CN113250780A - 一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置、方法及摊铺机 - Google Patents

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井然
牛刚学
李英瑞
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张世创
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Abstract

本发明公开了一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置、方法及摊铺机，该装置包括压板、双向电磁铁、缸套和气门，双向电磁铁连接在压板的底面，压板上连接有供双向电磁铁通电的接线装置；缸套内腔装有活塞，所述气门和所述缸套与活塞围成的上部区域相连通；双向电磁铁的输出端连接有挡块，双向电磁铁用于控制挡块处于第一位置或第二位置，在第一位置，挡块伸出，阻碍摇臂回位以使气门打开；在第二位置，挡块缩回，摇臂回位以使气门关闭；本申请解决了柴油发动机负载大启动困难的问题；由于启动时阻力减小，启动电机的峰值电流也减小，延长了启动电机的寿命。

Description

一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置、方法及摊铺机
技术领域
本发明涉及摊铺机技术领域，具体涉及一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置、方法及摊铺机。
背景技术
目前，大部分压路机摊铺机由于液压系统较多，在寒区施工时，由于油液黏度变大导致负载变大，造成启动困难，作业时油耗偏高，尤其是机油消耗偏高。为了解决寒区带载启动问题，大部分厂家采用了进气和冷却液加热的方法，或者采用带离合功能的分动箱或联轴器，在启动时先切断动力，实现顺利启动。但这些方法不是启动效果不佳，就是等待加热时间太长，或者成本太高，可靠性又差，亟待寻找一种简单可靠低成本的解决方案，同时实现作业时的低油耗，尤其是机油消耗的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置、方法及摊铺机，以解决现有技术中导致的柴油发动机负载大启动困难的问题。
本发明的另一个进一步地目的是保证发动机顺利启动的同时能够降低启动时机油的油耗。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置，包括压板、双向电磁铁、缸套和气门，所述双向电磁铁连接在所述压板的底面，所述压板上连接有供双向电磁铁通电的接线装置；所述缸套内腔装有活塞，所述气门和所述缸套与活塞围成的上部区域相连通；
所述双向电磁铁的输出端连接有挡块，所述双向电磁铁用于控制所述挡块处于第一位置或第二位置，在所述第一位置，所述挡块伸出，阻碍摇臂回位以使所述气门打开；在所述第二位置，所述挡块缩回，所述摇臂回位以使所述气门关闭；
所述双向电磁铁被配置为，当发动机启动时，使所述挡块处于第一位置，以使所述气门打开降低启动助力；所述双向电磁铁并被配置为，当发动机转速超过设定阈值时，使所述挡块处于第二位置，以使所述气门关闭实现减压启动。
进一步地，所述双向电磁铁通过紧固螺栓固定在所述压板的底面。
进一步地，所述接线装置为接线柱，所述接线柱和外部电源相连接。
进一步地，所述活塞的底面设有连杆。
进一步地，所述活塞为通过纳米渗透处理的活塞。
本发明还公开了一种根据上述任意一项所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置的启动方法，包括：
监测发动机的状态及转速；
当发动机启动时，使所述挡块处于第一位置，以使所述气门打开降低启动助力；
当发动机转速超过设定阈值时，使所述挡块处于第二位置，以使所述气门关闭实现减压启动。
本发明还提供了一种摊铺机，包括上述任一项所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置。
根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：
1、本发明将双向电磁铁固定在压板上，通过压板上的接线装置与外界接通电源，当需要气门打开减轻发动机自身启动阻力时，连杆带动活塞向上运动压缩气缸内混合气，通电的电磁铁一边动铁芯带电，伸出挡块垫在气门摇臂和压板之间，使气门处于无法关闭状态，此时启动阻力小，发动机的转速在启动机带动下迅速提升，惯性增大，然后反向给电磁铁通电，另一边动铁芯带电，缩回挡块，摇臂正常回位，气门关闭，发动机喷油，实现减压启动，解决了柴油发动机负载大启动困难的问题；由于启动时阻力减小，启动电机的峰值电流也减小，延长了启动电机的寿命；
2、把活塞进行纳米材料渗透处理，然后安装在缸套内，使活塞和缸套之间的间隙t值比常规下的值要小，当活塞上下往复运动时，因其渗入的纳米材料存在而产生自润滑特性，减小与缸套磨损，活塞和缸套寿命得以延长；活塞大径与缸套之间因t值变小而改善漏气量，实现节油的目的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式启动装置的结构示意图。
其中：1、接线柱；2、压板；3、紧固螺栓；4、双向电磁铁；5、摇臂；6、气门；7、缸套；8、活塞；9、连杆；10、挡块。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1
本发明针对现有方法和装置难以满足寒区压路机摊铺机作业时的简单可靠启动，且作业时机油耗降低的需求，设计了一种新型的柴油发动机启动装置。该发动机通过采用气门减压启动装置，活塞纳米处理及配缸间隙缩小等措施，实现寒区作业时的简单可靠启动，同时实现活塞的固体自润滑功能，减少磨损，降低机油和柴油消耗。此外，该装置和措施增加成本不高，启动电流减少，延长启动电机和活塞的使用寿命。
