Устройство для регулирования дизеля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ш 4 F 02 D 23 02 зг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

М ОТКРЫТ И (21) 3836245/25-06 (22) 07.01.85 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (72) А. Н. Борисенко (53) 621.436-545 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 829994, кл. Р 02 D 23/02, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДИЗЕЛЯ, содержащее регулятор частоты вращения, рычаг которого подсоединен к органу дозирования подачи топлива, источник сжатого воздуха, подключенный к цилиндрам двигателя при помощи магистрали, установленный в ней золотник с приводом от подпружиненного сердечника электромагнита, снабженного двумя зажимами, один из которых через подвижный и неподвижный контакты соединен с отрицательным полюсом источника питания, причем подвижный контакт связан с дополнительным плечом рычага через пружину и кнопку, дополнительное плечо жестко связано с ограничителем хода, а кнопка сопряжена с подвижным упором ограничителя перемещения органа дозирования пода„SU„, 1240939 А1 чи топлива, ограничитель выполнен с приводом от датчика давления наддува, сообщенного с магистралью сжатого воздуха непосредственно и с ресивером через обратный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования на переходных режимах, оно снабжено тремя диодами, тиристором, двумя резисторами с зажимами, конденсатором с двумя обкладками и катушкой индуктивности, причем другой зажим электромагнита соединен с катодами первого и второго диодов, аноды первого диода и тиристора соединены между собой,и с положительным полюсом источника питания, катод тиристора через катушку индуктивности связан с анодом второго диода, первой обкладкой конденсатора и первым зажимом первого резистора, вторая обкладка подключена к отрицательному полюсу источника питания, второй зажим первого резистора подключен к второму зажиму электромагнита и второму зажиму второго резистора, первый зажим второго резистора соединен с анодом третьего диода, а катод третьего диода соединен с управляющим электродом тиристора.

1240939

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для регулирования дизельных силовых установок.

Цель изобретения — повышение качества регулирования дизеля на переходных режимах путем уменьшения времени подачи дополнительного воздуха для наддува в цилиндры.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Дизель 1 снабжен турбокомпрессором 2, который подключен к наддувочному ресиверу 3. Регулятор 4 частоты вращения связан;с органом 5 дозирования подачи топлива в цилиндры 6 дизеля через рычаг 7. 15

Источник 8 сжатого воздуха подключен к магистрали 9 подачи дополнительного воздуха через запорный орган 10, который выполнен в виде золотника 11 с приводом от сердечника 12 электромагнита 13. Меж20 ду золотником и его неподвижнои опорои установлена пружина 14. Первый зажим обмотки электромагнита 13 соединен с катушкой первого 15 и второго 16 диодов.

Анод первого диода 15 подключен к аноду тиристора 17 и положительному полюсу источника 18 питания. Катод тиристора 17 через катушку 19 индуктивности связан с первой обкладкой конденсатора 20 и первым зажимом первого резистора 21. Вторая обкладка конденсатора 20 подключена к отрицательному полюсу источника 18 питания, второй зажим первого резистора 21 соединен с вторым зажимом второго резистора 22 и вторым зажимом обмотки электромагнита 13. Первый зажим второго резистора 22 подключен к аноду третьего диода

23, катод которого соединен с управляющим

35 электродом тиристора 17. Неподвижный 24 и подвижный 25 контакты подключены соответственно к отрицательному полюсу источника 18 питания и второму зажиму электромагнита 13. Подвижный контакт 25 через 4р пружину 26 связан с кнопкой 27, которая сопряжена с подвижным упором 28 ограничителя 29 перемещения органа дозирования подачи топлива. Ограничитель 29 выполнен с приводом от датчика 30 давления наддува, который сообщен с магистралью 9 45 подачи дополнительного воздуха непосредственно через канал 31 и с ресивером 3 через обратный клапан 32. Дополнительное плечо ЗЗ рычага ? связано с ограничителем 34 хода.

