Система регулирования подачи дополнительного воздуха в дизель

 

Сущность изобретения: для повышения качества протекания переходных процессов устройство содержит первый и второй неинвертирующие усилители 6 и 8, элемент 7 памяти, реле 5с парой замыкающих контактов и датчик 10 давления, установленный в источнике 11 сжатого воздуха. При дымности, большей допустимого уровня, блок 4 управления вырабатывает сигнал высокого уровня, реле 5 срабатывает, замыкая контакты , выходной сигнал усилителя 6 проходит через замкнутые контакты,элемент: (7 памяти и усилитель 8 на обмотку электропневмоклапана 9. Последний срабатывает и открывает подачу воздуха из источника 11 в дизель 3 через магистраль 13.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1830424 А1 (и)э F 02 Р 33/02, 41/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4870725/06 (22) 03.10.90 (46) 30.07.93. Бюл. М 28 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И,Ленина (72) А.Н.Борисенко, Ю.Н.Колыбин и Г.М.Киселева (56) Авторское свидетельство СССР

hL 547537, кл. F 02 0 23/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1164449, кл. F 01 0 33/00, 1985;

Asm «oe свидетельство СССР

t4 1781444; кл. F 02 0 41/04, 1990. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ

ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВОЗДУХА 8 ДИЗЕЛЬ (57) Сущность изобретения: для повышения качества протекания переходных процессов устройство содержит первый и второй неинвертирующие усилители 6 и 8, элемент 7 памяти, реле S с парой замыкающих контактов и датчик 10 давления, установленный в источнике 11 сжатого воздуха. При дымности, большей допустимого уровня, блок 4 управления вырабатывает сигнал высокого уровня, реле 5 срабатывает, замыкая контакты, выходной сигнал усилителя 6 проходит через замкнутые контакты, элемент 7 памяти и усилитель 8 на обмотку электропневмоклапана 9. Последний срабатывает и открывает подачу воздуха иэ источника 11 в дизель 3 через магистраль 13. 1 ил.

1830424

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, преимущественно к регулированию воздухоснабжения дизеля, Цель. изобретения — повышение эффективности работы системы за счет повышения качества переходных процессов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фотоэлектричв- 10 ский дымомер 1 и датчик 2 частоты вращения дизеля 3. Выход фотодымомера 1 соединен с первым входом блока 4 управления, второй вход которого подключен к датчику 2 частоты вращения. Выход блока 4 управления соединен с первым зажимом катушки реле 5, второй зажим которой подключен к общему проводу схемы. Кроме того, выход фотодымомера 4 соединен с входом первого неинввртирующего усили- 20 теля 6, выход которого через замыкающие контакты реле 5 связан со входом блока 7 памяти, Выход блока 7 памяти подключен ко входу второго нвинвертирующего усилителя 8, выход которого соединен се вторым 25 отводом обмотки электропневмоклвпана 9 с электродинамическим приводом, а второй отвод обмотки пневмоклапвна подключен к общему проводу электросхемы.

Датчик 10 давления установлен в источнике 30 f 1 сжатого воздуха и связан со входом инввртирующего усилителя 12, выход которого соединен с шиной питания первого нвинвертирующего усилителя 6. Источник 11 сжатого воздуха через злектропнввмокла- 35 пан 9 связан с магистралью 13 подачи воздуха в дизель 3.

Техническая реализация устройства.

Злектропневмоклапан выполнен на базе электродинамичвского преобразователя, 40 например, типа М-977-1, обеспечивающего перемещение подвижной части 0...20 мм, тяговое усилие 140...250 Н и потребляющий максимальную мощность 32 Вт. Реле имеет . пару нормально разомкнутых (замыкающих 45 контактов и может быть выбрано, например, типа РЭС 10 или другого типа, обеспечивающего надежную коммутацию злектропневмоклапана 9 и согласующегося по мощности потребления с выходной цепью блока 4 уп- 50 рввления Датчик 10 давления служит для преобразования давления в источнике сжатого воздуха в электрическое напряжение неизменной полярности и может быть вы. бран, например, типов ИКД, МДДА, ЭДМУ 55 и др. В качестве фотодымомера 1 может быть использован промышленный прибор

"Хатрич", "Сижа-103" или др, Блок 4 управления вырабатывает сигнал логического нуля, когда дымность отработавших газов не превышает допустимого уровня, и вырабатывает сигнал логической единицы при превышении этого уровня. Блок 4 может быть выполнен в виде компаратора с переменным порогом срабатывания (в зависимости от частоты вращения) на дискретных элементах или микросхемах, В частности, такой узел можно выполнить на операционном усилителе, на выходе которого через резистор включен транзисторный инвертирующий каскад. При этом первым входом узла 4 является инвертирующий вход операционного усилителя, вторым входом — зажим, а выходом — коллектор указанного транзисторного каскада. Усилитель 12 вырабатывает напряжение питания для первого усилителя 6, поэтому выходной каскад усилителя 12 должен быть болев мощным, чем усилителя 6, а полярность выходного напря- .

)KeHNfl усилителя 12 должна совпадать c no лярностью напряжения питания узла 6. Узел

12 может быть выполнен на дискретных элементах или интегральных микросхемах (серий 140, 544 и др.}. В частности, этот усилитель может быть реализован на операционном усилителе и эмиттерного повторителя на одиночном или составном транзисторе, При этом выход ОУ подключен к входу эмиттерного повторителя, в выход повторителя является выходом узла 12. Элемент 7 памяти может в частности представлять собой рвзистиено-емкостную цепочку.

