本发明涉及内燃机车柴油机的控制系统，特别是V1003型内燃机车柴油机的新型控制系统。 V1003型内燃机车的柴油发动机为12KVD21A-2型四冲程、预燃室式燃烧室，废气涡轮增压，并采用空气中间冷却的高速大功率柴油机，气缸为V型排列着一套繁杂的柴油转速控制系统，其装置包括：调速电机、涡轮涡杆机构，转速调节器及若干个其他电器元件。这种控制系统结构复杂、故障频繁，经常影响机车的运行和运输生产，其故障特点是：随机性强，不易预防，发生故障后的修理难度大，零备件昂贵。据统计分析，此控制系统的故障率约占该型机车所发生故障的28%左右。其故障大致有以下几类：
1、由于转速调节器错位使铜条a、b点错位造成柴油机不能转动;
2、涡轮涡杆系统非正常损坏造成调整系统失灵，柴油机失控;
3、转速调节器鼓轮上的铜条错位造成调速不稳或不调整;
4、接触器305/9（305/10）接触不好造成调速鼓轮错位，使柴油机失控;
5、转速调节器卡于端位，刀闸合上后调整电机转动不止，柴油机启动后瞬时转速很高，易引起飞车。
6、控制电路密布于500℃以上的高温辐射区，使电线、电器元件老化损坏，且易引起火灾。
本发明的目的提供一种新型控制系统，这种控制系统控制方式简单，作用平稳，可靠性高，故障率低。
本发明的另一个目的是用风动操纵风缸式控制系统来代替步进电涡轮涡杆传动方式控制系统。
本发明的又一个目的是设置操纵风缸阻尼装置使操纵风缸推杆运动平稳、供油量均匀，柴油机工作不粗暴。
本发明的再一个目的是重新设计一套控制电路，以完成使四个调速电控制阀构成六个档位的作用组合。
本发明的最后一个目的是提供一套保护电路，实现终端换向保护、油温、水温极限保护和强制回零保护。
按照本发明，采用风动风缸式柴油机控制系统，装于柴油机输出端。由特殊风缸取风源进行控制，通过风缸控制调速器拉杆。当手轮处于高位时，操纵风缸行程就大，柴油机供油量也大，功率也大。反之，当手轮处于低位时，操纵风缸行程就小，柴油机供油量也小、功率也低。
按照本发明，操纵风缸由四个控制阀和一个停车阀所组成，通过压缩空气分别作用于某几个控制阀上，构成风缸六个不同位置，即柴油机六个不同转速。
按照本发明，为使操纵风缸推杆运动平稳，供油量均匀，柴油机工作不粗暴，设置了操纵风缸阻尼装置。
按照本发明，用一套新的控制电路来完成使四个调整电控阀构成六个档位的作用组合。此控制电路利用二极管的单向导电性，控制四个电控阀交替动作，以达到司机控制器手柄每上升一位，操纵风缸行程为一个规定值（例如3mm）地目的。
按照本发明，为了保护二极管不被击穿，设置了一套阻容保护电路对电控阀的暂态过程起到了缓冲作用，从而对晶体管元件起到了保护作用。
按照本发明，为保护机组，设置了机组保护电路，加装两个中间继电器，实现换向终端保护，即在机车换向不到终端位时，换向保护接触器的一对触头切断中间继电器的电源，使柴油机不能调整;或者当润滑油温过高、变速箱油温过高、冷却水温过高时，温度保护接触器断电，用某一对正触头切断中间继电器的电源;或者当充油发生故障时，制动管风压低于额定值时，实现强制回零保护。
采用本发明的控制系统，提高了机车的可靠性，减少了故障次数，提高了机车的利用率;系统的结构简单、便于维护保养;备件具有互换性，且费用中大幅度下降;能实现安全运行。
下面结合附图对本发明作详细说明。
图1是本发明的风动操纵风缸式柴油控制系统。
图2为调速控制电路原理图。
如图1所示，风动操纵风缸式柴油控制系统由主控制器1、四个电控调速阀F1～F4，操纵风缸2，调速器4，传动杆件5所组成。主控制器1控制电控调速阀F1～F4的开关动作，通过四个改变的电控调速阀恰当通电组合，并通过控制电路SW-Ⅰ，SW-Ⅱ，来改变操纵风缸2的六个不同位置，这些风缸位置通过传动杆系5、6传送到调速器4，来改变机车的供油量，达到控制柴油机车的目的。
操纵风缸2由四个控制阀和一个停车阀所组成。通过0.5Mpa的压缩空气分别作用于某几个控制阀上，构成六个不同位置，即对应于柴油机的六个不同转速。为使操纵风缸推杆运动平稳、供油量均匀，柴油机工作不粗暴，特设置了阻尼装置3，在用压力为0.5Mpa的润滑油作为阻尼媒介时，阻尼大小可以有针阀来调节，使推杆行程为15mm，时间约为20s。
