范正伟
摘要:本文以EQ1118G型柴油车为例设计了一种油量过低自动断油装置,能够实现油量过低报警并延时一段时间熄火的功能,防止车辆由于燃油耗尽熄火使得燃油系统进气导致车辆发动不着故障。
Abstract: This article design a kind of automatic extinguishing device for EQ1118G. This automatic extinguishing device can warn the driver when oil tank oil is too low. Then delay for a period time the car automatic stall if driver do not stop for gas.
关键词:EQ1118G;油量过低;自动熄火装置;设计
Key words: EQ1118G;low oil;automatic extinguishing;design
0 引言
目前不少柴油运输车均没有设置油量过低报警装置。当油量过低时没有报警,驾驶员只能靠看油量表的方法用经验判断油量是否过少。若在没有注意油量表油量或是判断失误,在油量过低的情况下没有熄火会造成油路系统进气,进而造成发动不着,即使加入燃油后也必须经过手动排气才能使车辆正常发动。本文以EQ1118G型柴油车为原型车设计出一种柴油车自动熄火保护装置,当油箱油量低到一定程度后会自动报警,同时进入倒计时,倒计时满自动熄火,从而既起到警示驾驶员的作用又能避免油路进气。
1 EQ1118G熄火装置及主副油箱转换电路原理分析
设计自动熄火装置必须了解EQ1118G型柴油车原有的熄火装置电路。由于EQ1118G设有电控主副油箱转换装置,因此设计熄火装置时需考虑主副油箱转换电路。
1.1 EQ1118G熄火装置电路及原理分析
EQ1118G采用电熄火的方式,其熄火主要靠电熄火控制器(停油电磁阀)控制,其电路如图1所示。
其工作原理是:当电源总开关关闭,电磁式电源总开关线圈有电流通过,电磁式电源总开关使得蓄电池负极搭铁,全车有电。当点火锁打至“ON”档,蓄电池正极——易熔线——点火锁B接柱——点火锁IG接柱——F3保险——点火锁继电器线圈——搭铁,形成回路,使得点火锁继电器触点闭合;蓄电池正极——易熔线——点火锁继电器触点——电熄火控制器(停油电磁阀)——搭铁此电路导通,电熄火控制器线圈有电产生磁力吸引衔铁向上移动,油路通畅。若在发动机发动时想熄火,此时将点火锁回至“ACC”档,由于在“ACC”档点火锁“B”接柱与“IG”不在导通,点火锁继电器没有电流通过,在回位弹簧的作用下,点火锁继电器触点打开,电熄火控制器(停油电磁阀)没有电流通过,在回位弹簧作用下电熄火控制器(停油电磁阀)衔铁下移堵塞油路使得发动机停止工作。
1.2 EQ1118G主副油箱转换电路及原理分析
由于EQ1118G设有主副油箱,同时设有主副油箱转换开关。当其主副油箱转换时需要能够及时转换油量报警传感器,因此需要对EQ1118G主副油箱转换电路及原理进行分析。EQ1118G主副油箱转换电路如图2所示。
其工作原理是:当主副油箱转换开关由主油箱转至副油箱时,电流由附件继电器——主副油箱转换开关——65号线——转换电机——64号线——主副油箱转换开关——搭铁。电机正转带动活塞下移。此时活塞使得主油箱进回油管路关闭,副油箱进、回油管路接入油路,油路转换至副油箱;油量传感器也由主油箱转换至副油箱。
当主副油箱转换开关由副油箱转至主油箱时。电流由附件继电器——主副油箱转换开关——64号线——转换电机——65号线——主副油箱转换开关——搭铁。电机反转(相对)带动活塞上移。此时活塞使得副油箱进回油管路关闭,主油箱进、回油管路接入油路,油路转换至主油箱;油量传感器也由副油箱转换至主油箱。
2 自动熄火保护装置设计基本思路及电路
2.1 自动熄火保护装置设计思路
在主、副油箱均加装油量报警传感器(由主副油箱转换开关控制报警传感器的转换),报警传感器一路接油量报警灯,另一路接延时继电器,延时继电器控制停油电磁阀电路。当油量过低时,油量报警传感器使得燃油油量报警灯点亮,同时延时继电器通电并开始计时,当延时继电器达到延时时间,延时继电器长闭触点自动打开,停油电磁阀电路断开,车辆熄火。
2.2 自动熄火保护装置设计电路图及工作过程分析
设计电路图如图3所示。