如图1所示，本发明公开了一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置，包括压板2、双向电磁铁4、缸套7和气门6，双向电磁铁4连接在压板2的底面，压板2上连接有供双向电磁铁4通电的接线装置；缸套7内腔装有活塞8，气门6和缸套7与活塞围城的上部区域相连通；双向电磁铁4的输出端连接有挡块10，双向电磁铁4用于控制挡块10处于第一位置或第二位置，在第一位置，挡块10伸出，阻碍摇臂5回位以使气门6打开；在第二位置，挡块10缩回，摇臂5回位以使气门6关闭；双向电磁铁4被配置为，当发动机启动时，使挡块10处于第一位置，以使气门6打开降低启动助力；双向电磁铁4并被配置为，当发动机转速超过设定阈值时，使挡块10处于第二位置，以使气门6关闭实现减压启动。本申请解决了柴油发动机负载大启动困难的问题；由于启动时阻力减小，启动电机的峰值电流也减小，延长了启动电机的寿命。
本申请通过双向电磁铁4带动挡块10的伸出（向左运动），挡块10阻碍了摇臂5的正常回位，使气门无法关闭，即使气门6处于打开状态。此时启动阻力小，发动机的转速在启动机带动下迅速提升，惯性增大。双向电磁铁4带动挡块10收回（向右运动），挡块10不阻碍摇臂5的正常回位，使气门6关闭。发动机喷油，实现减压启动，解决了柴油发动机负载大启动困难的问题；由于启动时阻力减小，启动电机的峰值电流也减小，延长了启动电机的寿命。
在本申请中，接线装置是为导通双向电磁铁4，接线装置可以为接线柱1或其它装置。在一些实施例中，接线装置设置为接线柱1，其直接固定在压板2上，采用导线和外部电源相连接，便于双向电磁铁4和外部电源相连通。
在一些实施例中，双向电磁铁4通过紧固螺栓固定在压板2的底面，采用紧固螺栓3固定双向电磁铁，便于其拆卸和安装，能够保证固定的效果。
在本申请中，活塞底面连接的连杆9为常规装置，此为发动机活塞缸中的常规部件，其和活塞连接带动其它部件工作。
在本申请中，活塞为通过纳米渗透处理的活塞，把活塞8进行纳米材料渗透处理，然后安装在缸套7内，使活塞8和缸套7之间的间隙t值比常规下的值要小，当活塞8上下往复运动时，因其渗入的纳米材料存在而产生自润滑特性，减小与缸套7磨损；活塞8大径与缸套7之间因t值变小而改善漏气量，实现节油的目的。
实施例2
本申请的实施例还提供了一种启动方法，该启动方法采用实施例1中的启动装置，具体包括如下步骤：
步骤1、监测发动机的状态及转速。在本步骤中，可通过在发动机外设置的控制器进行监测或通过摊铺机自身的控制系统进行监测。
步骤2、当发动机启动时，使挡块10处于第一位置，以使气门6打开降低启动助力。
步骤3、当发动机转速超过设定阈值时，使挡块10处于第二位置，以使气门6关闭实现减压启动。在本步骤中，发动机转速的设定阈值根据需要进行设定，其可设置为250转、300转、350转等，发动机启动时，转速会迅速提升，设定阈值最好为发动机转速迅速提升范围值的最小值250转。
实施例3
本申请的实施例还提供了一种摊铺机，该摊铺机可采用实施例1中的启动装置。该摊铺机可很好的实现在寒区启动的问题，节省施工作业时的机油和燃油消耗，延长活塞和启动电机的使用寿命。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种基于寒区作业的柴油发动机启动装置，其特征在于，包括压板（2）、双向电磁铁（4）、缸套（7）和气门（6），所述双向电磁铁（4）连接在所述压板（2）的底面，所述压板（2）上连接有供双向电磁铁（4）通电的接线装置；所述缸套（7）内腔装有活塞（8），所述气门（6）和所述缸套（7）与活塞(8)围成的上部区域相连通；
所述双向电磁铁（4）的输出端连接有挡块（10），所述双向电磁铁（4）用于控制所述挡块（10）处于第一位置或第二位置，在所述第一位置，所述挡块（10）伸出，阻碍摇臂（5）回位以使所述气门（6）打开；在所述第二位置，所述挡块（10）缩回，所述摇臂（5）回位以使所述气门（6）关闭；
所述双向电磁铁（4）被配置为，当发动机启动时，使所述挡块（10）处于第一位置，以使所述气门（6）打开降低启动助力；所述双向电磁铁（4）并被配置为，当发动机转速超过设定阈值时，使所述挡块（10）处于第二位置，以使所述气门（6）关闭实现减压启动。
2.根据权利要求1所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置，其特征在于，所述双向电磁铁（4）通过紧固螺栓（3）固定在所述压板（2）的底面。
3.根据权利要求1所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置，其特征在于，所述接线装置为接线柱（1），所述接线柱（1）和外部电源相连接。
4.根据权利要求1所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置，其特征在于，所述活塞（8）的底面设有连杆（9）。
5.根据权利要求1所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置，其特征在于，所述活塞（8）为通过纳米渗透处理的活塞（8）。
6.一种根据权利要求1至5任意一项所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置的启动方法，其特征在于，包括：
监测发动机的状态及转速；
当发动机启动时，使所述挡块（10）处于第一位置，以使所述气门（6）打开降低启动助力；
当发动机转速超过设定阈值时，使所述挡块（10）处于第二位置，以使所述气门（6）关闭实现减压启动。
7.一种摊铺机，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述的基于寒区作业的柴油发动机启动装置。
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