Устройство для подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания с наддувом

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить надежность работы устройства для подачи воздуха в двигатель с турбокомпрессором. Устройство для подачи воздуха в двигатель 1 с турбокомпрессором 2 содержит источник сжатого воздуха 3 с приводом от двигателя 1, ресивер 5, управляемый электромагнитный вентиль 4, обмотка которого соединена с выходом блока управления, задатчик 9 режима работы и связанный с ним исполнительный механизм 10. Исполнительный механизм 10 выполнен в виде поворотного полого корпуса, пластины с нанесенными на ней двумя рядами рисок и двух оптронов для фиксации перемещения рисок при движении пластины. Устройство реализует цифровой метод опознания скорости изменения топливоподачи, что позволяет повысить надежность его работы. 1 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsI>s F 02 D 23/02

ГОСУДАРС ГВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690169/06 (22) 10.05.89 (46) 23.08.91. Бюл. N 31 (71) Белорусская сельскохозяйственная академия (72) А,Н.Карташевич и В.К.Кожушко (53) 621. 436-545(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1268771, кл. F 02 D 23/02, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ВОЗДУХА

В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

С НАДДУВОМ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить надежность работы устройства для подачи

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания, в частности к устройствам регулирования подачи воздуха в дизели с турбонаддувом.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На фиг. 1 изображено устройство для подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания с турбокомпрессором; на фиг. 2— исполнительный механизм устройства; на фиг. 3 — исполнительный механизм (продольный разрез): на фиг, 4 — пластина с рисками исполнительного механизма; на фиг. 5 — структурная схема блока управления.

Двигатель внутреннего сгорания, например, дизель 1 (фиг. 1) снабжен турбоком„„Я „„1671926 А1 воздуха в двигатель с турбокомпрессором.

Устройство для подачи воздуха в двигатель

1 с турбокомпрессором 2 содержит источник сжатого воздуха 3 с приводом от двигателя 1, ресивер 5, управляемый электромагнитный вентиль 4, обмотка которого соединена с выходом блока управления, задатчик 9 режима работы и связанный с ним исполнительный механизм 10, Исполнительный механизм 10 выполнен в виде поворотного полого корпуса, пластины с нанесенными на ней двумя рядами рисок и двух оптронов для фиксации перемещения рисок при движении пластины. Устройство реализует цифровой метод опознания скорости изменения топливоподачи, что позволяет повысить надежность его работы, 1 с и 1 з.п. ф-лы, 5 ил. прессором 2, связанным трубопроводом 3, на котором установлен управляемый запорный клапан 4, с воздушным ресивером 5, имеющим предохранительный клапан 6, питание которого производится по трубопроводу 7 от источника сжатого воздуха 8, задатчик 9 и исполнительный механизм 10.

Исполнительный механизм представляет собой корпус 11 (фиг. 2) шарнирно закрепленный с помощью винта 12 на корпусе насоса 13, внутри которого перемещается исполнительный элемент 14, закрепленный с помощью винта 15 на эадатчике 9 режима работы двигателя. Таким образом, при перемещении задатчика 9 режима работы двигателя перемещается и связанный с ним исполнительный элемент 14, а корпус 1.1 эа счет шарнирной связи с корпусом топливно1671926 го насоса 13 только поворачивается относи тельно оси винта 12, Исполнительный механизм устройства может быть подсоединен и к другим перемещающимся частям топливного насоса, определяющим подачу топлива, например, к рейке топливного насоса.

На корпусе 11 исполнительного механизма установлены оптопары с открытым оптическим каналом отражательного типа

16 и 17 (далее в тексте оптопары).

Исполнительный элемент 14 устройства представляет собой (фиг, 3) оптопары 16 и

17, а также пластину с черным покрытием (например, черный хром), на которой нанесены в одном ряду отражательные поверхности в Виде тонких рисок 18, a an Вторui ряду — протяженная отражательная полоса

19. Оптопара 16 состоит из светодиода 20 и фотодида 21, подключенных к блоку управления, который ведер>кпт резисторы 22, 23, цифровой компаратор 24, делитель частоты

25, генератор 26, инвертор 27, ключ 28, обмотку 29 электромагнитного вентиля 4, реле

30, ключ 31. В состав оптопары 17 входят светодиод 32 и фотодиод 33, Кроме того, блок управлени содержит также резисторы

34 и 35, триггер 36.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на блок управления (фиг. 4) его элементы находятся а следующих режимах; фотодиод 21 оптопары 16 заперт, т.к, он не засвечивается светодиодом 20. На входе А цифрового компаратора

24 устанавливается напряжение логического нуля, вследствие чего на выходе С компаратора 24 имеется напряжение логической единицы, т,к. частота на входе А меньше частоты на входе В, которая задается генератором 26 и делителем частоты 25. Фотодиод 33 оптопары 17 засвечивается и находится в открытом состоянии. Р» этом случае на вход А триггера 36 подается напряжение логической единицы, на выходе С триггера 36 устанавливается напряжение логической единицы. На выходе Д цифрового компаратор;, 24 имеется напряжение логического нуля. Ключ 31 разомкнут, а на выходе инвертора 27 иь еется напряжение логической единицы, вследствие чего ключ

28 находится в проводящем состоянии. Ток через обмотку реле 30 и обмотку 29 запорного клапана 4 не протекает и вентиль находится в закрытом состоянии.

