CN113719390A - 一种冗余起动柴油机及冗余起动柴油机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种冗余起动柴油机及冗余起动柴油机的控制方法，包括马达起动组件、空气起动组件和加速起动组件，其中马达起动组件，包括起动马达和设置在起动马达输出端的传动齿轮，传动齿轮与传动飞轮传动连接；空气起动组件包括空气分配器和第一导气管路，第一导气管路设置有多个，多个第一导气管路一端均连接于空气分配器，另一端分别连接至多个柴油机本体的气缸，储气装置为空气分配器供气，空气分配器按柴油机本体内多个活塞的起动顺序依次向多个气缸输气以起动多个活塞；本发明提供的冗余起动柴油机，通过马达起动组件、空气起动组件和加速起动组件的设置，既能满足快速起动要求，同时保障了起动可靠。

Description

一种冗余起动柴油机及冗余起动柴油机的控制方法

技术领域

本发明涉及柴油机技术领域，尤其涉及一种冗余起动柴油机及冗余起动柴油机的控制方法。

背景技术

现有技术中的柴油机起动方式一般有电动起动、气动起动或者手动起动，均为单一起动，若起动系统故障则无法起动柴油机，但对于核电等特定应用的柴油机对起动有特殊需求，既要满足快速起动要求，同时要保障起动可靠，现有技术中单一方式起动的柴油机无法满足上述起动需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冗余起动柴油机及冗余起动柴油机的控制方法，双起动组件保障柴油机的起动可靠，且能加速起动过程。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种冗余起动柴油机，包括柴油机本体，柴油机本体具有曲轴，所述曲轴上设置有传动飞轮，所述传动飞轮能够驱动所述曲轴转动带动气缸中的活塞，还包括：

马达起动组件，包括起动马达和设置在所述起动马达输出端的传动齿轮，所述传动齿轮与所述传动飞轮传动连接；

空气起动组件，包括空气分配器和第一导气管路，所述第一导气管路设置有多个，多个所述第一导气管路均一端连接于所述空气分配器，另一端分别连接至多个所述柴油机本体的所述气缸，所述空气分配器按所述柴油机本体内多个所述活塞的起动顺序依次向多个所述气缸输气起动多个所述活塞，储气装置为所述空气分配器供气；

加速起动组件，所述加速起动组件包括第一电磁阀和第二导气管路，所述第二导气管路一端连通至所述储气装置，另一端用于连通所述柴油机本体的进气腔，所述第一电磁阀设置在所述第二导气管路上，能够开启或者关闭所述第二导气管路。

作为优选，所述马达起动组件还包括第二电磁阀，所述起动马达为气动马达，所述气动马达由所述储气装置供气，所述第二电磁阀设置于所述气动马达和所述储气装置连接的气路上。

作为优选，所述空气起动组件还包括主起动阀，所述主起动阀设置于所述空气分配器与所述储气装置之间的气路。

作为优选，所述空气起动组件还包括第三电磁阀，所述第三电磁阀用于接通或者断开所述主起动阀。

作为优选，所述所述第二导气管路上还设置有节流板。

作为优选，还包括速度传感器，所述速度传感器用于检测所述传动飞轮的转速。

另一方面，本发明还提供一种冗余起动柴油机的控制方法，使用上述的冗余起动柴油机，包括如下步骤：

所述起动马达转动，所述传动齿轮带动所述传动飞轮转动，所述传动飞轮带动所述曲轴转动以起动所述柴油机本体；

所述起动马达转动设定时间后，所述空气分配器按活塞的起动顺序依次向多个气缸送气以推动所述活塞，起动所述柴油机本体。

作为优选，所述空气分配器运行后，检测所述传动飞轮的转速，若达到第一设定速度，则关闭所述起动马达和所述空气分配器，打开所述第一电磁阀，所述第二导气管路向所述柴油机本体的进气腔补气，并按所述活塞的起动顺序依次向多个气缸送气以加速所述柴油机本体的起动，直至所述传动飞轮的转速达到第二设定速度，关闭所述第一电磁阀。

作为优选，所述第二设定速度大于所述第一设定速度。

本发明的有益效果：本发明提供的冗余起动柴油机，通过马达起动组件和空气起动组件冗余起动柴油机本体，两个起动组件既能同时作用，在任意一组起动组件损坏后，另一个也能单独完成柴油机本体起动，保障了柴油机本体起动可靠，并且辅助设置了加速起动组件，在马达起动组件和空气起动组件起动柴油机本体后辅助供气，帮助柴油机本体转速尽快达到工作时的运转转速。

