Устройство для регулирования подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: регулирование воздухоснабжения ДВС в переходных режимах. Сущность изобретения: в устройство введены дополнительная схема И 9, пороговое устройство, первый триггер 8, второй триггер 15, третий триггер 10, первая линия 21 и вторая линия 25 задержки, схема 6 выделения приращения давления, блок 11 световой индикации и датчик 5 давления. При нарушении работоспособности линии подачи сжатого воздуха при набросе нагрузки пороговое устройство 7 не изменяет состояния триггера 8, что приводит к наличию сигналов логической 1 на обоих входах схемы И 9, установке триггера 10 в единичное состояние и индикации состояния Неисправно блоком 11. 1 ил. е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 02 0 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769917/06 (22) 14.12.89 (46) 07.07.92, Бюл. ¹ 25 (71) Производственное объединение "Завод им. Малышева" и Харьковский политехнический институт им, В,И.Ленина (72) А.Н,Борисенко, Ю.Н,Колыбин, В,Н.Соболь, B,Н.Зайончковский, Е,Г,Заславский, В.П.Самсонов и Г.M,Êèñåëåâà (53) 621.436.21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1462009, кл, F 02 D 23/02, 10.02.87, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПОДАЧИ ВОЗДУХА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

„„,Я „„1746016 А1 (57) Использование: регулирование воздухоснабжения ДВС в переходных режимах.

Сущность изобретения: в устройство введены дополнительная схема И 9, пороговое устройство 7, первый триггер 8, второй триггер 15, третий триггер 10, первая линия 21 и вторая линия 25 задержки, схема 6 выделения приращения давления, блок 11 световой индикации и датчик 5 давления. При нарушении работоспособности линии подачи сжатого воздуха при набросе нагрузки пороговое устройство 7 не изменяет состояния триггера 8, что приводит к наличию сигналов логической "1" на обоих входах схемы И 9, установке триггера 10 в единичное состояние и индикации состояния "Неисправно" блоком 11. 1 ил.

1746016

30

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для регулирования воздухоснабжения двигателей внутреннего сгорания (ДВС), Известно устройство для регулирования дизеля (авт..св. СССР М 240939, кл. F 02 D 23/02, 1986), содержащее регулятор частоты вращения, рычаг которого подсоединен к регулятору доэирования подачи топлива, источник сжатого воздуха, подключенный к цилиндрам двигателя при помощи магистрали, установленный в ней золотник с приводом от подпружиненного сердечника электромагнита с 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 головку, дополнительное плечо жестко связано с ограничителем хода, а головка сопряжена с подвижным упором ограничителя перемещения органа дозирования подачи топлива, ограничитель выполнен с приводом от датчика давления наддува,-сообщенного с магистралью сжатого воздуха непосредственно и с ресивером через обратный клапан, три диода, тиристор, два резистора, конденсатор и катушку индуктивности, катоды первого и второго диодов соединены с вторым зажимом электромагнита, 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 зажиму источника питания, первый зажим второго резистора соединен с анодом третьего диода, катод которого подключен к управляющему электроду тиристора, В этом устройстве подача дополнительного воздуха начинается лишь после провала оборотов, что не позволяет получить хорошее протекание переходных процессов. Кроме того, в устройстве отсутствуют средства контроля его работоспособности, что говорит о его низкой надежности.

Известно устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания (авт,св, СССР М 1268771, кл, F 02 D 23/02, 1986), содержащее источник сжатого воздуха, подключенный через ресивер, электромагнитный переключатель с запорным клапаном и трубопровод к турбокомпрессору, два магнита, установленные на роторе турбокомпрессора и задатчике режима работы (рычаг топливоподачи) и связанные с катушками индуктивности, которые управляют переводом двух компараторов в нулевое и единичное состояния, что обеспечивает открытие и закрытие подачи сжатого воздуха в двигатель, при этом подачу сжатого воздуха открывает сигнал от резкого перемещения рычага топливоподачи, а закрывает сигнал достижения частотой вращения турбокомпрессора постоянного порогового значения.

По сравнению с предыдущим данное устройство обладает высоким быстродействием (отсутствует механическая связь между органом топливоподачи и контактами управления электромагнитного вентиля), благодаря чему дополнительный воздух подается в двигатель достаточно быстро, что приводит к повышению качества переходных процессов, Но вопрос надежности и контроля остается нерешенным.

