Устройство автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение предназначено для автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания мобильных агрегатов в периоды их стоянок в холодное время года. Целью изобретения является повышение эффективности прогрева путем повышения надежности его запуска за счет дополнительной установки последовательно соединенных программируемого реле времени с двумя входами и двухвходовой схемы И. При снижении температуры двигателя реле 3 температуры срабатывает по показанию датчика 1 температуры , включает в работу программный регулятор 6 запуска, который выдает сигналы в управляюшую шину стартера 7. Стартер 7 подключается к аккумулятору 11 и начинает вращать вал двигателя, запускает его, и он начинает прогреваться. Отсчет времени в реле 10 производится с момента начала работы двигателя по сигналу от датчика 9 запуска двигателя, а продолжительность временного интервала, формируемого реле 10, определяется количеством включений стартера 7, фиксируемых счетчиком 8, показания которого и определяS ют продолжительность временной выдержки реле 10 времени. 3 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 Г 02 и 11/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A8TOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

-(2l) 3894231/25-06 (22) 08.05.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (72) Б. Д. Шумаков и Г. Я. Вулах (53) 621.43 — 571 (088.8) (56) Авторское свдетельство СССР № 658309, кл. F 02 N 11/08, 1977. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПРОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение предназначено для автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания мобильных агрегатов в периоды их стоянок в холодное время года. Целью изобретения является повышение эффективности прогрева путем повышения надежности его запуска за счет дополнительной установки последовательно соединенных про„„SU„„1271996 А i граммнруемого реле времени с двумя входами и двухвходовой схемы И. При снижении температуры двигателя реле 3 температуры. срабатывает по показанию датчика 1 температуры, включает в работу программный регулятор 6 запуска, который выдает сигналы в управляющую шину стартера 7.

Стартер 7 подключается к аккумулятору 11 и начинает вращать вал двигателя, запускает его, и он начинает прогреваться. Отсчет времени в реле 10 производится с момента начала работы двигателя по сигналу от датчика 9 запуска двигателя, а продолжительность временного интервала, формируемого реле 10, определяется количеством включений стартера 7, фиксируемых счетчиком 8, показания которого и определя- д ют продолжительность временной выдержки ® реле 0 времени. 3 ил.

1271996

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к устройствам автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания преимущественно мобильных агрегатов в периоды их стоянок в холодное время года.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства путем повышения надежности запуска двигателя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 -- вариант выполнения программного регулятора запуска; на фиг. 3 — вариант выполнения программируемого реле времени.

Устройство автоматического прогрева содержит датчик I температуры двигателя, подключенный параллельно к двум реле 2 и 3 температуры. Выход реле 2 температуры соединен с первым входом схемы И 4, выход которой подключен к блоку 5 останова двигателя, а выход реле 3 температуры подключен к первому входу программного регулятора 6 запуска, выход которого соединен с управляющей шиной стартера 7. К выходу программного регулятора б запуска также подключен вход счетчика 8, выход которого соединен с вторым входом программного регулятора 6. К третьему входу программного регулятора 6 запуска подключен датчик 9 запуска двигателя, который также подключен к первому входу программируемого реле 10 времени. Второй вход программируемого реле 10 времени соединен со счетчиком 8, а выход реле 10 времени подключен к второму входу схемы И 4. К стартеру 7 через аккумулятор I подключен генератор 12.

Программный регулятор 6 запуска (фиг. 2) содержит четырехвходовую схему

И 3, соединенную íà выходе с входом реле 14 времени, которое на выходе подключено к входу счетчика 8, управляющей шине стартера 7 и входу реле 15 времени.

Входы схемы И 13 подключены к выходу счетчика 8, датчику 9 запуска двигателя, реле 3 температуры и выходу реле 15 времени.

Программируемое реле 10 времени

{фиг. 3) состоит из мультивибратора 16, соединенного на входе с датчиком 9 за- пуска двигателя, а на выходе через счетчик

17 — e трехвходовой схемой И 18, которая подключена к входу мультивибратора

16, а также к блокам 4 и 8.

В качестве датчика 1 температуры двигателя целесообразно использовать штатные

:датчики к указателям температуры двигателей автомобилей и тракторов.

Реле 2 и 3 температуры целессюбразно выполнять электронными с целью снижения габаритов и Веса устройства. Очи представ ляют собой релейные элементы, которые срабатывают при изменении входных сигналов, Терморезисторнь" и датчик включается, .как правило, в мостовую электрическую схе50

Регулятор 6 в соответствии с заложенной в нем программой выдает команды в управляющую шину стартера 7. Двигатель запускается, датчик 9 запуска двигателя выдает сигнал на запрещающий вход программного регулятора б запуска, и последний прекращает выдавать команды в управл я ющую ш и ну ста рте ра 7.

При работе двигателя генератор 12 заряжает аккумулятор 11.

В процессе работы двигателя происходит его прогрев и, соответственно, изменяются параметры датчика температуры двигаму совместно с постянными резисторами на входе реле. !

