УСТРОЙСТВО АВАРИЙНОЙ ОСТАНОВКИ ДВИГАТЕЛЯ ПО МИНИМАЛЬНОМУ ДАВЛЕНИЮ МАСЛА Российский патент 1999 года по МПК F02B77/08 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам аварийной защиты двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.

Известно устройство аварийной остановки двигателя, включающее механизм остановки двигателя, состоящий из корпуса, наконечника, связанного с рычагом привода управления топливным насосом, замка, шариков, пружины и электромагнита и служащий для автоматической остановки двигателя при пожаре и обратном пуске двигателя при скатывании с уклона (см. Танк Т-72А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, кн.2, ч.1, М.: Воениздат, 1988, с. 284-286).

Недостатком данного устройства является то, что он не реагирует на снижение давления масла в системе смазки двигателя до критической величины при работе двигателя на различных режимах, что может привести к выходу двигателя из строя при высокой скорости вращения коленчатого вала.

Задачей изобретения является повышение эффективности устройства путем автоматического контроля превышения давления масла в системе смазки двигателя.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве аварийной остановки двигателя по минимальному давлению масла, включающем механизм остановки двигателя, состоящий из корпуса, наконечника, связанного с рычагом привода управления топливным насосом, замка, шариков, пружины и электромагнита, в электрической цепи электромагнита механизма остановки двигателя установлены реле P₅, выключатель устройства и три параллельно соединенных контакта, в цепи одного из вышеназванных контактов, управляемого реле P₅ находится сигнальная электрическая лампочка, два других контакта управляются блоком управления, который представляет собой две подсистемы: контроля минимального давления масла, работающую при запуске двигателя, и контроля минимального давления масла, работающую на различных режимах работы двигателя.

Подсистема контроля минимального давления масла, работающая при запуске двигателя, включает реле P₄, соединенное с датчиком тахометра частоты вращения коленчатого вала двигателя, реле P₂, связанное через контакт реле P₄, датчик давления масла и выключатель устройства с "+" бортовой сети, реле P₃, связанное с "+" бортовой сети через выключатель устройства и контакты реле P₄ и реле P₂.

Подсистема контроля минимального давления масла, работающая на различных режимах работы двигателя, включает реле P₁, в электрической цепи, соединяющей его с "+" бортовой сети, находится выключатель устройства, датчик давления масла, подающий выходное напряжение на компаратор, который соединен с задатчиком сигнала, связанным с тахометром измерения скорости вращения коленчатого вала двигателя и с датчиком температуры масла через задатчик сигнала температуры масла.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема устройства аварийной остановки двигателя, а на фиг. 2 - график зависимости величины минимально допустимого давления масла в системе смазки двигателя от скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Устройство содержит P1, P2, P3, P4 и P5 - электромагнитные реле, работающие на замыкание, К1 - компаратор, ВК1 - выключатель, ЗС - задатчик сигнала по давлению масла, ДТМ - датчик температуры масла, ЗСТМ - задатчик сигнала температуры масла, Л1 - сигнальная электрическая лампочка, ДДМ - датчик давления масла.

P1 - реле, срабатывает при поступлении сигнала с компаратора К1, P2 - реле, срабатывает, если величина выходного напряжения датчика давления масла системы смазки двигателя будет равна или превысит напряжение, соответствующее минимальному давлению масла при работе двигателя на холостом ходу, P3 - реле времени, время срабатывания 2-3 с, включается, если одновременно замкнуты контакты реле P4 4-1 и P2 2-1, P4 - реле, срабатывает от выходного напряжения датчика тахометра частоты вращения коленчатого вала двигателя (величина напряжения срабатывания реле P4 должна быть меньше напряжения, эквивалентного частоте вращения коленчатого вала 50 об/мин), К1 - компаратор, сравнивает выходное напряжение датчика давления масла системы смазки двигателя с эталонным напряжением задающего устройства (ЗС), ВК1 - выключатель устройства, ЗС - задатчик сигнала, эквивалентного минимальному давлению масла для данного режима работы двигателя по частоте вращения коленчатого вала, имеет электрическую или механическую связь с тахометром измерения скорости вращения коленчатого вала двигателя, ДТМ - датчик температуры масла, например ТУЭ-48-Т, ДДМ - датчик давления масла, например ТЭМ-15.

Устройство работает следующим образом.

Выключатель аккумуляторных батарей (АБ) включен, двигатель не запущен - контакты 2-1 замкнуты, остальные контакты разомкнуты.

При запуске двигателя необходимо нажать кнопку "МЗН двигателя" на щитке механика-водителя и создать необходимое давление масла в системе смазки двигателя, например не ниже 2 кгс/см². При попытке запуска двигателя сигнал от датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя поступит на обмотку рале P4 и контакты 4-1 и 4-2 замкнутся. Если давление масла в системе смазки двигателя перед запуском было создано не ниже 2 кгс/см², реле P2 сработает и разомкнет свои контакты 2-1, исключив подачу напряжения на реле времени P3 через замкнутые контакты 4-1 реле P4.

