Система регулирования транспортного дизеля Советский патент 1984 года по МПК F02D23/02 

Изобретение относится к аЕ томатическому регулированию транспортных дизелей.

Известна система регулирования транспортного дизеля, например тепловозного, содержаи1ая по меньшей мере одни регулируемый узел дизеля, соединенный с исполпнгс.льиым механизмом, связанным через |;рограммп1лй блок управления, включаюлп1Й ПУЛЬТ управления и шаговый регулятор, с органом контроля расхода топлива, выполненным в виде двух измерителей, установленных в наполнительном и сливном трубонроводах низкого давления топливной системы дизеля, причем эти измерители соединены с двумя входами сумматора, выход которого связан с гнаговым регулятором блока управления 1.

Недостатками известной системы регулирования являются широкая зона поиска оптимального положения органа дозирования топливонодачи, наличие колебательного режима регулирования нодачи т(Л1лива и связанных с этим температурных и других перегрузок дизеля, а также низкая точность регулирования топливоподачи. Колебательный ироцесс регулирования иодачи топлива, температурные и другие перегрузки дизеля снижают надежность работы системы, вызывают увеличение длительности переходных процессов и следовательно, перерасход топлива, а также приводят к повышенному износу элементов пилиндро-поршневой группы дизеля.

Цель изобретения -- повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что система регулирования трансиортного дизеля, панример тепловг зного, содержащая но .меньшей мере один регулируе.чый узел дизеля, соединенн151Й с HCiiojn-inTeJibUbiM .механизмом, связаги-1ым через програм.мный 6;iOK управления, включаюпшй пульт унразлепия и шаговый регулятор с opi-аном контроля расхода топлива, выполненны.м в виде двух измерителей, установленных в наполнительном и сливном трубопроводах низкого давления топливной системы дизеля, причем эти измерители соединены с двумя входами сумматора, выход которого связан с шаговым регулятором блока управления, дополнительно снабжена счетно-рен1аюн1им устройством с тремя входами, датчиком положения органа дозирования нодачи тогитива и датчиком температуры охлаждаюн1,ей жидкости дизеля, причем первый вход счетно решаюш.его устройства подключен к выходу сумматора, второй и третий входы ссх тветственно - к датчику положения органа дозирования подачи топлива и датчику температуры охлаждающей жидкости, а выход-к шаговому регулятору блока управления. На чертеже схематически представлена система регулирования транспортного дизеля, например тепловозного.

Система регулирования транспортного дизеля, например тепловозного, содержит но меньшей мере один регулируемый узел 1 дизеля 2, сое.диненный с исполнительным механизмом 3, связанным через программный блок 4 управления, содержащий пульт 5 упоавленик и 111аговый ре1улятор 6, с орiBHOM 7 кон-: роля расхода тои,1ива. выполненным в виде двух измерителей 8 и 9, установленных в наполнительном 10 и сливном И трубопроводах низкого дав,1ения тонливной системы 12, причем шаговый регулятор 6 подк..тючен своим входом к органу 7 контроля расхода топлива при помощи сумматора 13, а выходом -- к исполнительному механизму 3, счетно-решающее устройство 14, датчик 1.5 положения органа дозировар1ия пода-Hi топлива и датчик 16 температуры охлаждакнаей .жидкости дизеля, при этом первый вход счетпо-решаюп1,его устройства 14 подключен к вь;ходу сумматора 13, второй и третий входь - к выхода.м датчика 1.5 положения oprai-a дозирования гюдачи топлива и датчика 16 температуры охлаждающей жидкости дизеля, а выход -- к входу inaroвого регулятора 6 программного блока 4 управления.

Регулируемый узел 1 дизеля может быть выполнен, например, в виде новоротного соплового аппарата турбокомпрессора.

Система работает следующим образом.

