Ограничитель мощности двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02D39/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к ограничителям мощности двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности ограничителя мощности.5

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Ограничитель мощности двигателя внутреннего сгорания содержит упорный элемент 1 топливодозирующего органа с нако- Q нечником 2 в виде винта, завернутого в гайку, регулируемый источник 3 опорного напряжения, компаратор 4 с двумя входами, блок 5 управления с рычагом б топливодозирующего органа и датчик 7 перемеУстройство работает следующим образом.

В установившемся режиме двигателя при неизменных частоте вращения и нагрузке двигателя развиваемая двигателем мощность зависит от положения рычага 6 топливодозирующего органа, которое преобразуется в электрический сигнал с помощью датчика 7 перемещения. Этот сигнал через фильтр 8 поступает на второй вход компаратора 4, на первом входе которого действует сигнал с выхода регулируемого источника 3 опорного напряжения. Этот сигнал соответствует эталонному положению рычага 6 топливодозирующего органа при работе двигателя с фиксированными нагрузкой и частотой вращения. При выводе двигателя на

20

25

30

35

щения рычага 6, совмещенный с наконеч- 15 требуемый режим испытаний блок 5 управле- ником 2 упорного элемента 1, причем первый вход компаратора 4 соединен с выходом источника 3 опорного напряжения, его выход - с входом блока 5 управления, а выход последнего - с входом источника 3 опорного напряжения. Ограничитель дополнительно снабжен фильтром 8 нижних частот, вход которого соединен с выходом датчика 7 перемещения, а выход - с вторым входом компаратора 4.

Датчик 7 перемещения служит для прет образования перемещения рычага 6 в постоянное по знаку напряжение, пропорциональное этому перемещению, и может быть, например, реохордного типа. Фильтр 8 нижних частот служит для фильтрации подаваемого на него сигнала и пропускает только медленноизменяющуюся и постоянную составляющие этого сигнала. Быстроизменяю- щаяся и высокочастотная составляющие сигнала этим фильтром задерживаются. Указанный фильтр может быть реализован на микросхемах серий К140 или 544. Компаратор 4 служит для сравнения сигналов на его входах и в случае превышения сигнала на втором входе опорного сигнала на первом входе вырабатывает единичный импульс, имеющий амплитуду, равную, например, уровню логической единицы. Компаратор может быть выполнен на микросхемах серий К140, К544 (К140УД6, 544УД2 и др.). Регулируемый источник 3 опорного напряжения представляет собой компенсационный стабилизатор, управляемый напряжением, и реализуется на микросхемах серий К140, К142 и транзисторах серии КТ. Блок 5 управления вырабатывает электрический сигнал,.соответствующий частоте вращения и нагрузке двигателя в установившемся режиме его работы. Кроме того, этот блок вырабатывает механическое воздействие на рычаг 6 при наличии на его входе импульса напряжения. Указанный блок управления может быть реализован на микросхемах К140, К155, транзисторах серии КТ и электродинамическом преобразователе типа ТТ-54. Он индицирует также сигнал неисправности топливной системы.

40

45

50

55

ния плавно перемещает рычаг 6 до положения, при котором частота вращения двигателя достигает заданной величины. Воздействие рычага 6 на датчик 7 перемещения приводит к изменению его выходного сигнала, медленноизменяющаяся и постоянная составляющие которого через фильтр 8 низших частот проходят на второй вход компаратора 4. В случае отсутствия дефектов в топливной системе двигателя фактическая подача топлива не превышает предельно допустимой для данного режима испытаний величины, благодаря чему напряжение на выходе фильтра 8 не превышает напряжения источника 3, компаратор 4 импульса не вырабатывает, а блок 5 управления двигатель не отключает и не индицирует сигнал неисправности топливной системы.

В случае наличия дефектов в упомянутой системе подача топлива в цилиндры оказывается больше допустимой для данного режима испытаний величины, вследствие чего рычаг 6 занимает положение, соответствующее большей цикловой подаче топлива, выходной сигнал датчика 7 перемещения и напряжение на выходе фильтра 8 нижних частот превыщают выходное напряжение источника 3 опорного напряжения, компаратор 4 вырабатывает импульс напряжения, поступающий на блок 5 управления. Последний при этом реагирует на этот импульс и воздействует на рычаг б, который отключает подачу топлива, и испытуемый двигатель останавливается. Одновременно с этим блок 5 управления индицирует сигнал дефекта в топливной системе двигателя.

