CN108799123B - 车用空压机防油乳化控制装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车用空压机防油乳化控制装置及其控制方法，包括温度传感器、泄放电磁阀、压力传感器、储气罐、控制器、驱动器、电机及空压机机体，所述温度传感器安装在空压机机体压缩室的排气出口位置或者安装在空压机机体内压缩室下方的油气桶上，所述空压机排气出口管路连接泄放电磁阀，所述压力传感器安装在储气罐内，所述温度传感器、泄放电磁阀、压力传感器及驱动器分别由电路连接控制器；本发明通过控制器的防乳化控制逻辑，实现在有限的时间和功耗范围内，通过延长机器运行时间，冷却液升温，使得水分气化，并随著压缩空气排出机体。避免空压机冷却液油乳化发生，提高冷却液使用寿命，改善机器运行条件，降低维护保养成本。

Description

车用空压机防油乳化控制装置及其控制方法
[技术领域]
本发明涉及空压机防油乳化技术领域，具体地说是一种车用空压机防油乳化控制装置及其控制方法。
[背景技术]
目前，空压机可直接提供气源动力，是气动系统的核心设备，机电引气源装置中的主体，随着电力使用的普及与新能源汽车的发展，电动空气压缩机在各行各业都有着广泛的应用，如汽车制造业、车辆制动、加工中心刀具的更换、高压空气爆破采煤、导弹发射、轮胎充气等领域。
现有电动空气压缩装置主要包括有润滑和无润滑两种，其中无润滑的电动压缩机装置由于没有润滑油的保护使零件部件直接接触，导致压缩机构磨损快、寿命低，同时由于没有润滑油的密封作用，无油润滑电动空气压缩装置工作效率普遍较低。
有润滑的空气压缩装置主要包括旋片式空压机、螺杆式空压机和活塞式空压机，但他们都面临同一个问题，即在空气压缩过程中，空气中的水分析出并随着机构运转进入润滑油中，造成润滑油乳化，尤其在夏季空气湿度比较大的时候润滑油乳化更加严重，最终导致空气压缩机维护周期变短，增加维护成本。导致润滑油乳化的主要原因是在空气含水量相同的情况下，当空气压力上升时，空气的露点会明显上升，这就意味着当空气压力上升时，空气中的水分就会在比较高的温度下析出，通过循环系统进入润滑油中，造成润滑油的乳化，即如果空压机中的空气压力上升速度大于温度的上升速度，那么空压机就会出现乳化的问题。
[发明内容]
本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种车用空压机防油乳化控制装置及其控制方法。在耗能最少的情况下，解决螺杆机负载率不高情况下的油乳化问题。通过控制器的防乳化控制逻辑，实现在有限的时间和功耗范围内，通过延长机器运行时间，冷却液升温，使得水分气化，并随著压缩空气排出机体。避免空压机冷却液油乳化发生，提高冷却液使用寿命，改善机器运行条件，降低维护保养成本。
为实现上述目的设计一种车用空压机防油乳化控制装置，包括温度传感器1、泄放电磁阀2、压力传感器7、储气罐8、控制器9、驱动器10、电机11及空压机机体12，所述电机11电路连接驱动器10，所述空压机机体12上设有空压机排气出口3，所述空压机排气出口3管路连接止回阀6，所述止回阀6管路连接储气罐8，所述温度传感器1安装在空压机机体12压缩室的排气出口位置，或者安装在空压机机体12内压缩室下方的油气桶上，所述空压机排气出口3管路连接泄放电磁阀2，所述压力传感器7安装在储气罐8内，所述第一温度传感器1、泄放电磁阀2、压力传感器7及驱动器10分别由电路连接控制器9。
进一步地，所述空压机排气出口3上设有压力维持阀5。
本发明设计的一种车用空压机防油乳化控制方法，包括以下步骤：
1)空压机首次运行时，安装在空压机机体压缩室的排气出口位置或者安装在空压机机体内压缩室下方的油气桶上的温度传感器检测到的开机时油气混合物温度值T0，储气罐内的压力传感器检测到的实时压力值P，并反馈至控制器，控制器开始记录时间值t，控制器将检测数值对比控制器预设的数值，当T0≤控制器预设的执行油乳化控制逻辑的温度保护值T1，控制器执行防油乳化控制逻辑至预设的执行防油乳化程序的时间值tp时结束，在此期间执行步骤2)；