Первый усилитель 6 может быть выполнен в виде змиттерного повторителя или в виде двухкасквдного усилителя, Второй усилитель 9 может быть выгюлнен в виде такого же двухкаскадного усилителя или неинвертирующего усилителя на ОУ с эмиттерным повторителем нв выходе. Датчик 2 частоты вращения может быть выполнен в виде тахогенвратора или в виде связанных между собой индукционногодатчика(выполненно-. го в виде постоянного магнита, установлен= ного на валу, и неподвижно установленной вблизи него катушки, зажимы которой являются выходом датчика) компараторв, одновибратора диода, анод которого подключен к выходу одновибратора, и фильтра нижних частот, вход которого соединен с катодом диода. При этом фильтр нижних частот может быть выполнен в виде последовательно соединенных фильтра и инвертирующего усилителя, выход этого усилителя и служит выходом датчика 2..

При практической реализации устройства полярности питающих напряжений и проводимости полупроводниковых приборов могут отличаться от токовых вышеприведенных источниках литературы (в зависимости от используемой элементной базы .

1830424

Составитель. А. Борисенко

Техред М.Моргентал Корректор А, Козориз

Редактор

Заказ 2517 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ-СССР

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

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

Система работает следующим образом.

При уровне дымности ниже допустимого уровня для данной частоты вращения блок управления 4 вырабатывает "0" на своем выходе. реле 5 обесточена, контакты реле 5 разомкнуты, элемент памяти 7 разряжен и на выходе второго усилителя 8 нулевой уровень, что соответствует перекрытию подачи сжатого воздуха из источника 1 через эапорный орган — ЭДП 9 в магистраль 13 дизеля 3.

При достижении дымности уровня срабатывания блока управления 4, последний запитывает катушку реле 5, что вызывает замыкание контактов реле 5. Выходное напряжение nepsoro усилителя 6, прямо пропорциональное уровню сигнала дымности фотодымомера 1 и обратно — давлению в источнике 11 (цепь сигнала: датчик давления 10 — инвертирующмй усилитель 12— шина питания первого усилителя 6), поступает через замкнувшиеся контакты реле 5 нэ элемент питания 7, который "запоминает" этот уровень (и, в дальнейшем, непрерывное отслеживает его изменение) и передает его через второй усилитель 8 нэ обмотку ЭДП 9. ЭДП 9 отрабатывает этот сигнал. открывая подачу сжатого воздуха мз источника 11 через магистраль 13 в цмлмндры дизеля 3. Таким образом, ° момент появления дымности ЭДП 9 устанавливает степень подачи сжатого воздуха, пропорционально уровню дымности и обратно пропорциональную давлению в источнике 1 t. В дальнейшем переходной процесс идет так: дополнительное воздухоснабжение вызывает качественный прием нагрузки, сгорание топлива происходит оптимальным образом и дымность уменьшается. При этом турбокомпрессор увеличивает воэдухоснэбжение и дополнительная подача сжатого воздуха должна быть снижена, что и происходит в предлагаемой системе: сигнал фотодымомера 1.уменьшается и по цепи: первый усилитель 6, элемент памяти 7, второй усилитель 8, ЭДП 9 — вызывает уменьшение степени подачи сжатого воздуха.

При достижении уровня дымности величины nopora срабатывания блока управления 4, последний обеспечивает реле 5 и элемент памяти 7. лишенный входного сигнала, начинает разряжаться через входную цепь втщюго усилителя 8, вызывая уменьшение напряжения на его выходе и постоянное перекрытие дополнительного воэдухоснаб5 жения, Прием нагрузки в предлагаемой системе происходит с лучшим качеством переходных процессов, что объясняется более качественным смесеобразованием, т.е. со10 отношением топливо-воздух в цилиндрах дизеля. Основными моментами получения оптимального смесеобраэования являются; учет давления в источнике сжатого воздуха . и зависимость степени подачи сжатого воз15 духа от физических параметров переходного процесса — от уровня дымности.

Таким образом, исходя из вышеизложенного очевидно, что в предлагаемой системе имеет место повышение качества

20 переходных процессов по сравнение с известной системой — прототипом.

Формула изобретения

Система регулирования подачи допол-„

25 нмтвльного воздуха в дизель, содержащая блок управленмя, фотоэлектрический дымомвр и датчик частоты вращения, подкл юченныв к входам блока управления. источник сжатого воздуха с установленным в нем дат30 чикой давленмя. электропневноклапан с электрадмнэмическмм приводом, установленный в магистрали подачи воздуха от источника к выпускному трубопроводу дизеля, немнвертмрующмй и инвертирующий усилм35 тми, и реле с нормально разомкнутым контактом, причем выход датчика давления через инввртирующий усилитель соединен с шиной питания неинвертирующего усили. теля, а обмотка реле подключена к выходу

40 блока управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективностм работы, она снабжена вторым неинвертирующим усилителем и элементом памяти, причем выход неинвертирующего усилите45 ля через контакт реле соединен с входом элемента памяти, выход которого черед второй неинвертирующий усилитель подключен к обмотке злектродинамического привода; а выход фотоэлектрического дымо50 мера соединен с входом первого неинверти: рующего усилителя.