Если давление масла в системе смазки двигателя было создано ниже 2 кгс/см², тогда через оставшиеся замкнутыми контакты 2-1 реле P2 и замкнутые контакты 4-1 реле P4 "+" АБ подается на обмотку реле времени P3. Сработав, реле P3 замкнет свои контакты 3-1, подав напряжение бортовой сети на обмотку электромагнита механизма остановки двигателя и реле P5, которое замкнет свои контакты 5-1. При этом двигатель остановится, загорится сигнальная лампочка "Давление масла двигателя". К обмоткам реле P5 и электромагнита механизма остановки двигателя через контакты 5-1 будет подводиться напряжение бортовой сети, исключая повторное включение механизма остановки двигателя без выключения и повторного включения выключателя (ВК1) "Отключение устройства защиты по давлению масла".

При работе двигателя с увеличением давления масла в системе смазки значение выходного напряжения датчика давления (U_дд) увеличивается. Это напряжение подается на компаратор К1, где сравнивается по величине с эталонным напряжением U_э (P_м), поступающим от задатчика сигнала 3С. При этом изменение давления масла P_м от частоты вращения коленчатого вала двигателя n для задатчика U_э должно происходить по закону, определяющему минимально допустимое давление масла P_мmin = f(n) для данной n. Например, при работе двигателя согласно техническому описанию и инструкции по эксплуатации танка Т-72 этот закон должен быть следующим:
при частоте вращения коленчатого вала двигателя n = 800-1600 об/мин для танков боевой группы P_мmin ≈ (n-200)/300, для танков учебно-боевой группы P_мmin ≈ n/400,
при частоте вращения коленчатого вала двигателя n = 1600-2000 об/мин P_мmin = const и для боевой группы составит 4,5 кгс/см, а для учебно-боевой - 4,0 кгс/см. Закон изменения P_мmin(n) пояснен на фиг. 2.

Закон изменения минимально допустимого давления масла в системе смазки от частоты вращения коленчатого вала двигателя для задатчика U_э можно представить в виде другой зависимости, например P_мmin(α_тх) , где α_тх - угол поворота стрелки тахометра скорости вращения коленчатого вала двигателя, или P_мmin (U_тх), где U_тх(n) - напряжение, вырабатываемое тахометром скорости вращения коленчатого вала двигателя.

Таким образом, если при работе двигателя величина напряжения ΔU ≥ 0 (ΔU = U_дд-U_э), то реле P1 обесточено и его контакты 1-1 разомкнуты. Если же ΔU < 0, то реле P1 сработает и замкнет свои контакты 1-1, подключив электромагнит механизма остановки двигателя и реле P5 к "+" бортовой сети. Двигатель остановится, загорится сигнальная лампочка "Давление масла в системе смазки". Для повторного включения механизма и остановки двигателя необходимо выключить и включить выключатель ВК1 "Отключение устройства защиты по давлению масла".

При работе двигателя на режиме, который выше рекомендуемого по температуре масла, необходимо учесть снижение давления масла в системе смазки из-за уменьшения вязкости масла при повышенной температуре. С этой целью добавляется задатчик сигнала ЗСТМ, связанный с датчиком температуры масла ДТМ, который уменьшает U_э = (U_э = U_ас - U_астм).

В боевой обстановке устройство аварийной остановки двигателя по минимальному давлению масла может быть отключено выключателем ВК1.

Данное устройство позволит автоматически контролировать превышение давления масла двигателя в системе смазки над минимально допустимым его значением при запуске и на всех режимах работы двигателя, а при невыполнении этого требования останавливать двигатель, исключая его выход из строя, сигнализируя о неисправности в системе смазки.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в устройствах аварийной защиты двигателя транспортного средства. Устройство включает механизм остановки двигателя (МОД), в электрической цепи МОД установлены реле Р₅, выключатель устройства и три параллельно соединенных контакта, в цепи одного из названных контактов управляемого реле Р₅ находится электрическая сигнальная лампочка, два других контакта управляются блоком управления, который представляет собой две подсистемы: контроля минимального давления масла, работающую при запуске двигателя, и контроля минимального давления масла, работающую на различных режимах работы двигателя. Изобретение предотвращает выход двигателя из строя при падении давления масла до критического в системе смазки при запуске и на всех режимах работ двигателя. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство аварийной остановки двигателя по минимальному давлению масла, включающее механизм остановки двигателя, состоящий из корпуса, наконечника, связанного с рычагом привода управления топливным насосом, замка, шариков, пружины и электромагнита, отличающееся тем, что в электрической цепи электромагнита механизма остановки двигателя установлены реле P₅, выключатель устройства и три параллельно соединенных контакта, в цепи одного из вышеназванных контактов, управляемого реле P₅, находится сигнальная электрическая лампочка, два других контакта управляются блоком управления, который представляет собой две подсистемы: контроля минимального давления масла, работающую при запуске двигателя, и контроля минимального давления масла, работающую на различных режимах работы двигателя. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подсистема контроля минимального давления масла, работающая при запуске двигателя, включает реле P₄, соединенное с датчиком тахометра частоты вращения коленчатого вала двигателя, реле P₂, связанное через контакты реле P₄, датчик давления масла и выключатель устройства с "+" бортовой сети, реле P₃, связанное с "+" бортовой сети через выключатель устройства и контакты реле P₄ и реле P₂. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подсистема контроля минимального давления масла, работающая на различных режимах работы двигателя, включает реле P₁, в электрической цепи, соединяющей его с "+" бортовой сети, находится выключатель устройства, датчик давления масла, подающий выходное напряжение на компаратор, который соединен с задатчиком сигнала, связанным с тахометром измерения скорости вращения коленчатого вала двигателя, и с датчиком температуры масла через задатчик сигнала температуры масла.