器、四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器、風(fēng)扇、第一冷卻液控制閥、第二冷卻液控制閥、電熱絲、副水栗、顯示器與控制器電連接;第一冷卻液控制閥有兩種工作模式:模式一和模式二代表不同的冷卻液循環(huán)回路，模式一:冷卻液經(jīng)防爆柴油機(jī)的Pl 口流出，在主水栗的作用下依次經(jīng)過(guò)第一冷卻液控制閥、潤(rùn)滑油冷卻器;模式二:冷卻液經(jīng)防爆柴油機(jī)的Pl 口流出，在主水栗的作用下依次經(jīng)過(guò)冷卻液控制閥一、暖機(jī)補(bǔ)水箱、潤(rùn)滑油冷卻器，快速加熱冷卻液;第二冷卻液控制閥有兩種工作模式:模式一:排氣管水通道中的冷卻液在副水栗的驅(qū)動(dòng)下，獨(dú)立冷卻廢氣;模式二:排氣管水通道中的冷卻液流入潤(rùn)滑油冷卻器中，參與暖機(jī)循環(huán);防爆柴油機(jī)在暖機(jī)過(guò)程中有兩種工作模式:工作模式一:防爆柴油機(jī)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;工作模式二:防爆柴油機(jī)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式；
啟動(dòng)防爆柴油機(jī)，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC大于閾值S0C2時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量充足，控制器控制第二冷卻液控制閥工作在模式二，副水栗關(guān)閉，第一冷卻液控制閥工作在模式二，風(fēng)扇關(guān)閉，電熱絲通電加熱，防爆柴油機(jī)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;在檢測(cè)至IJt0>T0且tl>Tl時(shí)，控制器控制電熱絲斷電不加熱，第一冷卻液控制閥工作在模式一，第二冷卻液控制閥工作在模式一，副水栗開啟，風(fēng)扇啟動(dòng)，防爆柴油機(jī)進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式，如果在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2多T2時(shí)，控制器立即控制第二冷卻液控制閥工作在模式一，副水栗開啟，風(fēng)扇開啟；
啟動(dòng)防爆柴油機(jī)，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC小于等于閥值S0C2且大于閾值SOCl時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量較充足，此時(shí)控制器控制第一冷卻液控制閥工作在模式二，第二冷卻液控制閥工作在模式二，副水栗關(guān)閉，風(fēng)扇關(guān)閉，電熱絲通電加熱，防爆柴油機(jī)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;此時(shí)在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，此時(shí)控制器控制第一冷卻液控制閥工作在模式一，第二冷卻液控制閥工作在模式一，副水栗開啟，風(fēng)扇開啟，電熱絲斷電，防爆柴油機(jī)處于怠速模式;如果在電熱絲通電加熱過(guò)程中檢測(cè)到S0CSS0C1時(shí)，控制器立即控制電熱絲斷電不加熱，第一冷卻液控制閥工作在模式一，第二冷卻液控制閥工作在模式二，副水栗關(guān)閉，風(fēng)扇關(guān)閉；此時(shí)在檢測(cè)到tO>TO且tl>Tl時(shí)，控制器控制電熱絲斷電不加熱，第一冷卻液控制閥工作在模式一，第二冷卻液控制閥工作在模式一，副水栗開啟，風(fēng)扇開啟，防爆柴油機(jī)進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式;在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2多T2，控制器立即控制第二冷卻液控制閥工作在模式一，副水栗開啟，風(fēng)扇開啟；
