Устройство для моделирования системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее источник постоянного напряжения, первый интегратор, выход которого подключен к первому входу сумматора, и усилитель, выход которого подключен к первому информационному входу первого интегратора, отличающееся тем, что, с целью повьипения точности моделирования, оно дополнительно содержит датчик включения подогревателя, первый, второй и третий коммутаторы, датчик положения жалюзи, схему сравнения, два разделительных диода и блок моделирования двигателя, первый и второй выходы которого через соответствуюнше разделительные диоды подключены с .КА к второму и третьему информационным входам первого интегратора, четвертый информационный вход которого соединен с выходом первого коммутатора , управлякнций вход которого подключен к выходу датчика включения подогревателя, а информационный вход - к выходу источника постоянного напряжения, выход сумматора соединен с информационньм входом второго коммутатора выход которого через усилитель подключен к первому информационному входу второго интегратора , выход которого соединен с вторым входом сумматора и информационным входом третьего коммутатора, (Л выход которого подключен к входу с датчика положения жалюзи, выход которого соединен с вторым информационным входом второго интегратора, управляющие входы второго и третьего коммутаторов подключены к выходу :схемы сравнения, вход которой соединен с вторым выходом блока моделирования двигателя, а информационный вход и выход второго коммутатора соединены через ограничитель4ib ный резистор. О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (I)) (5!)4 G 06 G 7/57

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3630198/24-24 (22) 29.07.83 (46) 30.07.85. Бюл. )1: 28 (72) А.А.Бельке (53) 681.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 942066, кл. С 06 С 7/62, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 748451, кл. G 06 С 7/57, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее источник постоянного напряжения, первый интегратор, выход которого подключен к первому входу сумматора, и усилитель, выход которого подключен к первому информационному входу первого интегратора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности моделирования, оно дополнительно содержит датчик включения подогревателя, первый второй и третий коммутаторы, датчик положения жалюзи, схему сравнения, два разделительных диода и блок моделирования двигателя, первый и второй выходы которого через соответствующие разделительные диоды подключены к второму и третьему информационным входам первого интегратора, четвертый информационный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходу датчика включения подогревателя, а информационный вход - к выходу источника постоянного напряжения, выход сумматора соединен с информационным входом второго коммутатора, выход которого через усилитель подключен к первому информационному входу второго интегратора, выход которого соединен с вторым входом сумматора и информационным входом третьего коммутатора, выход которого подключен к входу датчика положения жалюзи, выход которого соединен с вторым информационным входом второго интегратора, управляющие входы второго и третьего коммутаторов подключены к выходу схемы сравнения, вход которой соединен с вторым выходом блока моделирования двигателя, а информационный вход и выход второго коммутатора соединены через ограничитель . ный резистор.

l 117

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в тренажерах транспортных средств.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит датчик 1. включения подогревателя, первый ком10 мутатор 2, блок 3 моделирования двигателя, второй 4 и первый 5 разделительные диоды, первый интегратор Ь, сумматор 7, схему 8 сравнения, ограничительный резистор 9, второй коммутатор 10, усилитель 11, второй интегратор 12, третий коммутатор 13, датчик 14 положения жалюзи.

Блок моделирования двигателя выполнен, например, по авт.св.

N 942066, причем вторым выходом его является выход интегратора, а первым выходом — выход первого блока воспроизведения нелинейности.

Устройство работает следующим об- разом.

Режим прогрева двигателя от подогревателя.

Перед запуском двигателя при низких температурах водитель производит 30 предварительный прогрев двигателя.

Для этого после подготовительных опеРации он включает подогреватель. При этом на выходе датчика 1 включения подогревателя появляется сигнал, 35 включающий коммутатор 2.

С помощью коммутатора 2 на вход интегратора 6 подается постоянное напряжение, пропорциональное количеству тепла, отдаваемого подогревате- 40 лем охлаждающей жидкости. В результате на выходе интегратора 6 появляется напряжение П, А, пропорциональное температуре охлаждающей жидкости в двигателе. 45

Это напряжение поступает на вход сумматора 7. На другой вход его пбступает напряжение U<, пропорциональное температуре охлаждающей жидкости в радиаторе (в данный момент оно рав-50 но нулю В результате на выходе сумматора 7 появляется напряжение

U11,<, пропорциональное количеству тепла, отводимого от двигателя.