附图说明

图1是本发明一种冗余起动柴油机的结构简图。

图中：

1、柴油机本体；11、传动飞轮；

2、马达起动组件；21、起动马达；22、传动齿轮；23、第二电磁阀；

3、空气起动组件；31、空气分配器；32、第一导气管路；33、主起动阀；34、第三电磁阀；

4、加速起动组件；41、第一电磁阀；42、第二导气管路；43、节流板；

5、速度传感器；

6、整车控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，本实施例提供一种冗余起动柴油机，包括柴油机本体1，柴油机本体1具有曲轴，曲轴上设置有传动飞轮11，传动飞轮11能够驱动曲轴转动以带动气缸中的活塞，冗余起动柴油机还包括马达起动组件2、空气起动组件3和加速起动组件4，其中马达起动组件2，包括起动马达21和设置在起动马达21输出端的传动齿轮22，传动齿轮22与传动飞轮11传动连接；空气起动组件3包括空气分配器31和第一导气管路32，第一导气管路32设置有多个，多个第一导气管路32的一端均连接于空气分配器31，另一端分别连接至多个柴油机本体1的气缸，储气装置为空气分配器31供气，空气分配器31按柴油机本体1内多个活塞的起动顺序依次向多个气缸输气起动多个活塞；加速起动组件4包括第一电磁阀41和第二导气管路42，第二导气管路42一端连通至储气装置，另一端用于连通柴油机本体1的进气腔，第一电磁阀41设置在第二导气管路42上，能够开启或者关闭第二导气管路42。

本实施例提供的冗余起动柴油机，通过马达起动组件2和空气起动组件3冗余起动柴油机本体1，两个起动组件既能同时作用，在任意一组起动组件损坏后，另一个也能单独完成柴油机本体1的起动，保障了柴油机本体1起动可靠，辅助设置了加速起动组件4，在马达起动组件2和空气起动组件3起动柴油机本体1后辅助供气，帮助柴油机本体1转速尽快达到工作时的运转转速，更进一步地，根据不同规格型号的柴油机本体1，马达起动组件2的马达数量根据需要可以采用单起动马达、双起动马达或三起动马达，空气分配器31可以采用单排第一导气管路或双排第一导气管路起动以匹配不同功率的柴油机本体1，相较于现有技术中的柴油机，本实施例提供的冗余起动柴油机既满足快速起动要求，同时保障了起动可靠。

具体地，加速起动组件4还包括第二电磁阀23，起动马达21为气动马达，气动马达与电动马达相比，具有较高的功率密度，因此较小的气动马达可以提供与其电动装置相同的功率；超过失速转矩的过载通常不会对气动马达造成伤害；可以通过简单的电磁阀而不是昂贵且复杂的电子速度控制装置来调节气动马达的速度。本实施例中气动马达由储气装置供气，并由第二电磁阀23设置于气动马达和储气装置连接的气路，通过整车控制系统6可以方便地自动或者手动控制第二电磁阀23的开或关以起动或者关闭气动马达，在其他实施例中也可以使用电动马达或者液压马达，在此不做过多的限制。

具体地，空气起动组件3还包括主起动阀33，主起动阀33设置于空气分配器31与储气装置之间的气路，更进一步地，主起动阀33为电磁阀，便于整车控制系统6的控制。更进一步地，空气起动组件3还包括第三电磁阀34，第三电磁阀34用于接通或者断开主起动阀33，二级起动防止系统内部短路空气分配器31错误起动。

第二导气管路42上还设置有节流板43，用于减压，防止供气压力过大。

具体地，还包括速度传感器5，速度传感器5用于检测传动飞轮11的转速，并能够反馈给整车控制系统6，整车控制系统6根据反馈的传动飞轮11速度信号控制马达起动组件2、空气起动组件3和加速起动组件4的开启和关闭。

本实施例还提供一种冗余起动柴油机的控制方法，使用上述的冗余起动柴油机，包括如下步骤：

起动马达21转动，传动齿轮22带动传动飞轮11转动，传动飞带动曲轴转动起动柴油机本体1；起动马达21转动设定时间后以确保传动齿轮22带动传动飞轮11啮合紧实，空气分配器31按活塞的起动顺序依次向多个气缸送气以推动活塞移动起动柴油机本体1，实现了两个起动组件既能同时作用，在任一一组起动组件损坏后，另一个也能单独完成柴油机本体1起动，保障了柴油机本体1起动可靠。