啟動(dòng)防爆柴油機(jī)，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC小于等于閥值SOCl時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量不足，控制器控制電熱絲斷電不加熱，第一冷卻液控制閥工作在模式一，第二冷卻液控制閥工作在模式二，副水栗關(guān)閉，風(fēng)扇關(guān)閉，防爆柴油機(jī)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上；在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，控制器控制第一冷卻液控制閥工作在模式一，第二冷卻液控制閥工作在模式一，副水栗開啟，電熱絲斷電不加熱，風(fēng)扇開啟，啟動(dòng)防爆柴油機(jī)進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式;如果在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2多T2，控制器立即控制冷卻液控制閥二工作在模式一，副水栗開啟，風(fēng)扇開啟；控制器為HClKHybrid Vehicle Control Unit)。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明安裝方便，控制簡(jiǎn)單，對(duì)原有礦用車輛的冷卻循環(huán)系統(tǒng)改動(dòng)較少，利用高溫尾氣的廢氣能和蓄電池的電能快速加熱冷卻液，減少暖機(jī)時(shí)間、燃油消耗和有害氣體排放，利用控制閥控制附屬暖機(jī)裝置是否接入冷卻系統(tǒng)，減少對(duì)車輛正常運(yùn)行時(shí)的影響，多參數(shù)的綜合控制和實(shí)時(shí)顯示提高了冷卻系統(tǒng)的控制精度和自動(dòng)化程度，尤其適合井下運(yùn)行車輛。
【附圖說(shuō)明】
[00?0]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為本發(fā)明控制流程圖；
圖中:1、風(fēng)扇，2、電熱絲，3、暖機(jī)補(bǔ)水箱，4、主散熱器，5、節(jié)溫器，6、第一冷卻液控制閥，
7、冷卻液溫度傳感器，8、防爆柴油機(jī)，9、潤(rùn)滑油循環(huán)油道，10、潤(rùn)滑油冷卻器，11、潤(rùn)滑油溫度傳感器，12、尾氣溫度傳感器，13、防爆水洗箱，14、第二冷卻液控制閥，15、排氣管水通道，16、尾氣排放管，17、四元催化轉(zhuǎn)化器，18、四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器，19、副水栗，20、副散熱器，21、主水栗。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)控制方法，冷卻液溫度傳感器7檢測(cè)冷卻液管道中的溫度t0，并與閾值TO比較;潤(rùn)滑油溫度傳感器11檢測(cè)潤(rùn)滑油溫度tl，并與閾值Tl比較;尾氣溫度傳感器12檢測(cè)尾氣排放溫度t2，并與閾值T2比較；四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器18檢測(cè)四元催化轉(zhuǎn)化器17的溫度t3，并與閾值T3比較；
冷卻液溫度傳感器7、潤(rùn)滑油溫度傳感器11、尾氣溫度傳感器12、四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器18、風(fēng)扇1、第一冷卻液控制閥6、第二冷卻液控制閥14、電熱絲2、副水栗19、顯示器與控制器電連接，將各自檢測(cè)到的數(shù)值傳輸給控制器，并與控制器中預(yù)存的冷卻液管道中的溫度閾值T0、潤(rùn)滑油溫度閾值Tl、尾氣排放溫度閾值T2、四元催化轉(zhuǎn)化器溫度閾值T3、蓄電池的荷電狀態(tài)(State of Charge)閾值SOCl和S0C2進(jìn)行比較;控制器為HCU控制器，無(wú)軌膠輪車啟動(dòng)自檢后，各傳感器將采集信號(hào)傳輸給HCU并顯示在顯示屏上，判斷是否可以正常啟動(dòng)車輛，并發(fā)出控制命令；
第一冷卻液控制閥6有兩種工作模式:模式一和模式二代表不同的冷卻液循環(huán)回路，模式一:冷卻液經(jīng)防爆柴油機(jī)8的Pl 口流出，在主水栗21的作用下依次經(jīng)過(guò)第一冷卻液控制閥
6、潤(rùn)滑油冷卻器10;模式二:冷卻液經(jīng)防爆柴油機(jī)8的Pl 口流出，在主水栗21的作用下依次經(jīng)過(guò)冷卻液控制閥一 6、暖機(jī)補(bǔ)水箱3、潤(rùn)滑油冷卻器10，快速加熱冷卻液；
第二冷卻液控制閥14有兩種工作模式:模式一:排氣管水通道15中的冷卻液在副水栗19的驅(qū)動(dòng)下，獨(dú)立冷卻廢氣;模式二:排氣管水通道15中的冷卻液流入潤(rùn)滑油冷卻器10中，參與暖機(jī)循環(huán)；