Это напряжение через резистор 9 55 (коммутатор 10 отключен) и усили.тель 11 поступает на вход интегратора 12, заряжая его. При этом на вы0470 ходе йоследнего появляется напряжение.U „, однако увеличение этого напряжейия незначительно, так как коэффициент передачи по цепи резистор 9 — усилитель 11 незначителен в связи с тем, что в данном случае моделируется процесс теплопередачи беэ циркуляции жидкости, т.е. моделируется процесс работы подогревателя.

Режим работы устройства при работающем двигателе.

После прогрева двигателя с помощью подогревателя водитель отключает подогреватель. Коммутатор 2 при этом отключает напряжение от интегратора 6. Далее водитель запускает двигатель.

В этом случае на втором выходе блока 3 моделирования двигателя появляется напряжение П „, пропорциональное оборотам вала двигателя.

Это напряжение поступает на схему

8 сравнения и включает ее. На выходе схемы 8 формируется сигнал логической единицы, соответствующий вращению вала двигателя. Этот сигнал включает коммутаторы 10 и 13.

Включение коммутатора 10 соответствует наличию циркуляции охлаждающей жидкости, а коммутатора 13— включению вентилятора в системе обдува вентилятора.

При включении коммутатора 10 резистор 9 эакорачивается, а поэтому коэффициент передачи усилителя

11 резко увеличивается. Увеличивается в этом случае и напряжение U которое ускоряет заряд интегратора

12, на выходе которого формируется напряжение U> <, пропорциональное температуре охлаждающей жидкости в радиаторе.

Если датчик 14 отключен, то коммутатор 13 влияния на изменение этого напряжения не оказывает (режим с закрытыми жалюзи). В этом случае моделируется отсутствие влияния вентилятора на процесс передачи тепла окружающей среде.

Увеличение напряжения U приво6 дит также к уменьшению напряжения

U Ä< на выходе интегратора 6, т.е.

1 при запуске двигателя моделируется уменьшение температуры жидкости в двигателе и увеличение температуры жидкости в радиаторе за счет вклю1170470 чения водяного насоса, создающего циркуляцию жидкости.

При работе двигателя тепло от сгораемого топлива передается охлаждающей жидкости. Количество тепла, отдаваемого от сгораемого топлива жидкости принимается пропорциональФ ным сумме оборотов двигателя и крутящего момента, причем соотношение этой суммы выбирается так, чтобы процесс моделирования прогрева по возможности ближе соответствовал реальному (это соотношение определяется типом двигателя и конструкцией системы охлаждения). Напряжение

Uä, пропорциональное оборотам вала двигателя, и напряжение U<, пропорциональное крутящему моменту двигателя, соответственно через диоды поступают на входы интегратора 6.

Эти диоды необходимы для предотвращения разряда интегратора при смене полярности напряжений.

Напряжение U < может изменить полярность при "скатывании" машины назад с включенной передачей переднего хода, напряжение Uz может сменить полярность при выходе двигателя на тормозной режим.

Напряжения, поступающие на интегратор 6, вызывают вначале уменьше4 ние разряда, а затем увеличение saряда интегратора 6.

Чем больше значение напряжений

S U ц и U тем быстрее идет нарастание напряжения 0 „ на выходе интегратора. После того, как напряжение

U + начинает нарастать, напряжение на выходе сумматора 7 будет неизменным и пропорциональным количеству тепла, отбираемого от двигателя радиатором. В этом случае скорость нарастания напряжений Ug и 0 будет одинаковой, причем величина

15 Ug будет всегда больше 01 .

ФД

Если двигатель перегревается, то водитель открывает жалюзи. При этом включается датчик 14 замыкая выход интегратора 12 через комйутатор 13 на вход интегратора, напряжение на выходе интегратора уменьшается, что ,соответствует продувке радиатора хо4лодным воздухом. Уменьшение напряжения Ug приводит к увеличению разности U „ -U, а следовательно, к снижению напряжения V,, т.е. моделируется процесс охлаждения двигателя эа счет. отбора тепла

ЗО,жидкостью, охлаждаемой радиато ром.