При работе дизеля 2 сигнал Ру (давление сл атого воздуха), нронорииональный расходу топлива, поступает от органа 7 контроля расхода топлива через сумматор 13 на первый вход счетпо-решаюшего устройства 14. (Здновремепно сигналы от датчиков 15 и 16 поступают на второй и третий входы счетно-решаюпдего устройства 14. Счетно, рсп.1ающее устройство выдает на вход шагового регулятора 6 сигнал , откорректис четом понпавки по положению

органа дозирования пол.ачи топлива, -- датч11ка 15 и тем 1ератур.ы охлаждающей ЖИ.ДКОСТИ дизе.чя -- си1пал датчика 16 (гюс,;1едний характеризует теплонапряжепность дизеля). Шаговый регулятор 6 осуществляет запоминание сигнала управления Ру., и на основании поступающей информации вырабатывает ко.мандный сигнал РТ , поступающий на вход исполнительного механиз.ма 3. При этом испо,.тнительный механизм 3 отрабатывает командный сигнал но установке лопаток соп;1ового аппарата турбокомпрессора в положение, например, уменьшения площади его нроходного сечения, вследствие че10 возрастает частота вращения ротора турбокомпрессора и количество подаваемого в дизель воздуха, что в свою очередь может повысить индикаторный КПД дизеля и уменьП1ить расход топлива, поскольку частота вращения и крутящий .чюмепт дизеля определяются регуляторо.«,5 скорости и условиями нагружепия и остаются неизменными. Изменение расхода топлива приводит к изменению положения органа дозирования топливоподачи и вызывает изменение сигнала датчика 15 и органа контроля 7 расхода топлива. Увеличение количества воздуха, поступающего в дизель, вызывает повышение его температуры, а следовательно, изменение сигнала датчика 16. Таким образом на вход шагового регулятора 6 с выхода счетнорешающего устройства 14 поступает новый сигнал управления Ру с учетом поправок для новых значений положения органа дозирования подачи топлива и температуры охлаждающей жидкости дизеля. Шаговый регулятор б сравнивает запомненное в предыдущем шаге значение сигнала Ру с сигналом Ру для нового положения регулируемого узла дизеля. Если расход топлива уменьшился (Pyj - Ру ), то на выходе шагового регулятора 6 формируется новый командный сигнал РТ , поступающий на ь.чод исполнительного .механизма 3, который обеспечивает выполнение второго поискового щага в том же направлении - уменьшения площади сечения соплового аппарата турбокомпрессора. Указанный цикл работы системы повторяется. В случае увеличения расхода топлива при новом положении регулируемого узла 1 дизеля (Руд Py,j ) щаговый регулятор 6 формирует командный сигнал РТ , поступающий на вход исполнительного механизма 3 и вызываюп№Й реверс последнего. Система регулирования продолжает поиск по.южения регулируемого органа, соответствующего его минимальному расходу топлива в противоположном направлении перемеи 1ения исполнительного механизма 3. При этом количество поисковых шагов системы строго ограничено величинами сигналов датчиков 15 и 16. Система регулирования отрабатывает минимум щагов по условиям ограничения положен 1я органа дозирования подачи топлива и температуры охлаждающей жидкости дизеля для данного режима работы. Тем самы.м уменьщается зона поиска оптимального положения органа дозирования подачи топлива, сокращается длительность и а% плитуда колебательного процесса регулирования, повыщается надежность работы систе.мы. При переходе дизеля на другой режим работь система регулирования повторяет цикл шагового поиска значения регулируемого параметра, которому соответствует наименьший расход топлива. Предложенная система регулирования транспортного дизеля, например теп,повозного, позволяет предохранить цилиндропоршневую группу дизеля от- чрезмерного перегрева и тем самым исключить возможность преждевременного выхода из строя ее элементов, а также повысить точность регулирования топливоподачи.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ, например тепловозного, содержащая по меньшей мере один регулируемый узел дизеля, соединенный с исполнительным механизмом, связанным через программный блок управления, включающий пульт управления и щаговый регулятор, с органом контроля расхода топлива, выполненным в виде двух измерителей, установленных в наполнительном и сливном трубопроводах низкого давления топливной системы дизеля, причем эти измерители соединены с двумя входами сумматора, выход которого связан с шаговым регулятором блока управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, система дополнительно снабжена счетнорешающим устройством с тремя входами, датчиком положения органа дозирования подачи топлива и датчиком температуры охлаждающей жидкости дизеля, причем первый вход счетно-решающего устройства подключен к выходу сумматора, второй и третий входы - соответственно к датчику положения органа дозирования подачи топс S лива и датчику температуры охлаждающей жидкости, а выход - к шаговому регулятору (Л блока управления. о со ьо со го