Устройство автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02N11/08 

ю

;о

UD

а

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к устройствам автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания преимущественно мобильных агрегатов в периоды их стоянок в холодное время года.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства путем повышения надежности запуска двигателя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения программного регулятора запуска; на фиг. 3 - вариант выполнения программируемого реле времени.

Устройство автоматического прогрева содержит датчик 1 температуры двигателя, подключенный параллельно к двум реле 2 и 3 температуры. Выход реле 2 температуры соединен с первым входом схемы И 4, выход которой подключен к блоку 5 останова двигателя, а выход реле 3 температуры подключен к первому входу программного регулятора 6 запуска, выход которого соединен с управляющей шиной стартера 7. К выходу программного регулятора б запуска также подключен вход счетчика 8, выход которого соединен с вторым входом программного регулятора 6. К третьему входу программного регулятора 6 запуска подключен датчик 9 запуска двигателя, который также подключен к первому входу программируемого реле 10 времени. Второй вход программируемого реле 10 времени соединен со счетчиком 8, а выход реле 10 времени подключен к второму входу схемы И 4. К стартеру 7 через аккумулятор 11 подключен генератор 12.

Программный регулятор 6 запуска (фиг. 2) содержит четырехвходовую схему И 13, соединенную на выходе с входом реле 14 времени, которое на выходе подключено к входу счетчика 8, управляющей шине стартера 7 и входу реле 15 времени. Входы схемы И 13 подключены к выходу счетчика 8, датчику 9 запуска двигателя, реле 3 температуры и выходу реле 15 времени.

Программируемое реле 10 времени (фиг. 3) состоит из мультивибратора 16, соединенного на входе с датчиком 9 запуска двигателя, а на выходе через счетчик 17 - с трехвходовой схемой И 18, которая подключена к входу мультивибратора 16, а также к блокам 4 и 8.

В качестве датчика 1 температуры двигателя целесообразно использовать штатные датчики к указателям температуры двигателей автомобилей и тракторов. f-- Реле 2 и 3 температуры ца1есообразнр выполнять электронными с целью снижения уабарйтОй и веса устройства. Очи представЛяют собой релейные элементы, которые Срабатывают при изменении входных сигналов. Терморезисторный датчик включается, как правило, в мостовую электрическую схему совместно с постяр1ными резисторами на входе реле.

Программируемое реле 10 времени наиболее целесообразно выполнять на типовых цифровых или аналоговых микросхемах.

Мультивибратор 16 программируемого реле 10 времени (фиг. 3) генерирует прямоугольные колебания с периодом следования 10 мин, но при наличии сигнала от датчика 9 запуска двигателя, т.е. только при работе

двигателя. Колебания с мультивибратора 16 поступают на счетчик 17. Последний соединен с трехвходовой схемой И 18, которая работает также лишь при наличии сигнала от датчика 9 запуска двигателя. Схема И 18 соединена со счетчиком 8, который фиксирует

число включений стартера 7.

В качестве датчика 9 запуска двигателя может быть использован штатный генератор переменного тока системы электрооборудования, который снабжен дополнитель„ ным выпрямительным блоком. На выходе дополнительного вырямителя появляется напряжение только при работе двигателя, поэтому данное устройство может использовать-ся как датчик 9 запуска двигателя. Таким образом, напряжение на выходе дополии5 тельного выпрямительного блока генератора можно использовать для запрета работы программного регулятора 6 запуска и для включения в работу программируемого реле 10 времени.

В качестве блока 5 останова двигателя

0 могут быть использованы для дизельных двигателей электромагнитные клапаны перекрытия топлива двигателя, а для карбюраторных двигателей - как клапаны перекрытия топлива, так и реле, отключающие цепи зажигания. Для обеспечения работы

5 клапана или реле со схемой И 4 в блоке 5 останова могут использоваться промежуто1 ные усилители мощности, например электромагнитные реле.

Устройство работат следующим образом.

При стоянке агрегата в межсменный период в холодное время года температура двигателя снижается, соответственно изменяются и параметры, датчика I температуры двигателя, что вызывает срабатывание реле 3 температуры, которое включает в ра5 боту программный регулятор 6 запуска.

Регулятор 6 в соответствии с заложенной в нем программой выдает команды в управляющую uJHHy стартера 7. Двигатель запускается, датчик 9 запуска двигателя вы0 дает сигнал на запрещающий вход программного регулятора 6 запуска, и последний прекращает выдавать команды в управляющую шину стартера 7.

При работе двигателя генератор 12 заряжает аккумулятор II.