啟動(dòng)防爆柴油機(jī)8，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC大于閾值S0C2時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量充足，控制器控制第二冷卻液控制閥14工作在模式二，副水栗19關(guān)閉，第一冷卻液控制閥6工作在模式二，風(fēng)扇I關(guān)閉，電熱絲2通電加熱，防爆柴油機(jī)8轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;HCU依據(jù)SOC值實(shí)時(shí)控制暖機(jī)補(bǔ)水箱3中的電熱絲2的通電功率，在較短時(shí)間內(nèi)提供充足的加熱功率;此時(shí)冷卻液從防爆柴油機(jī)8流出，經(jīng)第一冷卻液控制閥6、暖機(jī)補(bǔ)水箱3、第一冷卻液控制閥6、主水栗21、第二冷卻液控制閥14、排氣管水通道15、第二冷卻液控制閥14、潤(rùn)滑油冷卻器10、防爆柴油機(jī)8形成暖機(jī)循環(huán);在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，控制器控制電熱絲2斷電不加熱，第一冷卻液控制閥6工作在模式一，第二冷卻液控制閥14工作在模式一，副水栗19開啟，風(fēng)扇I啟動(dòng)，防爆柴油機(jī)8進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式，此時(shí)一路冷卻液從防爆柴油機(jī)8流出，經(jīng)第一冷卻液控制閥6、主水栗21、第二冷卻液控制閥14、潤(rùn)滑油冷卻器10、防爆柴油機(jī)8形成防爆柴油機(jī)機(jī)體冷卻液循環(huán)回路;另一路冷卻液經(jīng)副水栗19、副散熱器20、排氣管水通道15、第二冷卻液控制閥14、排氣管水通道15形成排氣管冷卻液循環(huán)；顯示器上顯示“暖機(jī)完成”字樣，可以正常啟動(dòng)無(wú)軌膠輪車，如果在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2多T2，控制器立即控制第二冷卻液控制閥14工作在模式一，副水栗19開啟，風(fēng)扇I開啟；
啟動(dòng)防爆柴油機(jī)8，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC小于等于閥值S0C2且大于閾值SOCI時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量較充足，此時(shí)控制器控制第一冷卻液控制閥6工作在模式二，第二冷卻液控制閥14工作在模式二，副水栗19關(guān)閉，風(fēng)扇I關(guān)閉，電熱絲2通電加熱，防爆柴油機(jī)8轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;HCU依據(jù)SOC值和充電效率實(shí)時(shí)控制暖機(jī)補(bǔ)水箱3中的電熱絲2的通電功率，此時(shí)冷卻液從防爆柴油機(jī)8流出，經(jīng)第一冷卻液控制閥6、暖機(jī)補(bǔ)水箱3、第一冷卻液控制閥6、主水栗21、第二冷卻液控制閥14、排氣管水通道15、第二冷卻液控制閥14、潤(rùn)滑油冷卻器10、防爆柴油機(jī)8成暖機(jī)循環(huán);此時(shí)在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，此時(shí)控制器控制第一冷卻液控制閥6工作在模式一，第二冷卻液控制閥14工作在模式一，副水栗19開啟，風(fēng)扇I開啟，電熱絲2斷電，防爆柴油機(jī)8處于怠速模式；
如果檢測(cè)到SOCS SOCl時(shí)，控制器控制電熱絲2斷電不加熱，第一冷卻液控制閥6工作在模式一，第二冷卻液控制閥14工作在模式二，副水栗19關(guān)閉，風(fēng)扇I關(guān)閉，此時(shí)冷卻液從防爆柴油機(jī)8流出，經(jīng)第一冷卻液控制閥6、主水栗21、第二冷卻液控制閥14、排氣管水通道15、第二冷卻液控制閥14、潤(rùn)滑油冷卻器10、防爆柴油機(jī)8形成暖機(jī)循環(huán);此時(shí)在檢測(cè)到t0>T0且tl>T1時(shí)，控制器控制電熱絲2斷電不加熱，第一冷卻液控制閥6工作在模式一，第二冷卻液控制閥14工作在模式一，副水栗19開啟，風(fēng)扇I開啟，防爆柴油機(jī)8進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