Наиболее близким к изобретению является устройство для регулирования подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания, содержащее дистанционный электромагнитный переключатель с двумя входами, выход которого связывает источник питания с электромагнитным клапаном включения подачи воздуха, два компаратора, датчик угловой скорости рычага управления топливного насоса, снабженный постоянным магнитом и двумя катушками индуктивности, связанными с входами первого компаратора, и датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора, снабженный постоянным магнитом и третьей катушкой индуктивности, связанной с входом второго компаратора, причем выходы первого и второго компараторов связаны соответственно с первым и вторым входами дистанционного электромагнитного переключателя, схему

ИЛИ, схему И, счетчик импульсов с двумя входами. дешифратор и одновибратор, причем выход первого компаратора соединен с первым входом схемы ИЛИ и.входом установки в нуль счетчика импульсов, выход схемы ИЛИ подключен к первому входу дистанционного электромагнитного переключателя, выход второго компаратора соединен с входом одновибратора и счетным входом счетчика импульсов, входы дешифратора соединены с выходами счетчика импульсов, первый вход схемы И соединен с выходом одновибратора, второй вход — с выходом дешифратора, а выход — с вторым входом схемы ИЛИ (1).

8 известном устройстве отсутствуют средства контроля его работоспособности, что свидетельствует о его низкой надежности, Так, при набросе нагрузки (при увеличении подачи топлива) отказы в электронной или в электромеханической ча1746016

25

55 стях схемы устройства приводят к отсутствию подачи дополнительного воздуха в дизель. В результате переходные процессы проходят неудовлетворительно (увеличивается их длительность, дымность, расходтоплива), Наличие отказов может быть определено только с помощью дополнительных измерений соответствующих электрических и других параметров схемы. В процессе работы дизеля фактически неизвестно работает или нет система подачи сжатого воздуха. Таким образом, недостатком прототипа является его низкая надежность работы.

Цель изобретения — повышение надежности работы дизеля, Для этого в утсройство введены дополнительная схема И, пороговое устройство, первый, второй и третий триггеры, первая и вторая линии задержки, блок световой индикации, схема выделения приращения давления и датчик давления, причем выход датчика давления соединен с входом схемы выделения приращения давления, выход которой соединен через пороговое устройство с нулевым входом первого триггера, единичный вход первого триггера через первую линию задержки соединен с нулевым входом второго триггера и выходом второго компаратора, выход первого триггера подключен к первому входу дополнительной схемы И, единичный вход второго триггера подключен к выходу первого компаратора, его выход через вторую линию задержки связан с вторым входом дополнительной схемы И, единичный вход третьего триггера соединен с выходом дополнительной схемы

И, причем прямой выход третьего триггера соединен с первым входом, а инверсный выход с вторым входом блока световой индикации.

На чертеже показана — блок-схема устройства для регулирования подачи воздуха в ДВС.

Двигатель внутреннего сгорания 1 через трубопровод 2 и электрмоагнитный клапан 3 соединен с источником 4 сжатого воздуха, В трубопроводе 2 установлен датчик 5 давления, который соединен с входом схемы 6 выделения приращения давления, выход которой через пороговое устройство

7 соединен с нулевым входом первого триггера 8. Первый вход дополнительной схемы

9 соединен с единичным выходом первого триггера 8, а ее выход — с единичным входом третьего триггера 10. Единичный выход третьего триггера 10 соединен с первым входом блока 11 световой индикации, а инверсный — с вторым его входом. Датчик 12 угловой скорости рычага управления топливного насоса своими выходами соединен с входами первого компаратора 13, выход последнего соединен с первым входом схемы ИЛИ 14, единичным входом второго триггера 15 и входом установки-B нуль счетчика 16 импульсов. Датчик 17 частоты вращения ротора турбокомпрессора своими выходом подключен к входу второго компаратора 18, выход последнего соединен с входом одновибратора 19, с вторым входом ди стан цион ного электромагнитного переключателя (ДЭМП) 20, с входом первой линии 21 задержки и нулевым входом второго триггера 15. Первый вход схемы И 22 соединен с выходом одновибратора 19, а ее. выход — с вторым входом схемы ИЛИ 14, а выход последней с первым входом дистанционного переключателя 20. Вход дешифратора 23 соединен с выходом счетчика, а выход — с вторым входом схемы И 22. Первый выход дистанционного переключателя

20 подключает источник 24 питания к обмотке электромагнитного клапана 3, Вход второй линии 25 задержки соединен с прямым выходом второго триггера 15, а выход — с вторым входом дополнительной схемы И 9.

Выход линии 21 задержки соединен с-единичным входом триггера 8. Второй выход дистанционного переключателя 20 соединен со стробирующим входом компаратора

18.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания схемы устанавливается в следующее состояние: триггер 10 в "0" (на схеме RC-цепочка установки в "0" на нулевом входе не показана); триггер 15 в

"0" (при запуске дизеля набрасывается нагрузка и компаратор 13 вырабатывает "1" на единичный вход триггера 15), триггер 8 в "1".