电路原理分析:①当油量充足时,油量传感器(开关型)断开,油量警报灯继电器无电流通过,触点无法吸合,电路不工作。②当油量不足,油量警报传感器结合,油量警报灯继电器通过电流变大,触点吸合。延时继电器开始工作,同时油量警报灯亮。若在延时继电器规定的时间内没有加油同时没将控制开关关闭,则延时继电器工作使得常闭触点打开,电熄火控制器(停油电磁阀)断电,车辆自动熄火。③当控制开关关闭,油量报警灯可以继续工作,延时继电器也可正常工作但起不到自动熄火作用。④当自动熄火装置自动熄火后。添加油液后,由于传感器断开,油量警报灯继电器无电流,触点无法继续吸合,延时继电器自动复位。停油电磁阀可以吸和,不影响车辆正常发动。⑤主、副油箱报警信号转换继电器有5个接头,其中一个接头接65号线,一个接头搭铁,两个接頭分别接主、副油箱油量警报传感器,一路接油量报警继电器。其工作原理是:当主副油箱转换开关在主油箱,65号线搭铁,转换继电器线圈无电流通过,常闭触点闭合,使得油箱油量警报继电器与主油箱油量警报传感器相连,系统受主油箱油量警报传感器控制。当主副油箱转换开关打至副油箱,65号线接蓄电池正极,转换继电器线圈有电流通过使得常闭触点打开,常开触点闭合,油量警报继电器与副油箱油量警报传感器相连,系统受副油箱油量警报传感器控制。从而起到转换主副油箱报警传感器的作用。
3 自动熄火保护装置设计方案
3.1 原件的选择
油量报警传感器采用江铃凯威汽车自带油量传感器,其为浮子开关式油量传感器。浮子安装在塑料工作腔内,当工作腔浸入燃油,浮子浮起,传感器电路断开;当工作腔没有燃油浮子下沉,传感器电路结合。由于塑料工作腔进油孔较小,当车辆颠簸时,小孔可以起到节流作用,防止传感器由于车辆颠簸产生误判。
延时继电器采用GHP可编程多路定时器,该定时器采用单片机作为主控部件,具有定时准确、定时范围宽、轻触键盘操作、多种定时工作模式(六种)、停电预置数据保存永久、数字显示、抗干扰性能强、外形美观等特点。其接口电路图如图4。
3.2 安装及调试
3.2.1 油量报警传感器的安装
油量报警传感器加装在原车油量传感器上,按规定当油量报警灯亮时,车辆应该能再行驶约50km,由于EQ1118G最大油耗约20L/100km,因此当油量报警灯亮时,油箱内高于集滤器高度的燃油至少约10L,按东风油箱尺寸换算的话(主副油箱高度均约40cm,主油箱容量150L,副油箱50L)主油箱大约离油箱底部4cm(需考虑最后有部分燃油无法燃尽),副油箱大约10cm,因此油量报警传感器的安装位置是主油箱高于油箱底部约4cm,副油箱约10cm。对于经常走山路和越野的车辆来说,由于油箱内油面存在倾斜和跳动现象,可适当提高油量报警传感器位置。
3.2.2 延时继电器的安装
延时继电器接口见图4,其10号口接油量报警继电器,9号口搭铁,1号口接保险,5号口接停油电磁阀。其工作原理是,当油量不足,10号口有电输入,延时继电器通电开始工作,延时规定的时间后,常闭1、5号口打开,停油电磁阀断开,车辆熄火。
3.2.3 延时继电器延时时间的确定和报警传感器高度调整
由油量报警传感器报警时机可知,油量报警时车辆约可行驶约50km,按照EQ1118G最高时速100km/h来算大约可以行驶约30分钟时间。由于各车车况不同,油耗有所差别,行驶的环境也有差别,因此延时时间可以参考车辆实际油耗和油量报警传感器安装位置自行测算。
对于主要平路行驶的车辆,测算方法如下:首先装上油量报警传感器和报警灯,不安装延时继电器。待油量报警传感器警报灯亮时,车辆保持最高档最大油门行驶,待车辆自动熄火测得时间t和行驶里程s。一般行驶里程s为50km(大概为高速公路两个服务区之间距离,也可按照车辆执行任务的状况自行确定报警后行驶里程s)。若报警后行驶里程s过短,可适当提高油量报警传感器高度(过长反之),确定行驶里程s后,同时测得行驶时间t。为了留有一定余量,一般我们选择3/4t为延时时间。
对于主要山路和颠簸路面行驶的车辆,测算方法和平路行驶车辆大致相同,注意测算时车辆行驶路面为颠簸路面或山路,按正常档位和速度行驶,待车辆自动熄火测得时间t和行驶里程s。可根据山路和油量保障具体情况设置行驶里程s,另外选择延时时间时可适当加大余量,比如可选择2/3t为延时时间。
4 实车验证及结论
本装置安装在两台EQ1118G车上并经过平路试验和山地驾驶试验验证均能够正常工作,达到系统设计目的。对于其他有油量报警传感器没有断油保护装置的柴油车来说,本设计也有一定参考价值。
参考文献:
[1]朱仕文.一辆东风EQ1118G型汽车驻车制动无法解除[J]. 汽车运用,2011(05):47-48.
[2]赵梦伟,祝晶.东风EQ1118G汽车起动系統故障分析与检查方法[J].科技创新与应用,2016(006):106.
[3]夏怀成,孙平.东风货车电路与油路系统维修实例[M].电子工业出版社,2004.
[4]周琼,邱诚.一辆东风EQ1118G型汽车不来油故障的排除[J].汽车运用,2017(2):50.