При набросе нагрузки на двигатель, работающий на фиксированной частоте вращения, на начальных стадиях переходного процесса частота вращения двигателя падает, на что блок 5 управления реагирует перемещением рычага б в сторону более высоких цикловых подач топлива. В результате этого топливодозирующий орган увеличивает подачу топлива, мощность, развиваемая двигателем растет и частота вращения двигателя увеличивается. На тех этаУстройство работает следующим образом.

В установившемся режиме двигателя при неизменных частоте вращения и нагрузке двигателя развиваемая двигателем мощность зависит от положения рычага 6 топливодозирующего органа, которое преобразуется в электрический сигнал с помощью датчика 7 перемещения. Этот сигнал через фильтр 8 поступает на второй вход компаратора 4, на первом входе которого действует сигнал с выхода регулируемого источника 3 опорного напряжения. Этот сигнал соответствует эталонному положению рычага 6 топливодозирующего органа при работе двигателя с фиксированными нагрузкой и частотой вращения. При выводе двигателя на

требуемый режим испытаний блок 5 управле-

0

5

0

5

требуемый режим испытаний блок 5 управле-

0

5

0

5

ния плавно перемещает рычаг 6 до положения, при котором частота вращения двигателя достигает заданной величины. Воздействие рычага 6 на датчик 7 перемещения приводит к изменению его выходного сигнала, медленноизменяющаяся и постоянная составляющие которого через фильтр 8 низших частот проходят на второй вход компаратора 4. В случае отсутствия дефектов в топливной системе двигателя фактическая подача топлива не превышает предельно допустимой для данного режима испытаний величины, благодаря чему напряжение на выходе фильтра 8 не превышает напряжения источника 3, компаратор 4 импульса не вырабатывает, а блок 5 управления двигатель не отключает и не индицирует сигнал неисправности топливной системы.

В случае наличия дефектов в упомянутой системе подача топлива в цилиндры оказывается больше допустимой для данного режима испытаний величины, вследствие чего рычаг 6 занимает положение, соответствующее большей цикловой подаче топлива, выходной сигнал датчика 7 перемещения и напряжение на выходе фильтра 8 нижних частот превыщают выходное напряжение источника 3 опорного напряжения, компаратор 4 вырабатывает импульс напряжения, поступающий на блок 5 управления. Последний при этом реагирует на этот импульс и воздействует на рычаг б, который отключает подачу топлива, и испытуемый двигатель останавливается. Одновременно с этим блок 5 управления индицирует сигнал дефекта в топливной системе двигателя.

При набросе нагрузки на двигатель, работающий на фиксированной частоте вращения, на начальных стадиях переходного процесса частота вращения двигателя падает, на что блок 5 управления реагирует перемещением рычага б в сторону более высоких цикловых подач топлива. В результате этого топливодозирующий орган увеличивает подачу топлива, мощность, развиваемая двигателем растет и частота вращения двигателя увеличивается. На тех этапах переходного процесса, где угловая скорость вала после провала увеличивается, цикловая подача топлива имеет большую величину, чем в установившихся режимах при тех же самых частотах вращения и нагрузках двигателя. Объясняется это тем, что на ускоренное вращение коленчатого вала и связанных с ним инерционных масс двигатель затрачивает дополнительную мощность, для получения которой и затрачивается дополна его первом входе и компаратор не срабаты вает и не подает импульс на вход блока 5 управления. В результате этого указанный блок не индицирует сигнала неисправности топливной аппаратуры двигателя и не перемещает рычаг 6 в сторону нулевой подачи топлива, т. е. не отключает двигатель и испытания последнего продолжаются. В связи с этим оператору нет необходимости повторно включать двигатель после

