Регулятор оборотов для двигателя внутреннегосгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗО5272 6оюз-Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.XII.1969 (¹ 1385012/24-6) МПЬ; Г 02d 39/00 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 04.V1.1971. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 28.IX.1971

УДК 621.436(088.8) Авторы изобретения

l0. H. Кандауров, В. В. Сахаров и Е. П. Федоров

Ленинградский институт водного транспорта

Заявитель

РЕГУЛЯТОР ОБОРОТОВ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

С ГОРАНИЯ

Изобретение касается регуляторов для двигателей внутреннего сгорания, преимущественно судовых дизелей.

Известны регуляторы оборотов для двигателя внутреннего сгорания, содержащие соединенные последовательно датчик оборотов, суммирующий элемент, усилитель и исполнительный механизм, к выходу которого подключен потенциометр обратной связи для подачи импульсов на суммирующий элемент.

Однако при использовании этих регуляторов на судовых дизелях возникает опасность попадания дизеля в зону критических оборотов.

Кроме того, электрическая схема регулятора чувствительна к изменению напряжения судовой сети.

Целью изобретения является предотвращение работы двигателя в зоне критических оборотов.

Для этого в регулятор включено устройство для прохождения зоны критических оборотов дизеля, а усилитель питается от стабилизированных источников постоянного тока.

На фиг. 1 приведена блок-схема предложенного регулятора; на фиг. 2 — то же, принципиальная схема оптимального регулятора (следящая система) с блоком для прохождения зоны критических оборотов двигателя (логическая схема, выполненная на реле); на фиг. 3 показана статическая характеристика оптимального регулятора с прохождением зоны критических оборотов (нагрузка на двигатель осуществляется гидротормозом); на фиг. 4 — статическая характеристика блока

5 для прохождения зоны критических оборотов.

Регулятор содержит датчик 1 числа оборотов, суммирующий элемент 2, усилитель 8, исполнительный механизм 4, двигатель 5 внутреннего сгорания, потенциометр 6 обратной

10 связи, блок 7 для прохождения зоны критических оборотов. Датчик оборотов выполнен в виде тахогенератора постоянного тока. Напряжение с тахогенератора сглаживается Гобразным фильтром C, C, R>. Суммирую15 щий элемент 2 выполнен на потенциометрах

R и R3. Усилитель 3 представляет собой двухкаскадный транзисторно-тиристорный усилитель напряжения. Первый каскад — балансный усилитель постоянного тока (транзисто20 ры Т, и Тз). Второй каскад — реверсивный тиристорный усилитель с выходом на переменном токе (тиристоры Т-, и Т ). В цепь управляющих электродов тиристоров включены транзисторы Тз и Т, работающие в режиме усилителей постоянного тока. В качестве исполнительного механизма 4 использовандвухфазный асинхронный двигатель с редукторной передачей, преобразующей вращательное движение в поступательное. Палец редуктора, совершающий поступательное движение, 305272

65 воздействует на рейку топливных насосов двигателя 5. Перемещение выходного пальца редуктора преобразуется в напряжение постоянного тока с помощью потенциометра обратной связи %. Замкнутая система, состоящая из суммирующего элемента 2, усилителя

8, исполнительного механизма 4 и потенциометра б обратной связи, представляет собой следящую систему, которая преобразует напряжение тахогенератора в положение рейки топливных насосов дизеля. Блок 7 для прохождения зоны критических оборотов представляет собой логическую схему, выполненную на реле.

jIIIH обеспечения инвариантности схемы и изменению напряжения судовой сети, питание усилителя 8 и потенциометра б осуществляется от стабилизированных источников питания постоянного тока.

Регулятор действует следующим образом.

На элементе 2 суммируются напряжение тгхогенератора, пропорциональное числу оборотов дизеля, и напряжение отрицательной обратной связи, пропорциональное ходу рейки топливных насосов. Сигнал рассогласования, усиленный по напряжению и мощности усилителем 8, подается на двигатель исполнительного механизма 4, который через редуктор воздействует на рейку топливных насосов двигателя 5. В статическом режиме определенным оборотам двигателя соответствует строго определен.<ое положение выходного пальца редуктора. По мере изменения оборотов двигателя следящая система «следит» за их изменением, перемещая выходной палец и рейку топливных насосов.