式;此時(shí)一路冷卻液從防爆柴油機(jī)8流出，經(jīng)第一冷卻液控制閥6、主水栗21、第二冷卻液控制閥14、潤(rùn)滑油冷卻器10、防爆柴油機(jī)8形成防爆柴油機(jī)機(jī)體冷卻液循環(huán)回路;另一路冷卻液經(jīng)副水栗19、副散熱器20、排氣管水通道15、第二冷卻液控制閥14、排氣管水通道15形成排氣管冷卻液循環(huán);顯示器上顯示“暖機(jī)完成”字樣，可以正常啟動(dòng)無(wú)軌膠輪車，在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2彡T2，控制器立即控制第二冷卻液控制閥14工作在模式一，副水栗19開啟，風(fēng)扇I開啟；
啟動(dòng)防爆柴油機(jī)8，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC小于等于閥值SOCl時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量不足，控制器控制電熱絲2斷電不加熱，第一冷卻液控制閥6工作在模式一，第二冷卻液控制閥14工作在模式二，副水栗19關(guān)閉，風(fēng)扇I關(guān)閉，防爆柴油機(jī)8轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;此時(shí)冷卻液從防爆柴油機(jī)8流出，經(jīng)第一冷卻液控制閥6、主水栗21、第二冷卻液控制閥14、排氣管水通道15、第二冷卻液控制閥14、潤(rùn)滑油冷卻器10、防爆柴油機(jī)8形成暖機(jī)循環(huán);在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，控制器控制第一冷卻液控制閥6工作在模式一，第二冷卻液控制閥14工作在模式一，副水栗19開啟，電熱絲2斷電不加熱，風(fēng)扇I開啟，啟動(dòng)防爆柴油機(jī)8進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式;此時(shí)一路冷卻液從防爆柴油機(jī)8流出，經(jīng)第一冷卻液控制閥6、主水栗21、第二冷卻液控制閥14、潤(rùn)滑油冷卻器10、防爆柴油機(jī)8形成防爆柴油機(jī)機(jī)體冷卻液循環(huán)回路;另一路冷卻液經(jīng)副水栗19、副散熱器20、排氣管水通道15、第二冷卻液控制閥14、排氣管水通道15形成排氣管冷卻液循環(huán)；顯示器上顯示“暖機(jī)完成”字樣，可以正常啟動(dòng)無(wú)軌膠輪車，如果在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2多T2，控制器立即控制冷卻液控制閥二 14工作在模式一，副水栗19開啟，風(fēng)扇I開啟。
[0014]本發(fā)明突出快速暖機(jī)的功效，使車輛能在較短時(shí)間內(nèi)快速加熱冷卻液完成暖機(jī)步驟，能達(dá)到較少尾氣排放、降低油耗、減小低溫啟動(dòng)磨損和增加車輛的使用率的有益效果，本發(fā)明操控簡(jiǎn)單，在滿足井下工作環(huán)境需求和相關(guān)的安全法規(guī)下，結(jié)合防爆柴油機(jī)常用的冷卻循環(huán)系統(tǒng)的特點(diǎn)，綜合利用高溫廢氣能和車載動(dòng)力電池能量快速加熱冷卻液，減少暖機(jī)時(shí)間、燃油消耗和有害氣體排放，在達(dá)到正常工作狀態(tài)后能自動(dòng)斷開附屬暖機(jī)裝置，不影響正常行車性能。本發(fā)明更加適用于混合動(dòng)力式礦用車輛。
[0015]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0016]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置，其特征在于，包括風(fēng)扇(I)、暖機(jī)補(bǔ)水箱(3)、防爆柴油機(jī)(8)、潤(rùn)滑油冷卻器(10)、防爆水洗箱(13)、主散熱器(4)和副散熱器(20)，潤(rùn)滑油冷卻器(10)中設(shè)置潤(rùn)滑油循環(huán)油道(9)，潤(rùn)滑油循環(huán)油道(9)與防爆柴油機(jī)(8)連通，防爆水洗箱(13)通過(guò)尾氣排放管(16)與防爆柴油機(jī)(8)連通，尾氣排放管(16)外壁設(shè)置排氣管水通道(15)； 暖機(jī)補(bǔ)水箱(3)進(jìn)水口、出水口分別與第一冷卻液控制閥(6)的al 口、bl 口連通，暖機(jī)補(bǔ)水箱(3)內(nèi)部設(shè)置電熱絲(2)； 