нительное количество топлива. На указанныхю каждого наброса нагрузки, благодаря чему стадиях переходного процесса сигнал датчи-трудоемкость диагностирования снижается, ка 7 перемещения превышает напряжениекроме того, поскольку блок 5 управления источника 3 опорного напряжения. На по-в случае наброса нагрузки при отсутствии следующих стадиях переходного процесса подефектов в топливной системе сигнала немере снижения провала частоты вращенияисправности не индицирует, то достовер- рычаг 6 топливодозирующего органа устанав- ность диагностирования повышается, ливается в положение, соответствующее мень-По окончании переходного процесса, ког- шей цикловой подаче топлива. После окончания переходного процесса, когда наброшенная нагрузка припята и частота вращения восстановлена, цикловая подача топлива20 рзнее изложенному, для случая установив- и соответствующее ей положение топливо-шегося режима работы двигателя, дозирующего органа при отсутствии дефек-Формула изобретения тов в топливной системе имеют допусти- Ограничитель мощности двигателя внут- мые значения и сигнал датчика 7 пере-реннего сгорания, содержащий упорный эле- мещения не превышает эталонного значения,мент топливодозирующего органа с наконеч- обеспечиваемого источником 3 опорного н а-25 ником, регулируемый источник опорного нада частота вращения и нагрузка двигателя устанавливаются неизменными, ограничитель мощности функционирует аналогично

пряжения. Изменение положения рычага 6 топливодозирующего органа в переходном режиме при набросе нагрузки и обусловленное этим изменение выходного сигнала датчика 7 представляют собой быстропротекаюпряжения, компаратор с двумя входами, блок управления с рычагом и датчик пере- рычага, совмещенный с наконечником упорного элемента, причем первый вход компаратора соединен с выходом источнищие процессы, скорость изменения которых 30 опорного напряжения, его выход - с входом блока управления, а выход последнего - с входом источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения, эффективности, он снабжен фильтром нижних частот, вход которого соединен с выходом датчика перемещения, а выход - с вторым входом компаратора.

лежит за пределами полосы пропускных фильтра 8 низкой частоты. Поэтому фильтр 8 пропускает только низкочастотную составляющую сигнала, амплитуда которого существенно ниже амплитуды входного сигнала фильтра, благодаря чему сигнал на втором входе компаратора 4 не превышает сигнала

на его первом входе и компаратор не срабатывает и не подает импульс на вход блока 5 управления. В результате этого указанный блок не индицирует сигнала неисправности топливной аппаратуры двигателя и не перемещает рычаг 6 в сторону нулевой подачи топлива, т. е. не отключает двигатель и испытания последнего продолжаются. В связи с этим оператору нет необходимости повторно включать двигатель после

каждого наброса нагрузки, благодаря чему трудоемкость диагностирования снижается, кроме того, поскольку блок 5 управления в случае наброса нагрузки при отсутствии дефектов в топливной системе сигнала неисправности не индицирует, то достовер- ность диагностирования повышается, По окончании переходного процесса, ког- рзнее изложенному, для случая установив- шегося режима работы двигателя, Формула изобретения Ограничитель мощности двигателя внут- реннего сгорания, содержащий упорный эле- мент топливодозирующего органа с наконеч- ником, регулируемый источник опорного нада частота вращения и нагрузка двигателя устанавливаются неизменными, ограничитель мощности функционирует аналогично

пряжения, компаратор с двумя входами, блок управления с рычагом и датчик пере- рычага, совмещенный с наконечником упорного элемента, причем первый вход компаратора соединен с выходом источни опорного напряжения, его выход - с вхо

дом блока управления, а выход последнего - с входом источника опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения, эффективности, он снабжен фильтром нижних частот, вход которого соединен с выходом датчика перемещения, а выход - с вторым входом компаратора.

Изобретение относится к двигателе- строению. Целью изобретения является повышение эффективности устр-ва. Ограничитель содержит упорный элемент 1 топливодози- рующего органа с наконечником 2, регулируемый источник 3 опорного напряжения, компаратор 4 с двумя входами, блок 5 управления с рычагом, датчик 7 перемещения рычага 6 и фильтр 8 нижних частот. Фильтр пропускает только медленно меняющуюся и постоянную составляющие сигнала датчика 7. При резком набросе нагрузки на двигатель, не имеющий дефектов в топливной аппаратуре, коммутатор 4 не срабатывает, а блок 5 управления сигнал неисправности не индицирует и не отключает испытуемый двигатель. 1 ил. ю со N