1рограммируемое реле !О времени наиболее целесообразно выполнять на типовых цифровых или аналоговых микросхемах.

Мультивнбратор 16 программируемого реле

10 времени (фиг. 3) генерирует прямоугольные колебания с периодом следования! 0 мин, но лишь при наличии сигнала от датчика 9 запуска двигателя, т.е. только при работе

10 двигателя. Колебания с мультивибратора

16 поступак>т на счетчик 17. Последний соединен с трехвходовой схемой И 18, которая работает также лишь при наличии сигнала от датчика 9 запуска двигателя. Схема И 18 соединена со счетчиком 8, который фиксирует число включений стартера 7.

В качестве датчика 9 запуска двигателя может быть использован штатный генератор переменного тока системы электрооборудования, который снабжен дополнитель-— ным выпрямительным блоком. На выходе дополнительного вырямителя появляется напряжение только при работе двигателя, поэтому данное устройство может использовать-ся как датчик 9 запуска двигателя. Таким образом, напряжение на выходе дополни25 тельного выпрямительного блока генератора можно использовать для запрета рабо. ты программного регулятора 6 запуска и для включения в работу программируемого реле 1О времени.

В качестве блока 5 останова двигателя могут быть использованы для дизельных двигателей электромагнитные клапаны перекрытия топлива двигателя, а для карбюраторных двигателей — как клапаны перекрытия топлива, так и реле, отключающие цепи зажигания. Для обеспечения работы клапана или реле со схемой И 4 в блоке

5 останова могут использоваться промежуточ ные усилители мощности, например электром а гни тные реле.

Устройство работат следующим образом.

При стоянке агрегата в межсменный период в холодное время года температура двигателя снижается, соответственно изменяются и параметры, датчика I температуры двигателя, что вызывает срабатывание реле 3 температуры, которое включает в ра41 боту программный регулятор 6 запуска.

1271996

50 теля..Г!ри этом первоначально происходит выключение реле 3 температуры и затем при заданной температуре срабатывает реле

2 температуры, которое формирует на первом входе схемы И 4 сигнал о том, что двигатель прогрелся до заданной температуры и его можно останавливать. Однако выдача схемой И 4 команды в блок 5 останова двигателя производится в данном случае только при разрешаю1цем сигнале от программируемого реле 10 времени.

Отсчет времени в реле 10 производится с момента начала работы двигателя по сигналу от датчика 9 запуска двигателя, а продолжительность временного интервала, формируемого программируемым реле 10 времени, определяется количеством включенийй стартера 7. Количество вкл ючений стартера 7 при запуске фиксируется счетчиком 8, показания которого определяют продолжительность временной выдержки программируемого реле 10 времени.

Счетчик 8 необходим в устройстве как для ограничения количества включений стартера при аварийном запуске двигателя с целью предотвращения недопустимого разряда аккумулятора 11, так и для оценивания необходимой продолжительности заряда аккумулятора ll, т.е. работы двигателяя.

После запуска двигателя программируемое реле 10 времени по сигналу датчика 9 запуска двигателя начинает отсчет интервала времени, в течение которого выходной сигнал с программируемого реле 10 времени запрещает срабатывание схемы И 4, и, как следствие, не разрешается останов двигателя даже в случае, если он прогрет до заданной температуры, т.е. реле 2 температуры сработало. Интервал выдержки программируемого реле 10 времени формируется в соответствии с показаниями счетчика 8, т.е. с количеством включений стартера, что характеризует степень разряжениости аккумулятора 11 и время, необходимое для его заряда.

После отсчета программируемым реле 10 времени интервала в соответствии с показаниями счетчика 8 на его выходе появляется сигнал, разрешающий срабатывание схемы И 4. Если при этом на первом входе схемы И 4 уже имеется сигнал от реле 2 температуры, сигнализирующий,о достаточном прогреве двигателя, то схема И 4 срабатывает и включает в работу блок 5 останова двигателя.

Двигатель останавливается, и его температура начинает постепенно снижаться, соответственно изменяются параметры датчика 1 температуры двигателя, что вызывает выключение реле 2 температуры. и, как следствие, .схемы И 4. При этом снимается

Команда с блока 5 останова двигателя, и последний готов к новому включению.

При дальнейшем снижении температуры двигателя реле 3 температуры срабатывает

45 по показанию датчика 1 температуры. Реле 3 температуры включает в работу программный регулятор 6 запуска, который выдает сигналы в управляющую шину стартера 7. Последний подключается к аккумулятору li и начинает вращать вал двигателя. Двигатель начинает работать, при этом прогревается и в дальнейшем процессы останова и запуска двигателя повторяются.

Программный регулятор 6 запуска производит включение стартера на определенный период времени. В случае незапуска двигателя программный регулятор 6 обеспечивает перерывы заданной длительности между включениями стартера 7 с целью восстановления работоспособности аккумулятора 11.