更进一步地，检测传动飞轮11的转速，若达到第一设定速度，则关闭起动马达21和空气分配器31，打开第一电磁阀41，第二导气管路42向柴油机本体1的进气腔补气，并按活塞的起动顺序依次向多个气缸送气以加速柴油机本体1的起动，直至传动飞轮11的转速达到第二设定速度，则关闭第一电磁阀41，更进一步地，达到第一设定速度时柴油机本体1内气缸点火，此时柴油机本体1已经初步起动，但并未达到工作速度，此时关闭起动马达21和空气分配器31，第二导气管路42向柴油机本体1的进气腔补气使得柴油机本体1能够更快达到工作速度，实现快速起动，更进一步地，第二设定速度大于第一设定速度，在本实施例中，第二设定速度即为柴油机本体1的正常工作速度。

具体地，本实施例中的用电元件均电连接于整车控制系统6，整车控制系统6可根据速度传感器5反馈速度信号控制马达起动组件2、空气起动组件3和加速起动组件4，也可以通过人为操作手动控制，在此不做过多的限制。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种冗余起动柴油机，包括柴油机本体(1)，柴油机本体(1)具有曲轴，所述曲轴上设置有传动飞轮(11)，所述传动飞轮(11)能够驱动所述曲轴转动带动气缸中的活塞，其特征在于，还包括：

马达起动组件(2)，包括起动马达(21)和设置在所述起动马达(21)输出端的传动齿轮(22)，所述传动齿轮(22)与所述传动飞轮(11)传动连接；

空气起动组件(3)，包括空气分配器(31)和第一导气管路(32)，所述第一导气管路(32)设置有多个，多个所述第一导气管路(32)均一端连接于所述空气分配器(31)，另一端分别连接至多个所述柴油机本体(1)的所述气缸，所述空气分配器(31)按所述柴油机本体(1)内多个所述活塞的起动顺序依次向多个所述气缸输气以起动多个所述活塞，储气装置为所述空气分配器(31)供气；

加速起动组件(4)，所述加速起动组件(4)包括第一电磁阀(41)和第二导气管路(42)，所述第二导气管路(42)的一端连通至所述储气装置，另一端用于连通所述柴油机本体(1)的进气腔，所述第一电磁阀(41)设置在所述第二导气管路(42)上，能够开启或者关闭所述第二导气管路(42)。

2.根据权利要求1所述的冗余起动柴油机，其特征在于，所述马达起动组件(2)还包括第二电磁阀(23)，所述起动马达(21)为气动马达，所述气动马达由所述储气装置供气，所述第二电磁阀(23)设置于所述气动马达和所述储气装置连接的气路上。

3.根据权利要求1所述的冗余起动柴油机，其特征在于，所述空气起动组件(3)还包括主起动阀(33)，所述主起动阀(33)设置于所述空气分配器(31)与所述储气装置之间的气路。

4.根据权利要求3所述的冗余起动柴油机，其特征在于，所述空气起动组件(3)还包括第三电磁阀(34)，所述第三电磁阀(34)用于接通或者断开所述主起动阀(33)。

5.根据权利要求1所述的冗余起动柴油机，其特征在于，所述第二导气管路(42)上还设置有节流板(43)。

6.根据权利要求1所述的冗余起动柴油机，其特征在于，还包括速度传感器(5)，所述速度传感器(5)用于检测所述传动飞轮(11)的转速。

7.一种冗余起动柴油机的控制方法，使用如权利要求1-6任一项所述的冗余起动柴油机，其特征在于，包括如下步骤：

所述起动马达(21)转动，所述传动齿轮(22)带动所述传动飞轮(11)转动，所述传动飞轮(11)带动所述曲轴转动以起动所述柴油机本体(1)；

所述起动马达(21)转动设定时间后，所述空气分配器(31)按活塞的起动顺序依次向多个气缸送气以推动所述活塞，起动所述柴油机本体(1)。

8.根据权利要求7所述的冗余起动柴油机的控制方法，其特征在于，所述空气分配器(31)运行后，检测所述传动飞轮(11)的转速，若达到第一设定速度，则关闭所述起动马达(21)和所述空气分配器(31)，打开所述第一电磁阀(41)，所述第二导气管路(42)向所述柴油机本体(1)的进气腔补气，并按所述活塞的起动顺序依次向多个气缸送气以加速所述柴油机本体(1)的起动，直至所述传动飞轮(11)的转速达到第二设定速度，关闭所述第一电磁阀(41)。

9.根据权利要求8所述的冗余起动柴油机的控制方法，其特征在于，所述第二设定速度大于所述第一设定速度。

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