Сигнализатор готовности двигателя внутреннего сгорания к принятию нагрузки после пуска Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

o

о: 00 со со Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в автотракторпстроении, э также в отраслях народного хозяйства, занимающихся эксплуатацией автомобилей тракторов с двигателями внутреннего сгорания. Целью изобретения является снижение износа подшипниковых узлов коленчатого вала в период работы двигателя на пусковых режимах и при работе двигателя с повышенными перекосами и взаимными смешениями коренных подшипников и коленчатого вала. На фиг. I приведена блок-схема сигнализатора; на фиг. 2 - схема перекосов и смещений коренных подшипников и ко ленчатого вала в начальный период пуска; на фиг. 3 - то же, при нормальном тепловом состоянии двигателя (оптимальные условия работы двигателя); на фиг. 4 - то же, при увеличенных зазорах в подшипниках коленчатого вала. Сигнализатор готовности двигателя к принятию нагрузки после пуска содержит термопреобразователь I температуры охлаждающей жидкости, компаратор 2, световой индикатор 3, тер.юпреобразователь 4 температуры масла в картере, компаратор 5, преобразователь 6 давления масла, блок 7 адаптивной подстройки и индикатор 8 аварийной сигнализации «Стоп, причем термопреобразователь 1 температуры охлаждающей жидкости в головке блока соединен с первым входом компаратора 2, выход которого подключен к аноду индикатора (светодиода) 3, а термопреобразователь 4 подключен к второму входу компаратора 2 и параллельно - к первому входу компаратора 5, к второму входу которого через (элок 7 адаптивной подстройки подсоединен преобразователь 6 давления масла, а выход компаратора 5 соединен с катодом светового индикатора 3. На вход блока 7 адаптивной подстройки подключен индикатор 8 аварийной сигнализации. При изменении температуры охлаждающей жидкости электрический сигнал напряжением Ui от термопреобразователя 1 постуЯает на первый вход компаратора 2, а на второй вход компаратора 2 поступает напряжение U2 от термопреобразователя 4. Если температура Т: нагрева охлаждающей жидкости в головках блока выше температуры Тг нагрева масла в поддоне картера. то напряжение Ui, поступающее от термопреобразователя I, больше напряжения Uj, поступающего от термопреобразователя 4, и компаратор 2 дает на выходе отрицательное напряжение ,.i. Одновременно от термопреобразователя 4 напряжение Us поступает на вход компаратора 5, на второй вход которого от преобразователя 6 давления масла в масляной магистрали через блок 7 адаптивной подстройки поступает иапряжснне U4. При этом, соли напряженис U4 болмис напряжения Уз, го на выходе компаратора 5 появляется положительное напряжение Unmj и световой индикатор 3 излучает свет, который сигнализирует о том, что нагружать ДВС нельзя, так как блок и коленчатый вал деформированы и нагружение вызовет повышенное изнашивание подшипников коленчатого вала. По мере разогрева масла в поддоне картера напряжение U2, поступающее от термопр.еобразователя 4 на компаратор 2, возрастает и становится равным или несколько больше напряжения Ui от термопреобразователя 1 (которое может уже достигнуть своего оптимального рабочего значения, соответствующего оптимальной рабочей температуре охлаждающей жидкости), что говорит о том, что Т| Тг (фиг. 3). Тогда выходное напряжение компаратора 2 меняет знак с отрицательного на положительный и индикатор перестает светиться - это сигнал о готовности ДВС к приему нагрузки. В процессе эксплуатации ДВС увеличиваются зазоры S в коренных подшипниках и вероятность контактирования поверхностей трения и изгиба вала от тепловой деформации блока цилиндров уменьшается. С увеличением зазора уменьшается давление масла Рм, поэтому скорее наступает момент, когда напряжение U термопреобразователя 4 станет больше напряжения Уз преобразователя 6 и на выходе компаратора 5 появляется отрицательное напряжение Увых.г и индикатор 3 перестает светиться, т.е. ДВС можно нагружать раньше- до выравнивания температур T| и Tj. Блок 7 адаптивной подстройки служит для регулирования величины входного напряжения на компаратор 5 в зависимости от вязкостно-темпсфатурных характеристик моторных масел, применяемых ДВС с учетом его конструктивных особенностей (дизельный ДВС, карбюраторный и т.