2)当储气罐内实时压力值P达到预设的车辆设计要求的工作压力上限值P2时，空压机不停机，控制器控制泄放电磁阀通电开启，执行排放动作；若P下降至预设的车辆设计要求的工作压力下限值P1时,控制器控制泄放电磁阀关闭，使空压机可对储气罐进行充气，当P达到P2时，控制器控制泄放电磁阀再次开启，以此循环，直至t＝tp；
3)当t达到tp时，控制器控制泄放电磁阀关闭，空压机继续运行至压力P达到P2时，控制器控制空压机停机；
4)空压机第二次及后续运行时，空压机机体压缩室的排气出口位置或者安装在空压机机体内压缩室下方的油气桶上的温度传感器检测到的实时油气混合物温度值T，并反馈至控制器，控制器不执行防油乳化控制逻辑，当P≤P1时，控制器控制空压机不停机；当P≥P2时，控制器控制空压机停机。
进一步地，所述空压机首次运行时，若温度T0>T1时，控制器不进行防油乳化控制逻辑，当压力P达到P2时，控制器控制空压机停机。
进一步地，所述步骤1至步骤4)过程中，若温度T0或T达到控制器预设的空压机在额定工况下工作所允许的设计最高温度值Tmax时，控制器控制空压机停机，并发出警报讯息。
进一步地，所述控制器预设的车辆设计要求的工作压力上限值P2为0.9～1.2MPa，车辆设计要求的工作压力下限值P1为0.6～0.8MPa。
进一步地，所述控制器预设的执行油乳化控制逻辑的温度保护值T1为65～75℃。
进一步地，所述控制器预设的执行防油乳化程序的时间值tp为5～10min。
进一步地，所述控制器预设的空压机在额定工况下工作所允许的设计最高温度值Tmax为100～110℃。
本发明同现有技术相比，结构新颖，控制方式简单，通过控制器的防乳化控制逻辑，实现在有限的时间和功耗范围内，通过延长机器运行时间，冷却液升温，使得水分气化，并随著压缩空气排出机体。避免空压机冷却液油乳化发生，提高冷却液使用寿命，改善机器运行条件，降低维护保养成本。
[附图说明]
图1是本发明的结构示意图；
图中：1为温度传感器，2为泄放电磁阀，3为空压机排气出口，4为观油镜，5为压力维持阀，6为止回阀，7为压力传感器，8为储气罐，9为控制器，10为驱动器，11为电机，12为空压机机体。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作以下进一步说明：
如附图1所示，本发明包括温度传感器1、泄放电磁阀2、压力传感器7、储气罐8、控制器9、驱动器10、电机11及空压机机体12，所述电机11电路连接驱动器10，所述空压机机体12上设有空压机排气出口3，所述空压机排气出口3管路连接止回阀6，所述止回阀6管路连接储气罐8，所述温度传感器1安装在空压机机体12压缩室的排气出口位置或者安装在空压机机体12内压缩室下方的油气桶上，所述空压机排气出口3管路连接泄放电磁阀2，所述压力传感器7安装在储气罐8内，所述温度传感器1、泄放电磁阀2、压力传感器7及驱动器10分别由电路连接控制器9。所述空压机排气出口3上设有压力维持阀5。
本发明设计的一种车用空压机防油乳化控制方法，包括以下步骤：
1)空压机首次运行时，安装在空压机机体压缩室的排气出口位置或者安装在空压机机体内压缩室下方的油气桶上的温度传感器检测到的开机时油气混合物温度值T0，储气罐内的压力传感器检测到的实时压力值P，并反馈至控制器，控制器开始记录时间值t，控制器将检测数值对比控制器预设的数值，当T0≤控制器预设的执行油乳化控制逻辑的温度保护值T1，控制器执行防油乳化控制逻辑至预设的执行防油乳化程序的时间值tp时结束，在此期间执行步骤2)；
2)当储气罐内实时压力值P达到预设的车辆设计要求的工作压力上限值P2时，空压机不停机，控制器控制泄放电磁阀通电开启，执行排放动作；若P下降至预设的车辆设计要求的工作压力下限值P1时,控制器控制泄放电磁阀关闭，使空压机可对储气罐进行充气，当P达到P2时，控制器控制泄放电磁阀再次开启，以此循环，直至t＝tp；
3)当t达到tp时，控制器控制泄放电磁阀关闭，空压机继续运行至压力P达到P2时，控制器控制空压机停机；