Г1ри медленном перемещении задатчика 9 режима работы двигателя, т.е, при медленном перемещении исполнительного элемента 14 (фиг. 2) относительно оптопары

16 сост ояние электронной схемы не меняет55- ("плюс" источника напряжения) продолжает поступать по замкнутым контактам ключа

28, по обмотке 29 электромагнитного вентиля 4, обмотке и замкнутым контактом реле

30. По истечению заданного промежутка времени, определяемого частотой генерато10

50 ся. Клапан 4 находится в закрытом состоянии, При резком увеличен:и подачи топлива, т.е. резком перемещении задатчика 9 режима работы двигателя (фиг. 1) быстро перемещается исполнительный элемент 14 (фиг. 2) относительно оптопары 16. Риски 18 (фиг. 3) также перемещаются относительно оптопары

16 и в момент прохождения каждой риски

18 мимо светодиода 20 (фиг. 4) на фотодиоде

21 появляется импульс напря>кения. Импульсы со светодиода 20 подаются на вход

А компаратора 24,. Когда частота импульсов на входе А превысит частоты импульсов на входе Б компаратора 24 (резкое увеличение подачи топлива), на выходе Д появляется напряжение логической единицы, При этом ключ 31 замыкается, ток от положительного полюса источника проходит через замыкающий элемент клю ьэ 28, обмотку 24 электромагнитного вентиля 4, обмотку реле 30.

Клапан 4 (фиг. 1) открывается, сжатый воздух из ресивера 5 через предохранительный клапан 6, по трубопроводу 3 поступает к турбокомпрессопу 2 или в цилиндры двигателя 1.

Одновременно контакты реле 30(фиг, 4) замыкаются, уровень логической единицы с выхода Д компратора 24 поступает на вход делителя частоты 25, обнуляя его, С выхода

Д компаратора 24 на вход В триггера 36 подается напряжение логической единицы, триггер 36 опрокидывается и на его выходе

С устанавливается напряжение логическогс нуля. Светодиод 20 оптопары 16 не высвечивается. В этой ситуации движение исполнительного элемента 14 (фиг, 2) с рисками 18 не вызывает открытие фотодиода 21 (фиг. 3) оптопары 16, т,е. не вызывает появление импульсов напряжение на входе А компаратора 24 при обратном (в сторону уменьшения подачи топлива) перемещении задатчика 9 (фиг. 1) режима работы двигателя. Вследствие того, что частота на входе В компаратора 24 становится больше частоты на входе А этого же компаратора на его выходе Д устанавливается уровень напряжения логического нуля, а на выходе С— уровень напряжения логической единицы, На входе R делителя частоты 25 также становится напряжение логического нуля и делитель начинает считать импульсы поступающие от генератора 26.

Ключ 3 1 размыкается, но ток по цепи

1671926 ра 26 и коэффициентом деления делителя частоты 25 на его выходе В устанавливается напряжение логической единицы, что приводит к появлению напряжения логического нуля на выходе инвертора 27. Вследствие этого ключ 28 размыкает цепь, ток через обмотку 29 клапана 4 не протекает и он закрывается, прекгащая подачу дополнительного воздуха в цилиндры двигателя.

При обратном перемещении исполнительного элемента 14 (фиг. 3) в момент пересечения оптопарой 17 полосы 19, фотодиод 33 оптопары 17 открывается и нэ вход А триггера 36 поступает напряжение логической единицы, а на его выходе С также устанавливается напряжение логической единицы. Светодиод 20 оптопары 16 начинает высвечиваться и устройство готово к выполнению следующего цикла.

Благодаря тому, что устройство реализует цифровой метод опознания быстрого переходного режима изменения топливоподачи, исключается влияние внешних факторов на работу устройства, чем обеспечивается его высокая надежность работы, Формула изобретения

1. Устройство для подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащее последовательно сообщенные между собой по ходу потока источник сжатого воздуха, ресивер, управляемый запорный клапан с исполнительным механизмом и турбокомпрессор, а также датчик нагрузки топлива и блок управления с компаратором, связанный своим входом с датчиком нагрузки, причем выход блока управления связан с исполнительным механизмом запорного

5 клапана,отличаю щеесятем,что,с целью повышения надежности, датчик нагрузки выполнен в виде датчика пеоемещения органа управления подачей топлива в виде полого корпуса с закрепленными в нем

10 двумя оптопарами и установленной в полости корпуса с воэможностью перемещения относительно оптопар пластины с двумя рядами меток, каждый из которых ориентирован относительно одной из оптопар, 15 пластина кинематически связана с органом управления подачей топлива, а компаратор выполнен в виде цифрового компаратора с двумя входами, каждый из которых связан с выходом одной из оптопар.

20 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит R = S триггер, генератор, делитель частоты. инвертор, ключ и реле, при этом к одному из выходов цифрового компаратора подклю25 чен вход второй оптопары, выход первой оптопары через триггер соединен со входом второй оптопары, а генератор и делитель ю опорной частоты подключены к компаратору, причем делитель частоты через инвертор

30 и ключ соединен с исполнительным механизмом запорного клапана, который дополнительно через ключ и реле соединены со вторым выходом цифрового компаратора.

1671926

Фиг. 5

1671926

Фиг.5

Составитель В.3абегалин

Техред М,Моргентал Корректор М,Кучерявая

Редактор С.Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 2815 Тираж 345 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5