п.) или от климатических условий эксплуатации (лето, зима). В случае перегрева охлаждающей жидкости во время работы ДВС напряжение Ui компаратора 2 опять становится больше напряжения U2 и индикатор 3 вновь светится, что говорит о необходимости остановить ДВС и устранить неисправность. В случае падения давления масла в масляной магистрали ниже установленного предела (аварийная ситуация) снижается напряжение от преобразователя 6, что вызывает срабатывание индикатора 8 независимо от состояния индикатора 3. В этом случае ДВС должен быть немедленно тэстановлен. На фиг. 2 показана тепловая деформация блока цилиндров (блок показан схематично с продольным разрезом) при условии, когда Т-,Т2,а S F. где S - действительный зазор в коренных подшипниках, мм; - F f,+ fr+ . ft - величина тепловой деформации, мм; - допустимая несоосность опор по техническим условиям на сборку дви гателя, мм; б -биение средних коренных шеек коленчатого вала относительно двух крайних, мм. Работа две в данных условиях возможна, если изгиб вала не станет критическим (критический изгиб коленчатого вала - условие, когда момент сопротивления прокручиванию вала становится равным крутящему моменту, приложенному к валу, а также условие, при котором происходит поломка вала), однако нагружение его нежелательно из-за нарушенных герметических соотношений коренных подшипников и коленчатого вала - повышенных перекосов и смещений их осей и рабочих поверхностей. На фиг. 3 показаны оптимальные условия для работы всех механизмов ДВС: , S F, т.е. ДВС готов к принятию нагрузки. На фиг. 4 показаны условия, при которых коленчатый вал остается прямолинейным при ., так как . Нагружение ДВС в этих условиях возможно, так как нарушеЬ только один из геометрических параметров -- соосность коренных подшипников, что допустимо. Использование сигнализатора готовности две к принятию нагрузки обеспечивает снижение интенсивности изнашивания подшипниковых узлов коленчатого вала в период работы на пусковых режимах (пусковой режим работы ДВС - работа после пуска до достижения всеми системами и механизмами нормальных рабочих температур, устанавливаемых заводом-изготовителем изделия). Нагружеиие ДВС в условиях минимальных перекосов и смещений коренных подшипников и коленчатого вала позволяет снизить механические потери в двигателе, что способствует экономии топлива и снижению износа подшипниковых узлов. Формула изобретения Сигнализатор готовности двигателя внутреннего сгорания к принятию нагрузки после пуска, содержащий преобразователи температуры охлаждающей жидкости и масла, преобразователь давления масла в масляной магистрали, первый и второй компараторы напряжения и световые индикаторы, отличающийся тем, что; с целью снижения износа подшипниковых узлов коленчатого вала в период работы двигателя на пусковых режимах, выход преобразователя температуры охлаждающей жидкости подклю- . чен к первому входу первого компаратора напряжения, к второму (реверсивному) входу которого подключен преобразователь температуры масла, одновременно связанный с первым входом второго компаратора напряжения, к реверсивному входу которого через блок адаптивной подстройки подключен преобразователь давления масла, при этом между выходами компараторов включен световой индикатор, а параллельно второму компаратору к преобразователю давления масла подключен другой световой индикатор для аварийной сигнализации падения давления масла в магистрали двигателя.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при Эксплуатации автомобилей и тракторов с двигателями внутреннего сгорания. Целью изобретения является снижение износа подшипниковых узлов коленчатого вала двигателя при его нагружении после пуска и работы с повышенными переносами и взаимными смеш.ениями коренных подшипников и коленчатого вала. Сигнализатор .содержит преобразователи температуры охлаждающей жидкости и масла, а также давления масла в магистрали, связанные через компаратор напряжения со световым индикатором. В период работы двигателя на пусковых режимах элементы подключаются таким образом, что если температура головки блока и масла в поддоне картера не достигла рабочего значения, то горит сигнальная лампа, запре1цаюш.ая нагружать двигатель. 4 ил.

J2i

фиг.1

t

T,Ti

%

Ш K

фиг.З