4)空压机第二次及后续运行时，空压机机体压缩室的排气出口位置或者安装在空压机机体内压缩室下方的油气桶上的温度传感器检测到的实时油气混合物温度值T，并反馈至控制器，控制器不执行防油乳化控制逻辑，当P≤P1时，控制器控制空压机不停机；当P≥P2时，控制器控制空压机停机。
所述空压机首次运行时，若温度T0>T1时，控制器不进行防油乳化控制逻辑，当压力P达到P2时，控制器控制空压机停机。
空压机在整个运行过程中，若温度T0或T达到控制器预设的空压机在额定工况下工作所允许的设计最高温度值Tmax时，控制器控制空压机停机，并发出警报讯息。
本发明的温度传感器任选一处安装，只需对温度T0、Tmax值修正2～5℃即可。控制器预设的车辆设计要求的工作压力上限值P2一般为0.9～1.2MPa(根据要求设定)；车辆设计要求的工作压力下限值P1一般为0.6～0.8MPa(根据要求设定)；执行油乳化控制逻辑的温度保护值T1为环境温度下的压力露点值加5℃(一般为65～75℃，根据排气压力设定)；执行防油乳化程序的时间值tp(一般为5～10min，根据使用工况设定)；空压机在额定工况下工作所允许的设计最高温度值Tmax一般为100～110℃(根据使用工况设定)。
本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车用空压机防油乳化控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)空压机首次运行时，安装在空压机机体压缩室的排气出口位置或者空压机机体内压缩室下方的油气桶上的温度传感器检测到的开机时油气混合物温度值T0，储气罐内的压力传感器检测到的实时压力值P，并反馈至控制器，控制器开始记录时间值t，控制器将检测数值对比控制器预设的数值，当T0≤控制器预设的执行油乳化控制逻辑的温度保护值T1，控制器执行防油乳化控制逻辑至预设的执行防油乳化程序的时间值tp时结束，在此期间执行步骤2)；
2)当储气罐内实时压力值P达到预设的车辆设计要求的工作压力上限值P2时，空压机不停机，控制器控制泄放电磁阀通电开启，执行排放动作；若P下降至预设的车辆设计要求的工作压力下限值P1时,控制器控制泄放电磁阀关闭，使空压机可对储气罐进行充气，当P达到P2时，控制器控制泄放电磁阀再次开启，以此循环，直至t＝tp；
3)当t达到tp时，控制器控制泄放电磁阀关闭，空压机继续运行至压力P达到P2时，控制器控制空压机停机；
4)空压机第二次及后续运行时，空压机机体压缩室的排气出口位置或者安装在空压机机体内压缩室下方的油气桶上的温度传感器检测到的实时油气混合物温度值T，并反馈至控制器，控制器不执行防油乳化控制逻辑，当P≤P1时，控制器控制空压机不停机；当P≥P2时，控制器控制空压机停机。
2.如权利要求1所述的车用空压机防油乳化控制方法，其特征在于：所述空压机首次运行时，若温度T0>T1时，控制器不进行防油乳化控制逻辑，当压力P达到P2时，控制器控制空压机停机。
3.如权利要求1所述的车用空压机防油乳化控制方法，其特征在于：所述步骤1至步骤4)过程中，若温度T0或T达到控制器预设的空压机在额定工况下工作所允许的设计最高温度值Tmax时，控制器控制空压机停机，并发出警报讯息。
4.如权利要求1、2或3所述的车用空压机防油乳化控制方法，其特征在于：所述控制器预设的车辆设计要求的工作压力上限值P2为0.9～1.2MPa，车辆设计要求的工作压力下限值P1为0.6～0.8MPa。
5.如权利要求1、2或3所述的车用空压机防油乳化控制方法，其特征在于：所述控制器预设的执行油乳化控制逻辑的温度保护值T1为65～75℃。
6.如权利要求3所述的车用空压机防油乳化控制方法，其特征在于：所述控制器预设的执行防油乳化程序的时间值tp为5～10min。
7.如权利要求3所述车用空压机防油乳化控制方法，其特征在于：所述控制器预设的空压机在额定工况下工作所允许的设计最高温度值Tmax为100～110℃。
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