При набросе нагрузки, достаточной для сра-батывания первого компаратора 13 от сигналов датчика 12 угловой скорости рычага подачи топлива, на первом входе схемы

ИЛИ 14 "1" и ДЭМП 20 срабатывает на подключение источника 24 питания к обмотке электромагнитного клапана (Э К), в результате сжатый воздух от источника 4 через трубопровод 2 поступает в ДВС 1, Датчик 5 давления реагирует на увеличение давления в трубопроводе 2 увеличением выходного напряжения, что приводит к срабатыванию схемы 6 выделения приращения давления, порогового устройства 7 и установке триггера 8 в "0", что соответствует состоянию триггера 10 в "0" и индикации "Исправно".

Триггер 15 при этом устанавлен в "1", но его сигнал на втором входе схемы И 9 поступает позднее "0" с триггера 8, так как задержка в цепи триггера 15 больше. По достижении

1746016

Формула изобретения

Устройство для регулирования подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания, содержащее дистан цион н ый электромагнитный переключатель с двумя входами, выход которого связывает источник питания с электромагнитным клапаном включения подачи воздуха, два компаратора, датчик угловой скорости рычага, управления топливного насоса, снабженный постоянным магнитом с двумя катушками индуктивно1

Редактор Л, Волкова

Составитель А, Борисенко

Техред M.Moðãåíòàë Корректор H. Король

Заказ 23 7 Тираж Подписное

ВНИ ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 частоты вращения турбокомпрессора ДВС 1 . порогового уровня компаратор 18 сигналом датчика 17 вырабатывает "1", что приводит к срабатыванию ДЭМП 20 на отключение источника 24 питания от ЭК 3, в результате дополнительное воздухоснабжение прекращается, В то же время триггер 15 устанавливается в "0", триггер 8-в "1" (эадержка линий 21 больше задержки линии 25), триггер 10 не меняет "0"-состояния и запускается схема корректировки резкого отключения дополнительного воздухоснабжения: одновибратор 19 вырабатываетустановленное число импульсов (четыре) для кратковременного запуска ДЭМП 20, от каждого импульса на подачу воздуха, пока дешифратор 23 не установит "0" на втором входе схемы И 22, когда в счетчике 16 будет установленное число (четыре). B случае нарушения работоспособности линии подачи сжатого воздуха при набросе нагрузки устройство будет работать так. Поскольку датчик 5 давления не увеличит выходной сигнал в момент наброса нагрузки, то пороговое устрйоство 7 не изменит."1" состояние триггера 8, что приведет к наличию двух "1" на обоих входах схемы И 9, т.е. к установке триггера 10 в "1" и индикации состояния

"Неисправно". Эта световая. индикация позволяет принимать оператору соответствующие меры при эксплуатации ДВС, в частности предотвращать резкие набросы нагрузки и тем самым повысить надежность.

45 сти, связанными с входами первого компаратора, и датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора, снабженный постоянным магнитом и третьей катушкой индуктивности, связанной с входом второго компаратора, причем выход второго компаратоар связан соответственно с вторым входом дистанционного электромагнитного переключателя, схему ИЛИ, схему И, счетчик импульсов с двумя входами, дешифратор и одновибратор. причем выход первого компаратора соединен с первым входом схемы ИЛИ и входом установки с нуль счетчика импульсов, выход схемы ИЛИ подключен к первому входу дистанционного электромагнитного переключателя, выход второго компаратора соединен с входом одновибратора и счетным входом счетчика импульсов, первый вход схемы И соединен с выходом одновибратора, а второй вход — с выходом дешифратора, а выход — с вторым входомсхемы ИЛИ,отл ичающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены дополнительная схема И, пороговое устройство, первый, второй и третий триггеры, первая и вторая линии задержки, блок световой индикации, схема выделения приращения давления и датчик давления, причем выход датчика давления соединен с входом схемы выделения приращения давления, выход которой соединен через пороговое устройство с нулевым входом первого триггера, единичный вход первого триггера через первую линию задержки соединен с нулевым входом второго триггера и выходом второго компаратора. выход первого триггера подключен к первому входу дополнительной схемы И, единичный вход второго триггера подключен к выходу первого компаратора, а его выход через вторую линию задержки связан с вторым входом дополнительной схемы И, единичный вход третьего триггера соединен с выходом дополнительной схемы И, причем прямой выход третьего триггера соединен с первым входом, а инверсный выход — с вторым входом блока световой индикации.