排氣管水通道(15)上開設(shè)有四個(gè)水口，排氣管水通道(15)的Tl 口與第二冷卻液控制閥(14 )的A2 口連通，第二冷卻液控制閥(14 )的B2 口通過(guò)主水栗(21)、主散熱器(4 )與第一冷卻液控制閥(6)的b2 口連通，防爆柴油機(jī)(8)的Pl 口與第一冷卻液控制閥(6)的a2 口連通，排氣管水通道(15 )的T2 口通過(guò)副水栗(19 )、副散熱器(20 )與排氣管水通道(15 )的T3 口連通，排氣管水通道(15)的T4 口與第二冷卻液控制閥(14)的BI 口連通，第二冷卻液控制閥(14)的Al口與潤(rùn)滑油冷卻器(10)的入口連通，潤(rùn)滑油冷卻器(10)的出口與防爆柴油機(jī)(8)的P2 口連通，風(fēng)扇(I)設(shè)置在靠近主散熱器(4)和副散熱器(20)的一側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置，其特征在于，還包括節(jié)溫器(5)，節(jié)溫器(5)設(shè)置在主散熱器(4)與第一冷卻液控制閥(6)的b2 口連通的管路上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置，其特征在于，還包括冷卻液溫度傳感器(7)，冷卻液溫度傳感器(7)設(shè)置在防爆柴油機(jī)(8)的Pl 口與第一冷卻液控制閥(6)的a2 口連通的管路上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置，其特征在于，還包括潤(rùn)滑油溫度傳感器(11)和尾氣溫度傳感器(12)，潤(rùn)滑油溫度傳感器(11)設(shè)置在防爆柴油機(jī)(8)的油底殼處，尾氣溫度傳感器(12)設(shè)置在防爆水洗箱(13)尾氣排出末端管道上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)裝置，其特征在于，還包括四元催化轉(zhuǎn)化器(17)，四元催化轉(zhuǎn)化器(17)串在尾氣排放管(16)上，四元催化轉(zhuǎn)化器(17)上設(shè)置四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器(18)。6.一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)控制方法，其特征在于， 冷卻液溫度傳感器(7)實(shí)時(shí)檢測(cè)冷卻管道中的溫度t0，并與閾值TO比較;潤(rùn)滑油溫度傳感器(11)實(shí)時(shí)檢測(cè)潤(rùn)滑油溫度tl，并與閾值Tl比較;尾氣溫度傳感器(12)實(shí)時(shí)檢測(cè)尾氣排放溫度t2，并與閾值T2比較；四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器(18)實(shí)時(shí)檢測(cè)四元催化轉(zhuǎn)化器(17)的溫度t3，并與閾值T3比較； 冷卻液溫度傳感器(7)、潤(rùn)滑油溫度傳感器(11 )、尾氣溫度傳感器(12)、四元催化轉(zhuǎn)化器溫度傳感器(18)、風(fēng)扇(1)、第一冷卻液控制閥(6)、第二冷卻液控制閥(14)、電熱絲(2)、副水栗(19 )與控制器電連接； 第一冷卻液控制閥(6)有兩種工作模式:模式一:冷卻液經(jīng)防爆柴油機(jī)(8)的Pl 口流出，依次經(jīng)過(guò)第一冷卻液控制閥(6)、潤(rùn)滑油冷卻器(10);模式二:冷卻液經(jīng)防爆柴油機(jī)(8)的Pl口流出，依次經(jīng)過(guò)冷卻液控制閥一(6)、暖機(jī)補(bǔ)水箱(3)、潤(rùn)滑油冷卻器(10); 第二冷卻液控制閥(14)有兩種工作模式:模式一:排氣管水通道(15)中的冷卻液獨(dú)立冷卻廢氣;模式二:排氣管水通道(15)中的冷卻液流入潤(rùn)滑油冷卻器(10)中，參與暖機(jī)循環(huán)； 防爆柴油機(jī)(8)在暖機(jī)過(guò)程中有兩種工作模式:工作模式一:防爆柴油機(jī)(8)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;工作模式二:防爆柴油機(jī)(8)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式； 