Устройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания

 

(72) Авторы изобретения

A. А. Бельке и B. В. Макаров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для обучения водителей в тре нажерах транспортных средств и в исследовательских стендах.

Известно устройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее интегратор, выполненный на усилителе, выход которого одновременно подключен к входам модели регулято- 1о ра и функционального преобразователя характеристик двигателя, выход которого подключен к первому входу интегратора, а выход модели регулятора подключен ко второму входу функционального преобразователя характеристик двигателя (1)!

Недостатком устройства является то, ! что оно не моделирует пусковые характеристики двигателя и влияние температуры масла на запуск и глушение дви- 10 гателя.

Наиболее близким по технической сущности к .предлагаемому является устройство, содержащее регулятор подачи топлива, интегратор, сумматоры, инверторы, делитель напряжения, блоки воспроизведения нелинейностей, инерционный блок и блоки сравнения (2).

К недостатку этого устройства также .следует отнести невозможность моделирования пусковых характеристик.

Бель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения пусковых характеристик дв игате ля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее интегратор, блоки воспроизведения нелинейностей, сумматор, источник питания, блок сравнения и выпрямительный элемент, введены усилитель и датчик температуры масла, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выхо— ду источника питания, выход сумматора соединен с первым входом блока сравнения, выход которого через выпрями3 9420 тельный элемент подключен к первому входу интегратора, выход которого непосредственно соединен со вторым входом блока сравнения, с первым входом первого блока воспроизведения нелинейности и через цепочку из последовательно соединенных усилителя и второго блока воспроизведения нелинейности подключен к второму входу первого блока воспроиз ведения нелинейности, выход которого 1О соединен с вторым входом интегратора.

На чертеже представлена схема устройства для моделирования двигателя внутреннего сгорания.

Оно содержит интегратор 1, выпря- 15 мительный элемент 2, блок 3 сравнения, блоки 4 и 5 воспроизведения нелинейностей, сумматор 6, датчик 7 температуры масла, источник питания 8 и усилитель 9. Блок 4 и усилитель 9 образуют о модель регулятора 10, в которой входной величиной является напряжение, пропорциональное оборотам выходного вала двигателя, а выходной — напряжение, пропорциональное перемещению управляющего 5 элемента. Функциональная зависимость . блока 5 представляет собой зависимость крутящего момента двигателя от оборотов коленчатого вала.

Устройство работает следующим образом.

Основное уравнение, на котором основана работа устройства, имеет вид

a — = М (НЯ)-мс, d4

rpe J — момент инерции, приведенный к валу двигателя;

0u — угловая скорость вращения вала двигателя;

g(ugly)- крутящий момент, действующий на вал двигателя, зависящий от угловой скорости вала двигателя и количества топлива;

8с - момент сопротивления вращению.

Указаннор уравнение решается с по45 мощью интегратора 1.

Зависимость Pl(®g формируется блоком 5, на один вход которого с интегра.тора 1 поступает напряжение, пропорциональное оборотам вала двигателя, а на

50 другой — напряжение, зависящее от подачи топлива. Это напряжение формируется с помощью модели регулятора 10.

Моделирование пусковых характеристик двигателя основано на том, что при оборотах вала двигателя ниже минимально

55 устойчивых резко повышается момент сопротивления. Это осуществляется с помощью блока 3, на один вход которого

66 4 с сумматора 6 поступает напряжение, пропорциональное минимально устойчивым оборотам вала двигателя, зависящее от напряжения, пропорционального температуре масла двигателя. На другой вход блока 3 с интегратора 1 поступает напряжение, пропорциональное оборотам вала двигателя. Если это напряжение больше напряжения минимально устойчивых оборотов, то на выходе блока 3 имеется напряжение такой полярности, т.е. блок 3 сравнения не влияет на работу двигателя.

Если напряжение, которое не пропускается выпрямительным элементом 2, с выхода интегратора 1 становится меньше напряжения с выхода сумматора 6, то напряжение на выходе блока 3 сравнения меняет знак и через выпрямительный элемент 2 поступает на вход интегратора 1, т.е. резко возрастает момент сопротивле. ния.

Зависимость напряжения, пропорционального минимально устойчивым оборотам двигателя, обеспечивается с помощью сумматора 6 и датчика 7 температуры масла таким образом, что, чем меньше„напряженне, пропорциональное температуре масла, тем выше напряжение, определяющее м ини мал ьно уст ойч ивые обороты двигателя.

Предлагаемое устройство позволяет моделировать пусковые характеристики двигателя в зависимости от температуры масла.

Формула изобретения

Устройство для моделирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее интегратор, блоки воспроизведения нелинеиностей, сумматор, источник питания, блок сравнения и выпрямительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения пусковых характеристик двигателя, в устройство введены усилитель и датчик температуры масла, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу источника питания, выход сумматора соединен с первым входом блока сравнения, выход которого через выпрямительный элемент подключен к первому входу интегратора, выход которого непосредствен» но соединен с вторым входом блока сравнения, с первым входом первого блока воспроизведения нелинейности и через цепочку из последовательно соединенных

5 942066 6 усилителя и второго блока воспроизведе- l. Известия высших учебных заведения нелинейности подключен к второму ний, сер. "Машиностроение . Издание входУ пеРвого блока воспРоизведениЯ йе- МВТУ им, Еаумана. 1965, % 12 с. 48. линейности, выход которого соединен с вторым входом интегратора. 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, М 640326, кл. B 06 & 7/62, 1976 принятые во внимание при экспертизе (прототип).

Составитель И. Загорбинина

Редактор Т. Портная Техред M. Tenep,. Корректор. Г. Решетник-, Заказ 4844/42 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4