Реле 14 времени определяет продолжительность включения стартера двигателя, а реле 15 времени формирует интервалы между включениями реле 14 времени, т.е. стартера 7, за счет того, что при включении реле 15 времени сигнал с его выхода запрещает через схему И 13 включение реле 14 времени.

При включенном электропитании и неработающем двигателе на схему И 13 поступают сигналы от счетчика 8, датчика 9 запуска и реле 15 времени, разрешающие работу программного регулятора 6 запуска.

Однако программный регулятор не работает, если не срабатывает реле 3 температуры, сигнализирующее о том, что двигатель охладился ниже заданной температуры. Если реле 3 температуры сработало, то на входе схемы И 13 присутствуют все разрешающие сигналы. Это приводит к тому, что схема И

13 срабатывает и включает реле 14 времени, которое, в свою очередь, включает стартер 7. Вал двигателя начинает вращаться. Если двигатель не запустился за время включения реле 14 времени, т.е. стартера 7, то после выключения реле 15 времени через схему И 13 оно подготавливает к повторному включению реле 14 времени. После окончания выдержки реле 15 времени снова включаются схема И 13 и затем реле 14 времени, т.е. стартер ?. Каждое включение реле 14 времени суммируется счетчиком 8, который, зафиксировав шесть включений стартера 7, формирует на входе схемы И 13 сигнал, запрещающий работу реле 14 времени, т.е. включение стартера 7 прекращается и дежурному персоналу выдается сигнал об аварийном незапуске двигателя,"

В случае запуска двигателя при включении стартера 7 сигнал от датчика 9 запуска двигателя запрещает через схему И 13 работу программного регулятора 6 запуска, и таким образом включения стартера 7 сразу прекращаются. При окончании работы двигателя после прогрева и заряда аккумулятора 11 датчик 9 запуска двигателя устанавливает счетчик 8 в первоначальное со1271996

Формула изобретения

ИЬааапа д даамуа

d &йгув уьа д

Составитель В. Славников

Редактор О. Юрковеккая Техред И. Верес Коррентор A. ляско

Заказ 5319/31 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м изобретений и открытий

J 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 стояние, поэтому при последующем запуске двигателя счет включений стартера 7 начинается с нулевого состояния счетчика 8.

Сигнал с программируемого реле 0 времени при запуске двигателя запрещает срабатывание схемы И 4, т.е. останов двигателя в течение времени, определяемого счетчиком 8. П родолж ительность работы двигателя определяется числом включений стартера 7 при его запуске, характеристиками аккумулятора 11 и генератора 12.

Программируемое реле 10 времени работает следующим образом.

При запуске двигателя сигнал с датчика

9 запуска двигателя включает в работу мультивибратор 16 и схему И 18, которая в случае разных состояний счетчиков 8 и 17 выдает для схемы И 4 сигнал, запрещающий прохождение через нее команды на блок 5 останова от первого реле 2 температуры, При равных состояниях счетчиков

8 и 17 схема И 18 срабатывает, и на схему И 4 выдается сигнал разрешения прохождения через нее команды на останов двигателя, одновременно срабатывание схемы И 18 запрещает работу мультивибратора !6. Так как период колебаний мультивибратора 16 соответствует одному включению стартера 7 (10 мин), то продолжительность запрещающего сигнала со схемы

И 18 соответствует величине Tpsa=10 и (мин). где и — число включений стартера 7, зафиксированное счетчиком 8. Счетчик 1?, как и счетчик 8, приводится в нулевое состояние при останове двигателя после прогрева по сигналу от датчика 9 запуска.

Следовательно, счетчик 8 фиксирует число включений стартера 7 при запуске двигателя, а счетчик 17 — кисло импульсов с периодом следования, равным 10 мин, с начала работы двигателя. Двигатель останавливается не ранее, чем данные числа становятся равными, т.е. не ранее 10 и мин, что соответствует необходимому времени для заряда аккумулятора 11.

Устройство автоматического прогрева

19 двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик температуры двигателя, первое и второе реле температуры, датчик запуска двигателя, программный регулятор запуска с тремя входами, счетчик с двумя выходами блок останова двигателя и последовательно соединенные генератор, аккумулятор и стартер с управляющей шиной, причем выход датчика температуры двигателя соединен с входами первого и второго реле температуры, выходы которых подключены соответственно к входу блока останова двигателя и первому входу программного регулятора запуска, датчик запуска двигателя своим выходом соединен с вторым входом программногоо регулятора, выход последнего соединен . с управляющей шиной стартера и через счетчик со своим первым входом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем повышения надежности запуска двигателя, оно дополнительно содержит последовательно соединенные программируемое реле времени с двумя входами н двухвхон-о довую схему И, причем второй вход последней соединен с выходом первого реле температуры, а выход схемы — с блоком останова двигателя, первый вход программируемого реле времени соединен с выходом датчика запуска двигателя, а второй вход— с выходом счетчика.