В процессе работы двигателя происходит его прогрев и, соотвегственно, изменяются параметры датчика I температуры двигателя. При этом первоначально происходит выключение реле 3 температуры и затем при заданной температуре срабатывает реле 2 температуры, которое формирует на перг вом входе схемы И 4 сигнал о том, что двигатель прогрелся до заданной температуры и его можно останавливать. Однако выдача схемой И 4 команды в блок 5 останова двигателя производится в данном случае только при разрешающем сигнале от программируемого реле 10 времени. Отсчет времени в реле 10 производится с момента начала работы двигателя по сигналу от датчика 9 запуска двигателя, а продолжительность временного интервала, формируемого программируемым реле 10 времени, определяется количеством включений стартера 7. Количество включений стартера 7 при запуске фиксируется счетчиком 8, показания которого определяют продолжительность временной выдержки программируемого реле 10 времени. Счетчик 8 необходим в устройстве как для ограничения количества включений стартера при аварийном запуске двигателя с целью предотвращения недопустимого разряда аккумулятора И, так и для оценивания необходимой продолжительности заряда аккумулятора II, т.е. работы двигателя. После запуска двигателя программируемое реле 10 времени по сигналу датчика 9 запуска двигателя начинает отсчет интервала времени, в течение которого выходной сигнал с программируемого реле 10 времени запрещает срабатывание схемы И 4, и, как следствие, не разрешается останов двигателя даже в случае, если он прогрет до заданной температуры, т.е. реле 2 температуры сработало. Интервал выдержки программируемого реле 10 времени формируется в соответствии с показаниями счетчика 8, т.е. с количеством включений стартера, что характеризует степень разряженности аккумулятора И и время, необходимое для его заряда. После отсчета программируемым реле 10 времени интервала в соответствии с показаниями счетчика 8 на его выходе появляется сигнал, разрешающий срабатывание схемы И 4. Если при этом на первом входе схемы И 4 уже имеется сигнал от реле 2 температуры, сигнализирующий .о достаточном прогреве двигателя, то схема И 4 срабатывает и включает в работу блок 5 останова двигателя. Двигатель останавливается, и его температура начинает постепенно снижаться, соответственно изменяются параметры датчика I температуры двигателя, что вызывает выключение-реле 2 температуры и, как следс.твие, схемы И 4. При этом снимается Команда с блока 5 останова двигателя, и последний готов к новому включению. При дальнейшем снижении температуры двигателя реле 3 температуры срабатывает ПО показанию датчика I температуры. Реле 3 температуры включает в работу программный регулятор 6 запуска, который выдает сигналы в .управляющую шину стартера 7. Последний подключается к аккумулятору II и начинает вращать вал двигателя. Двигатель начинает работать, при этом прогревается и в дальнейшем процессы останова и запуска двигателя повторяются. Программный регулятор 6 запуска производит включение стартера на определенный период времени. В случае незапуска двигателя программный регулятор 6 обеспечивает перерывы заданной длительности между включениями стартера 7 с целью восстановления работоспособности аккумулятора 11. Реле 14 времени определяет продолжительность включения стартера двигателя, а реле 15 времени формирует интервалы между включениями реле 14 времени, т.е. стартера 7, за счет того, что при включении реле 15 времени сигнал с.его выхода запрещает через схему И 13 включение реле 14 времени. При включенном электропитании и неработающем двигателе на схему И 13 поступают сигналы от счетчика 8, датчика 9 запуска и реле 15 времени, разрешающие работу программного регулятора 6 запуска. Однако программный регулятор не работает, если не срабатывает реле 3 температуры, сигнализирующее о том, что двигатель охладился ниже заданной температуры. Если реле 3 температуры сработало, то ка входе схемы И 13 присутствуют все разрешающие сигналы. Это приводит к тому, что схема И 13 срабатывает и включает реле 14 времени, которое, в свою очередь, включает стартер 7. Вал двигателя начинает вращаться. Если двигатель не запустился за время включения реле 14 времени, т.е. стартера 7, то после выключения реле 15 времени через схему И 13 оно подготавливает к повторному включению реле 14 времени. После окончания выдержки реле 15 времени снова включаются схема И 13 и затем реле 14 времени, т.е. стартер 7. Каждое включение реле 14 времени суммируется счетчиком 8, который, зафиксировав шесть включений стартера 7, формирует на входе схемы И 13 сигнал, запрещающий работу реле 14 времени, т.е. включение стартера 7 прекращается и дежурному персоналу выдается сигнал об аварийном незапуске двигателя,; В случае запуска двигателя при включении стартера 7 сигнал от датчика 9 запуска двигателя запрещает через схему И 13 работу программного регулятора б запуска, и таким образом включения стартера 7 сразу прекращаются. При окончании работы двигателя после прогрева и заряда аккумулятора 11 датчик 9 запуска двигателя устанавливает счетчик 8 в первоначальное со

Изобретение предназначено для автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания мобильных агрегатов в периоды их стоянок в холодное время года. Целью изобретения является повышение эффективности прогрева путем повышения надежности его запуска за счет дополнительной установки последовательно соединенных программируемого реле времени с двумя входами и двухвходовой схемы И. При снижении температуры двигателя реле 3 температуры срабатывает по показанию датчика 1 температуры, включает в работу программный регулятор 6 запуска, который выдает сигналы в управляюшую шину стартера 7. Стартер 7 подключается к аккумулятору 11 и начинает вращать вал двигателя, запускает его, и он начинает прогреваться. Отсчет времени в реле 10 производится с момента начала работы двигателя по сигналу от датчика 9 запуска двигателя, а продолжительность временного интервала, формируемого реле 10, определяется количеством включений стартера 7, фиксируемых счетчиком 8, показания которого и определяS ют продолжительность временной выдержки реле 10 времени. 3 ил. сл