Устройство для определения нагрузки дизеля

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ ДИЗЕЛЯ, содержащее индукционный датчик, установленный с возможностью магинтного взаимодействия с грузами центробежного регулятора топливоподачн и соединенный последовательно через усилитель с выпрямителем , и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения нагрузки дизеля в широком диапазоне скоростных режимов, в него введены усилитель-ограничитель, электронный ключ и операционный усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, причем выход усилителя через усилитель-ограничитель соединен с входом электронного ключа, выход которого подключен параллельно конденсатору в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя , при этом вход операционного усилителя с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи подключей к выходу вьшрямителя, соединенного с усилителем, а выход - к регистратору .

СОЮЗ COBETCHHX

ОО И

РЕСПУБЛИК ав ои

3 ц G 01 L 3/24

ЛЗСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

% Ьг;,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, -"

ЮР%

° Ю

ВВ . Мю

H АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 363918 t /24-10 .(22) 2б.08.83 (46) 23.11.84. Бюл. к 43 (72) Л.И. Гром-Мазничевский, С.А. Котречко,Г.П. Сергеев и В.К. Хорошенков (71) Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (53) 531. 781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 575510, кл. G 01 N 3/24, 09.06.7б.

2:. Авторское свидетельство СССР

В 681337, кл. С 01 L 3/24, 14.04.78. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАГРУЗКИ ДИЗЕЛЯ, содержащее индукционный датчик, установленный с возможностью магнитного взаимодействия с грузами центробежного регулятора топливоподачи и соединенный последовательно через усилитель с выпрямителем, и регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения нагрузки дизеля в широком диапазоне скоростных режимоВ, в него введены усилитель-ограничитель, электронный ключ и операционный усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, причем выход усилителя через усилитель-ограничитель соединен с входом электронного ключа, выход которого подключен параллельно конденсатору в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя, при этом вход операционного уеилителя с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи подключей к выходу выпрямителя, соединенного с усилителем, а выход — к регистратору. соединенного с усилителем, а выход— к регистратору.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит индукционный датчик 1, расположенный в корпусе центробежного регулятора 2 топливоподачи, усилитель 3, выпрямитель 4, усилитель-ограничитель 5, электронный ключ 6, выходной каскад 7, содержащий операционный усилитель 8 с конденсатором 9 в цепи отрицательной обратной связи, и регистратор 10.

Выход датчика 1 соединен с усилителем 3, выход которого подключен к ,входам выпрямителя 4 и усилителяограничителя 5. Вьмод усилителя-orpavimvrena 5 соединен с входом электрон6, чен параллельно конденсатору 9 в отрицательной обратной связи операционного усилителя 8, вход которого соединен с выходом выпрямителя 4, а выход— с регистратором 10

Центробежный регулятор 2 содержит грузы 11, соединенные через двупле= чий рычаг 12 с дозирующим органом 13 топливоподачи и с пружиной 14, второй конец которой прицеплен к рычагу 15 управления скоростньм режимом дизеля.

Усилитель 3 содержит операционный усилитель 16, к дифференциальным входам которого подключены резисторы 1719, а в цепи отрицательной обратной связи включен резистор 20. Выход операционного усилителя 16 через разделительный конденсатор 21 соединен с входом выпрямителя 4 и усилителяограничителя 5, Выпрямитель 4 содержит операционный усилитель 22 с резистором 23 в цепи отрица" åëüíîé обратной связи. K инвертирующему входу операционного усилителя 22 подключены резисторы 24 и 25 и диод 26, к прямому входу опе рационного усилителя 22 — резисторы

27-29 и диод 30, который включен в обратной полярности *o отношению к диоду 26, К выходу операционного усилителя 22 подключен резистор 31 и конденсатор 32, Усилитель-ограничитель 5 состоит из операционного усилителя 33, инвертирующий вход которого соединен через резистор 34 с общим проводом схемы, а через фильтр, состоящий из резисторов 35 и 36 и конденсатора 37 с выходом усилителя 3. К лрямому входу операционного усилителя 33 под1 1125482 2

Изобретение относится к области измерения физических величин и мажет быть использовано для контроля и регулирования нагрузки дизеля.

Известны устройства для определения нагрузки дизеля, содержащие индуктивный датчик нагрузки, связанный с дозирующим органом топливного насоса, и тахометрический датчик частоты вращения вала дизеля 3 1 3.

Недостаток известных устройств за-. ключается в наличии механической связи датчика нагрузки с дозирующим органом топливного насоса, что приводит к нарушению статической и динамической характеристик топливоподачи.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля нагрузки дизеля, содержащее индукционный датчик, расположенный возле грузов центробежного регулятора топливопадачи и соединенный через выпрямитель с регистрирующим прибором (2 ).

Известное устройство не пригодно для определения нагрузки дизеля на частичных скоростных режимах, так как напряжение, поступающее от датчика через выпрямитель на регистрирующий прибор, зависит не только от нагрузки, но H от частоты вращения вала дизеля °

Целью изобретения является повышение точности измерения нагрузки дизеля в широком диапазоне скоростных режимов.