啟動(dòng)防爆柴油機(jī)(8)，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC大于閾值S0C2時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量充足，控制器控制第二冷卻液控制閥(14)工作在模式二，副水栗(19)關(guān)閉，第一冷卻液控制閥(6)工作在模式二，風(fēng)扇(I)關(guān)閉，電熱絲(2)通電加熱，防爆柴油機(jī)(8)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上；在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，控制器控制電熱絲(2)斷電不加熱，第一冷卻液控制閥(6)工作在模式一，第二冷卻液控制閥(14)工作在模式一，副水栗(19)開啟，風(fēng)扇(I)啟動(dòng)，防爆柴油機(jī)(8)進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式，在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2 ^ T2時(shí)，控制器立即控制第二冷卻液控制閥(14)工作在模式一，副水栗(19)開啟，風(fēng)扇(I)開啟； 啟動(dòng)防爆柴油機(jī)(8)，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC小于等于閥值S0C2且大于閾值SOCl時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量較充足，此時(shí)控制器控制第一冷卻液控制閥(6)工作在模式二，第二冷卻液控制閥(14)工作在模式二，副水栗(19)關(guān)閉，風(fēng)扇(I)關(guān)閉，電熱絲(2)通電加熱，防爆柴油機(jī)(8)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;此時(shí)在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，此時(shí)控制器控制第一冷卻液控制閥(6)工作在模式一，第二冷卻液控制閥(14)工作在模式一，副水栗(19)開啟，風(fēng)扇(I)開啟，電熱絲(2)斷電，防爆柴油機(jī)(8)處于怠速模式；如果在電熱絲(2)通電加熱過(guò)程中檢測(cè)到S0CSS0C1時(shí)，控制器控制電熱絲(2)斷電不加熱，第一冷卻液控制閥(6)工作在模式一，第二冷卻液控制閥(14)工作在模式二，副水栗(19)關(guān)閉，風(fēng)扇(I)關(guān)閉；此時(shí)在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，控制器控制電熱絲(2)斷電不加熱，第一冷卻液控制閥(6)工作在模式一，第二冷卻液控制閥(14)工作在模式一，副水栗(19)開啟，風(fēng)扇(I)開啟，防爆柴油機(jī)(8)進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式;在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2多T2，控制器立即控制第二冷卻液控制閥(14)工作在模式一，副水栗(19)開啟，風(fēng)扇(I)開啟； 啟動(dòng)防爆柴油機(jī)(8)，當(dāng)此時(shí)蓄電池的荷電狀態(tài)SOC小于等于閥值SOCl時(shí)，此時(shí)判定為蓄電池電量不足，控制器控制電熱絲(2 )斷電不加熱，第一冷卻液控制閥(6 )工作在模式一，第二冷卻液控制閥(14)工作在模式二，副水栗(19)關(guān)閉，風(fēng)扇(I)關(guān)閉，防爆柴油機(jī)(8)轉(zhuǎn)速處于最低油耗率工作點(diǎn)上;在檢測(cè)到t0>T0且tl>Tl時(shí)，控制器控制第一冷卻液控制閥(6)工作在模式一，第二冷卻液控制閥(14)工作在模式一，副水栗(19)開啟，電熱絲(2)斷電不加熱，風(fēng)扇(I)開啟，啟動(dòng)防爆柴油機(jī)(8)進(jìn)入怠速運(yùn)轉(zhuǎn)模式;在暖機(jī)環(huán)節(jié)中任一時(shí)刻檢測(cè)到t2彡T2，控制器立即控制冷卻液控制閥二(14)工作在模式一，副水栗(19)開啟，風(fēng)扇(I)開啟。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種防爆柴油機(jī)快速暖機(jī)控制方法，其特征在于，所述的控制器為HCU。
【文檔編號(hào)】F01N5/02GK106014751SQ201610550260
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】鮑久圣, 何小路, 葛世榮, 陰妍, 馬馳, 韓培欣, 譚飛, 魏聰
【申請(qǐng)人】中國(guó)礦業(yè)大學(xué)