5р

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутых контактах 24 и 25 после подачи напряжения питания с зажимов источника 18 к катоду тиристора 17 через разряженный конденсатор 20 прикладывается отрицательный потенциал напряжения питания, к аноду тиристора 17 — положительный потенциал напряжения питания, а к управляющему электроду тиристора положительный потенциал прикладывается через первый диод 15, обмотку электромагнита 13, второй резистор 22 и третий диод 23, в результате чего тиристор 17 открывается и через него, катушку 19 и конденсатор 20 протекает ток. Индуктивность катушки 19 и емкость конденсатора 20 таковы, что процесс заряда конденсатора носит колебательный характер. Тиристор 17 пропускает только положительную полуволну зарядного тока, по окончании которой напряжение на конденсаторе достигает максимума и превышает напряжение питания. Так как при этом напряжение на катоде тиристора выше напряжения на аноде, тиристор заперт, а так как третий диод 23 и управляющий электрод тиристора 17 находятся под действием запирающего напряжения, то ток управления тиристора при его запирании прекращается. В результате изложенного цепь для разряда конденсатора 20 отсутствует и напряжение на нем (превышающее напряжение источника питания) сохраняется в течение всего времени, пока контакты 24 и 25 разомкнуты.

При работе дизеля на установившихся режимах регулятор 4 частоты вращения посредством рычага 7 устанавливает орган 5 дозирования подачи топлива в положение, соответствующее данным частоте вращения и нагрузке дизеля. Турбокомпрессор 2 при этом работает также на установившемся режиме, подавая наддувочный воздух через ресивер 3 в цилиндры 6 дизеля и через обратный клапан 32 на датчик 30 давления наддува. Поскольку ограничитель 29 перемещения рейки топливного насоса выполнен с приводом от датчика 30 давления наддува, то подвижный упор 28 находится в положении, соответствующем давлению наддува в указанном установившемся режиме, пружина 26 расслаблена, а контакты

24 и 25 разомкнуты. В связи с последним обстоятельством катушка электромагнита

13 обесточена, запорный орган 10 закрыт и подача сжатого воздуха из источника 8 в магистраль 9 не имеет места. В описанном случае работа устройства идентична работе устройства-прототипа.

При резком увеличении (набросе) нагрузки дизеля его частота вращения падает, на что регулятор 4 частоты вращения реагирует поворотом рычага 7 против часовой стрелки и перемещением органа дозирования в сторону увеличения подачи топлива. При этом дополнительное плечо ЗЗ рычага 7, поворачиваясь против часовой стрелки (по чертежу), воздействует на пружину 26, сжимая ее и прижимая кнопку 27 к подвижному упору 28, и замыкает подвижный 25 и неподвижный 24 контакты. Благодаря замыканию контактов отрицательно

1240939 заряженная обкладка конденсатора 20 ока- ду тиристора 17 в этом случае приложены зывается подключенной к второму зажиму соответственно отрицательные и положиэлектромагнита 13 и второму зажиму пер- тельные напряжения, он остается закрытым, вого резистора 21 и конденсатор 20 разря- поскольку к его управляющей цепи, приложается на резистор 21 непосредственно и жено нулевое напряжение (так как потенна обмотку электромагнита 13 через диод циал катода более высокий, чем потенциал