Указанная. цель достигается тем, что в устройство для определения нагрузки дизеля, содержащее индукционный датчик, установленный с возмож40 костью магнитного взаимодействия с грузами центробежного регулятора топливоподачи и соединенный последовательно через усилитель с выпрямите45 лем, и регистратор, введены усилитель-ограничитель, электронный ключ и операционный усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, причем выход датчика последовательно через усилитель и усилительограничитель соединен с входом электронного ключа, выход которого подключен параллельно конденсатору в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя, при этом вход операционного усилителя с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи подключен к выходу выпрямителя, 3 11254 ключен резистор 38, а в цепь отрицательной обратной связи включен резистор 39.

Электронный ключ 6 содержит транзисторы 40 и 41, конденсатор 42 и резисторы 43-45. База транзистора 40 через конденсатор 42 соединена с выходом усилителя-ограничителя 5, а через резистор 3 — с источником питания =9 В. Коллектор транзистора 40 соединен с общим проводом схемы, а эмиттер — с базой транзистора 41.

База транзистора 41 соединена через резистор 45 с источником питания +9В и через резистор 44 с источником пита-15 ния -9 В. Коллектор и эмиттер транзистора 4 1 подключены параллельно конденсатору 9 в выходном каскаде 7 °

Выходной каскад 7 содержит операционный усилитель 8 с конденсатором

9 в цепи отрицательной обратной свя20 зи, резисторы 46-48 и конденсатор 49.

Через резистор 46 инвертирующий вход операционного усилителя 8 соединен с выходом выпрямителя 4, а через резистор 47 прямой вход соединен с об-. щим проводом схемы. Выход операционного усилителя 8 соединен с фильтром, состоящим из резистора 48 и конденсатора 49. Параллельно конденсатору 49 включен регистратор 10.

Устройство работает следующим образом.

При мелькании грузов 11 центробежного регулятора 2. возле датчика 1 в катушке датчика индуцируется пере- З менное напряжение, амплитуда которого прямо пропорциональна частоте вра щения вала дизеля и обратно пропорциональна его нагрузке, определяемой углом А раскрытия грузов 11. Это на- 4 пряжение через усилитель 3 и разделительный конденсатор 21 поступает на.входы выпрямителя 4 и усилителяогр 1ничителя 5, Выпрямитель 4 выделяет из поступающего к нему переменного напряжения постоянное напряжение положительной полярности, которое после сглаживания на конденсаторе 32 поступает через резистор 46 на инвертирующий вход операционного усилителя 8. Усилитель-ограничитель 5 преобразует поступающее к нему переменное напряжение синусоидального вида в выходящие из него импульсы прямоугольной формы, частота следования, которых пропорциональна, а продолжительность — обратно пропорциональна частоте вращения вала дизе82 4 ля. Выходные импульсы усилителя-огра ничителя 5, пройдя через транзистор

40, конденсатор 42 и резистор 43 ключа 6, превращаются в прямоугольные импульсы некоторой малой постоянной длительности. Эти импульсы через резистор 44 поступают на базу транзистора 41, который в момент подачи импульса открывается и .через свое сопротивление эмиттер-коллектор разряжает конденсатор 9.

После окончания импульса транзистор 4 1 закрывается, и происходит постепенный заряд конденсатора 9 током в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя 8, пока оче редной импульс не разрядит конденсатор. Таким образом, напряжение на конденсаторе 9 периодически пило- . образно изменяется с частотой, про-. порциональной частоте вращения вала дизеля. Это обуславливает такое же пилообразное изменение напряжения на выходе операционного усилителя 8.

Амплитуда этого напряжения, зависящая от частоты разрядов конденсатора 9, оказывается обратно пропорциональной частоте вращения вала дизеля.

Поскольку значение постоянного напряжения на инвертирующем входе усилителя 8 прямо пропорционально. частоте вращения вала дизеля и обратно пропорционально нагрузке, итоговое значение напряжения на выходе усилителя 8 зависит только от нагрузки и не зависит от частоты вращения вала дизеля.

Пилообразное выходное напряжение усилителя 8 сглаживается фильтром, состоящим из резистора 48 и емкости

49, и поступает к регистратору 10.

При повороте головки рычага 15 вправо происходит уменьшение натяжения пружины 14, пониженное усилие которой уравновешивается центробежной силой грузов 11 при уменьшенной частоте вращения вала дизеля. Тогда исходной нагрузке, дизеля, определяемой одним и тем же углом ct раскрытия грузов 11, соответствует пониженное напряжение датчика 1. Рднако увеличивающийся при этом коэффициент усиления операционного усилителя 8 компенсирует снижение напряжения датчика 1,.и напряжение, поступающее к регистратору 10, остается неизменным.

Устройство плзволяет, в отличие от базового, определить нагрузку дизеля не только на основном, но и на частичных скоростных режимах.

1125482

Составитель А. Пашков

Техред Л.Коцвбияк

Корректор А, Обручар

Редактор В. Данко

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8529/30 филиал IIIIII Патент . Ужгород ул. Про ктная 4