Пусть исходным режимом работы дизеля является точка А (см. фиг. 3), расположенная в месте пересечения регуляторной характеристики дизеля и нагрузочной характеристики гидротормоза. При увеличении нагрузки, т. е. при переходе с нагрузочной характеристики R íà R, двигатель работает по характеристике оптимального регулятора (АВ).

При отсутствии блока для прохождения зоны критических оборотов новый установившийся режим характеризовался бы точкой В, которая находится в зоне критических оборотов (U,„„„— U„„,. ). Блок 7 обеспечивает перемещение рейки топливных насосов при уменьшении напряжения тахогенератора до

U,," íà величину, необходимую для прохождения зоны.

Дизель по характеристике А — 1 — II — III — С переходит в новый установившийся режим работы (точка C) .

При увеличении напряжения U„„в результате снятия нагрузки и увеличения оборотов дизеля на нижней границе зоны критических оборотов U,„=U,„„„(òî÷êà III, фиг. 3) на вход следящей системы, кроме U„„„, подается дополнительное напряжение U„oo (суммарное напряжение U,, + U,„) . Двигатель по характеристике С вЂ” III — 1 — А переходит в новый установившийся режим. Чувствительны5

l5

45 ми элементами, настроенными на U„„„v

UMBING„ÿBëÿþòñÿ поляризованные реле РП1 и РП .

При оборотах выше критических (точка А на фиг. 3) реле РП, и РП находятся под током. н. о. контакты обоих этих реле замкнуты, а следовательно, реле РП и РП > тоже находятся под током. н. о., контакты реле РП > и

РП > замкнуты, и реле «ИЛИ» срабатывает, нормально разомкнутый контакт реле «ИЛИ» замыкается, и на вход следящей системы подается напряжение (У,,, +Ьд„,).

В процесс снижения оборотов двигателя напряжение U,, у меньшается до величины т.г. = Uirarcc (точка 1 HB фиг. 3, 4), Отпускает чувствительное реле РП, обесточивается, реле РП,, размыкается контакт реле РП, реле «ИЛИ» обесточивается, н. з. контактом реле «ИЛИ» закорачивается цепь подключения напряжения U„„, è на вход следящей системы подается U,, При дальнейшем снижении оборотов двигателя напряжение в точке U,„,„(òî÷êà 111 на фиг. 3 и 4) отпускает реле РП, и реле РП обесточивается. Н. з. контакты реле РП и

РП, замыкают цепь питания реле П„и оно становится на самоблокировку. Реле «ИЛИ» остается обесточенным. На вход следящей системы подается напряжение U, При обратном ходе, т, е. в процессе повышения оборотов двигателя и напряжения

Ь,,, в точке U„», (точка П1 на фиг. 3 и 4), срабатывают реле РП и РП,. Н.з. контакт реле РП, размыкается, и реле П, остается на самоблокировке.

Замкнутые контакты реле П и РП > подключают цепь питания к реле «ИЛИ», нормально размокнутый контакт которого замыкается, и на вход следящей системы подается напряжение (11т.г,+ (- доп) .

При дальнейшем увеличении напряжения в точке (точка 1 на фиг. 3 и 4) срабатывает реле РП, и РП q. Н.з. контакт реле РП, размыкается и реле П, отпускает. Реле «ИЛИ» остается под током, так как нормально разомкнутый контакт реле РП, замыкается. На вход следящей системы по-прежнему подается напряжение (U,, + Uyppp) .

Предмет изобретения

1. Регулятор оборотов для двигателя внутреннего сгорания, например судового дизеля, содержащий соединенные последовательно датчик оборотов, суммирующий элемент, усилитель и исполнительный механизм, к выходу которого подключен потенциометр обратной связи для подачи импульсов на суммирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью предотвращения работы двигателя в зоне критических оборотов, в регуляторе для выработки дополнительного напряжения при достижении двигателем зоны критических оборотов предусмотрен блок реле, вход которого подключен к датчику, а выход — к суммирующему элементу.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса регулирования, усилитель подключен к

305272 стабилизированному источнику постоянного тока.

V мин макс

Фиг.,7

V мак

V маы

Фиг. 4

Составитель А. Белостоцкий

Текрсд 3. H. Тараненко Корректор Л. А. Царькова! сдак ор Е. Кравцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2511/9 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4i5