16. Тиристор 17 при этом сохраняет закры- второго зажима второго резистора 22, и тое состояние, так как к его управляющей третий диод 23 закрыт). Поскольку дозаи силовой цепи приложены запирающие на- ряд конденсатора 20 через тиристор 17 и пряжения. В связи с тем, что перед замы- катушку 19 невозможен, то напряжение на канием контактов 24 и 25 напряжение меж- О конденсаторе стремится к нулю. ду обкладками конденсатора 20 превышает Дополнительный сжатый воздух постунапряжение источника 18 питания, то при пает в цилиндры 6 дизеля до тех пор, пока замыкании контактов 24 и 25 первый диод контакты 24 и 25 замкнуты. По мере набо15 закрыт вследствие действия между его ра нагрузки дизеля 1 частота вращения его электродами запирающего напряжения и 15 вала возрастает, в результате чего регучерез обмотку электромагнита 13 под дей- лятор 4 частоты вращения перемещает орствием повышенного напряжения на кон- ган 5 дозирования подачи топлива в полоденсаторе 20 протекает только разрядный жение, соответствующее меньшей цикловой ток этого конденсатора. Мгновенные значе- подаче топлива, рычаг 7 и его плечо 33 ния этого тока больше, чем его мгновенные поворачиваются по часовой стрелке, раззначения в те же моменты времени после 2О мыкая контакты 24 и 25. Последнее привозамыкания контактов в устройстве-прото- дит к выключению электромагнита 13 и типе, поскольку в первом случае этот ток прекращению подачи дополнительного возпротекает под действием напряжения, боль- духа в цилиндры. Наступает установившийшего напряжения источника питания, а во ся режим работы дизеля, при котором часвтором случае — под действием напряже- 21 тота его вращения совпадает с заданной. ния источника питания. Повышенное на- После размыкания контактов 24 и 25 пряжение на обмотке электромагнита ус- происходит колебательный заряд разряженкоряет его срабатывание и перемещение зо- ного конденсатора 20 через тиристор 17 лотника 11 в сторону открытия источника 8 и катушку 19 до напряжения, превышаюсжатого воздуха. При открытии резервуа- щего напряжение источника 18 питания, ра 8 сжатый воздух поступает через ма- Зо согласно указанному гистраль 9 подачи дополнительного возду- В случае уменьшения нагрузки на дизель ха в цилиндры 6 дизеля 1, а через канал частота вращения вала увеличивается, в

31 — на датчик 30 давления наддува. В результате чего регулятор 4 частоты врарезультате этого ограничитель 29 переме- щения уменьшает подачу топлива, стремясь щения топливодозирующего органа сме- восстановить заданный скоростной режим. щает вправо подвижный упор 28, который 35 При этом рычаг 7 и плечо 33 поворачиваютвыходит из соприкосновения с ограничи- ся по часовой стрелке, контакты 24 и 25 телем 34 хода и дает возможность повора- остаются разомкнутыми, электромагнит 13 чиваться рычагу 7 и его плечу против ча- не выключается и подача дополнительного совой стрелки. Поворот рычага 7 в этом воздуха в цилиндры не происходит. В даннаправлении приводит к перемещению ор- 4О ном случае работа устройства аналогична гана топливодозирования в положение, со- работе прототипа. ответствующее большей подаче топлива. В устройстве за счет форсирования элект ромагнита сокращается время от момента

По мере разряда конденсатора 20 на набора нагрузки до момента подачи дополрезистор 21 и обмотку электромагнита 13 нительного воздуха в цилиндры, благодаря напряжение на нем падает и при дости- 45 чему возросшее на начальной стадии пережении этим напряжением величины, равной ходного процесса количество топлива, понапряжению источника 18 питания, второй даваемого в цилиндры, сгорает более полдиод 16 закрывается, первый диод 15 от- но, индикаторный КПД и индикаторная мощкрывается и к обмотке электромагнита 13 ность дизеля повышаются, дизель быстрее прикладывается через диод 15 и замкну- принимает нагрузку, а провал оборотов и

50 тые контакты 24 и 25 напряжение источ- длительность переходного процесса сокраника !8 питания. Конденсатор 20 в даль- щаются. Таким образом, предлагаемое уст.. нейшем разряжается через первый резис- ройство обеспечивает высокое качество ретор 21. Несмотря на то, что к катоду и ано- гулирования дизеля на переходных режимах.

Составитель В. Ищенко

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 3458/29 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4