和柴油机的六个不同速度相对应的控制器六个档位和四个电控调速阀的作用关系表如下表所示：
调速器 电控调速阀 操纵风缸作
档位 F1F2F3F4用阀行程
1mm 2mm 4mm 8mm 15mm
0 0
1 0
2 0 0 3
2 0 0 3
4 0 0 9
5 0 0 12
6 0 0 0 0 15
注：有0的位置表示那个电动控制阀通电
由上表可知，电控调速阀均不动作时，调速器处于0档，1档，操作风缸作用阀的行程为0;电控调速阀F1和F2通电时，调速器处于2档，操纵风缸作用阀的行程为3mm;电控调速阀F2和F3通过电时，调速器处于3档，操纵风缸作用阀的行程为6mm;电控调速阀F1和F4通电时，调速器处地4档，操纵风缸作用阀的行程为9mm;电控调速阀F3和F4通电时，调速器处于5档，操纵风缸作用阀的行程为12mm;当所有四个电控阀F1～F4均通电时，调速器处于6档，操纵风缸作用阀行程为15mm，达到最大行程。
上述四个电控调阀构成六个调速档位的作用组合是通过如图2所示的控制电路SW-Ⅱ来实现的。此控制电路SW-Ⅱ由10个二极管D1～D10，两个中间继电器ZJ1、ZJ2，四个阻容保护是路R1-C1，R2-C2，R3-C3，R4-C4和温度保护接触器305/11、换向保护接触器305/6与四个电控调速阀所相互连接而成的。接在原电路86线上的电控调速阀F1连接阻容保护电路R1-C1，通过中间继电器ZJ1的接点ZJ11与二极管D1和D2相连接，接在原电路88线上的电控调速阀F2连接阻容电路R2-C2，通过中间继电器ZJ1的接点ZJ12与二极管D3和D4相接;接在原电路90线上的电控调速阀F3连接阻容保护电路R3-C3，并通过中间继电器ZJ1的接点ZJ13和二极管D5、D6相连接;接在原电路92线上的电控调速阀F4连接阻容保护是电路R4-C4，并通过继电器ZJ1的接点ZJ14与二极管D7、D8相连接，二极管D1、D3、D5、D8的另一端和原控制电路SW-Ⅰ相连接，二极管D1还与二极管D2、D9相连接，二极管D2又通过二极管D11与二极管D9相接后连接到原控制电路SW-Ⅰ上，二极管D3的另一端还和二极管D4相连接并通过二极管D6和D10相接，二极管D1的前端和二极管D5相连接后再接到二极管D8上，二极管D9和D10相互并接后与原控制电路SW-Ⅰ相接，中间继电器ZJ1接在原电路93线上，另一端通过接在原电路81线上的继电器ZJ2的接点ZJ21、温度保护接触器305/11和换向保护接触器305/与原控制电路SW-Ⅰ相接。
由于本控制电路所采用的电控阀均为贮能元件，当突然通过电和断电时，其电流或电压会产生暂态过程，即VL＝L·di/dt，感生电压VL同电感L及电流变化强度di/dt成正比，使电路从一种工作状态转向另一种工作状态时会出现过电压或过电流现象，使逆流二极管的反向电压激增，电压可达工作电压的6～7倍，在如此高压的作用下，二极管将发生击穿。阻容保护电路对暂态过程起了缓冲作用，因此保护了二极管。
中间继电器ZJ1的四对常开接点ZJ11、ZJ12、ZJ13、ZJ14分别控制着四个调速电控阀F1、F2、F3、F4的电源电路。只要此中间继电器断电，柴油机就不调速。从而起到保护机组的作用。在出现下列情况之一时，中间继电器ZJ1断电：
1、机车换向不到端位时，换向保护接触器305/6的一对正触头切断ZJ1电流，实现换向终端保护。
2、当润滑油温高于97.5℃，变速箱油温高于120℃，冷却水温度高于87.5℃时，温度保护接触器305/11断电，用其一对正触头切断中间继电器ZJ1的电源，分别实现润滑油、变速箱油冷却水温度超限保护。
3、当充油发生故障时，或制动管风压低于0.45MPa时，或出现上述温度超限时，使柴油机自动回怠速，实现强制回零保护。
接在原电路83线中的中间继电器ZJ2的两对常闭触头能在发生上述情况时切断中间继电器ZJ1的电源，使四个调速电控阀F1、F2、F3、F4全部断电，从而使高压泵供油齿条回到怠速位，由调速器控制其供油量，从而使柴油机衡于怠速。
利用本发明的控制系统改造V1003型内燃机车后，试运行结果表明，调速平稳可靠，故障次数大幅度减少，提高了机车运用率。
本控制系统结构简单，便于维护保养，备件成本低，运行安全可靠。