柴油機的一種機械—電子式油門控制系統(tǒng)

1.調(diào)速控制現(xiàn)狀

目前柴油機的油門控制系統(tǒng)主要有以下2種：

一是機械軟軸式。用2根軟軸分別連接柴油機噴油泵的油門和熄火擺桿，用手拉動軟軸，控制油門開度及熄火。

二是電子控制式。用控制器控制電子油門馬達，以調(diào)節(jié)柴油機油門開度；用熄火馬達操縱熄火擺桿，或用電磁閥調(diào)節(jié)柴油機燃油供給油路通斷，以實現(xiàn)柴油機熄火。

上述2種控制方式中，機械軟軸式控制精度低，且不適于對柴油機進行遠程控制。電子控制式需增加熄火馬達或通過電磁閥控制熄火，使成本大大增加，且一旦電控系統(tǒng)損壞，就會造成柴油機油門控制失靈，柴油機將無法熄火或啟動。

2.新型油門控制系統(tǒng)

針對上述情況，本文提出1種機械一電子式柴油機油門控制系統(tǒng)。

（1）組成

該系統(tǒng)主要由蓄電池、電源繼電器、啟動開關、啟動繼電器、控制器、油門馬達、軟軸和把手等部件組成。如附圖所示。

啟動開關的OFF、ON、START擋，用于控制柴油機熄火、運轉、啟動。轉速傳感器可監(jiān)測柴油機轉速，并將轉速信號輸至控制器。控制器通過油門馬達控制柴油機油門開度，以控制柴油機轉速。當控制器切斷油門馬達電源時，油門馬達可將油門擺桿置于最低位置，以將柴油機熄火。將控制器、油門馬達安裝好，按附圖所示連接導線和擺桿后，既可進行調(diào)試。

該種柴油機噴油泵油門擺桿的兩邊各有1個限位頂絲，用于控制油門擺桿的角度，從而控制柴油機最低轉速和最高轉速。采用新型油門控制系統(tǒng)后，應調(diào)節(jié)柴油機噴油泵油門擺桿最低轉速限位頂絲，直至油門擺桿處于該位置時，柴油機無法維持運轉而熄火。

（2）油門控制方法

啟動控制將啟動開關由“OFF”轉換到“ON”后，控制器控制油門馬達拉桿移動量，調(diào)整油門擺桿位置，使油門擺桿拉至略大于柴油機怠速位置。當油門擺桿處于此位置時，柴油機自身可以維持運轉。

啟動開關由“ON”位置轉換到“START”位置時，啟動繼電器得電，控制器將啟動繼電器線圈接地端接地，啟動繼電器閉合，啟動機得電，啟動機帶動柴油機運行，完成柴油機啟動過程。

在啟動開關置于“START”位置時，如果控制器通過轉速傳感器采集到柴油機轉速高于500r/min，控制器立即切斷啟動繼電器線圈接地端，避免啟動機長時間帶動柴油機，防止對啟動機造成損害。

當啟動開關置于“ON”位置時如果控制器采集到柴油機轉速低于500r/min，控制器可接通啟動繼電器線圈的地接端，啟動開關可以繼續(xù)啟動柴油機。如果高于500r/min，控制器可切斷啟動繼電器線圈接地端，使啟動繼電器無法閉合，從而防止柴油機運轉狀態(tài)下誤操作啟動機，造成柴油機飛輪齒圈和啟動機齒輪損壞。

轉速的調(diào)整 啟動完成后調(diào)整油門馬達拉桿，使控制器通過轉速傳感器采集轉速與油門旋鈕擋位刻度值相符。

熄火控制 將啟動開關由“ON”位置轉換到“OFF”位置，控制器檢查油門馬達拉桿推動油門擺桿的位置，此時油門擺桿置于噴油泵低速頂絲位置，柴油機無法維持運轉隨即熄火。

本系統(tǒng)設置了軟軸熄火裝置，將軟軸連接在熄火擺桿上，再將軟軸引致駕駛室內(nèi)駕駛員方便觸及把手處。如控制器及油門馬達故障或遇緊急情況，拉動油門軟軸把手，帶動熄火擺桿擺動，從而實現(xiàn)柴油機燃油供給回路的通斷，以而實現(xiàn)對柴油機的熄火控制。

（3）優(yōu)點

本系統(tǒng)優(yōu)點在于采用油門馬達控制柴油機的啟動和熄火，另增加急停備用裝置，采用軟軸直接拉動柴油機停車裝置擺桿，控制柴油機油路通斷，實現(xiàn)柴油機的熄火控制，不再使用熄火馬達或電磁閥，增強了可靠性，大大降低了柴油機控制失靈的風險，并且降低了成本。

（作者地址：江蘇省徐州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)高新路39號徐州徐工挖掘機械有限公司221005）