Система регулирования подачи дополнительного воздуха в дизель Советский патент 1987 года по МПК F02D33/00 

12, 1-3. Два из них снабжены нерегулируемыми постоянными времени, а третий - регулируемой постоянной времени. Фотодиоды 9, 10 и светодиоды 8 подключены через усилитель 26 мощности к электропневматическому клапану (эк) 5. При изменении освещенности фотодиода 9 происходит быстрое изменение напряжения на резисторе 12.

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестро- ению, в частности к системам регулирования,

Цель изобретения - повышение эффективности путем увеличения автоматизации регулирования.

На чертеже приведена система регулирования подачи дополнительного воздух;а в дизель.

Система содержит двигатель 1с турбокомпрессором 2, источник 3 сжатого, воздуха с клапаном 4, электропневматический клапан 5, соединяющий источник 3 сжатого воздуха с турбокомпрессором 2, блок управления с дымомером, состоящий из двух функциональных блоков 6 и 7, установленных на выхлопной трубе двигателя. Элек- трическая часть блока 6 состоит из светодиода 8 и двух фотодиодов 9 и 10, регулировочного резистора 11,. резисторов 12 и 13, конденсатора 14, операционного усилителя 15 в инвер- тируемом Включении. Блок 7 состоит и светодиода 16, фотодиодов 17 и 18, регулировочных резисторов 19 и 20, резистора 21, конденсаторов 22 и 23, операционного усилителя 24 и неинвер тируемом включении, нагрузочного резистора 25. Блок управления включает также усилитель 26 мощности и обмотку 27 возбуждения электропневмати чеСкого клапана 5.

Система работает следующим образом.

При работе дизеля 1 на стационарном режиме через выхлопную трубу проходят отработавшие газы, дымность ко торых не превышает допустиной величины. От светодиода В световой поток

Сигнал от него поступает на обмотку 27 ЭК 5. В результате этого ЭК 5 открывается или закрывается, что позволяет регулировать подачу.воздуха от источника 3 сжатого воздуха к турбокомпрессору 2. Такое выполнение позволяет улучшить условия сгорания топлива и снизить дымность отработавших газов, 1 ил.

2

попадает на фотодиоды 9 и 10. Фотодиоды .пропускают ток, которьгй определяет падение напряжения на резисторах 12 и 13. Эти напряжения подводятся, от фотодиода 9 к неинвертиру ющёму входу операционного усилителя 15 и от фотодиода 10 к неинвертирующему входу этого же усилителя. Тик как падение напряжения на резисторах 12 и 13 одинаково, то на выходе операционного усилителя 15 устанавливается начальное выходное напряжение.

В начальный период переходного процесса, когда топливо практически мгновенно поступает в цилиндры двигателя, а подача воздуха запаздывает вследствие инерционности турбокомпрессора, дымность отработавших газов резко возрастает. При поступлении в зону блока 6 отработавших газов большой дымности на резисторе 12 быстро возрастает напряжение : вследствие уменьшения освещенности фотодиода 9. Это напряжение подводится к инвертирующему входу операционного усилителя 15, на выходе которого напряжение уменьшается и подводится к усилителю 26 мощности С инвертирующим входом и затем .поступает на обмотку 27 возбуждения злектропнев- матического клапана 5. Клапан,5 открывается, и сжатый воздух поступает от источника 3 сжатого воздуха через клапан 4, электропневматический клапан 5 к турбокомпрессору 2. Давление дополнительно вводимого воздуха и его количество обеспечивают достаточное воздухоснабжение, улучшение условий сгорания топлива и снижение дымности отработавших газов в начальный.период переходного процесса.

Так как в цепи фотодиода 10 BKJTKI- чен конденсатор 14 большой емкости, то на резисторе 13 в течение длительного времени напряжение возра- стает очень медленно. Скорость возрастания напряжения определяется постоянной времени цепи резистор 13 - конденсатор 14. На неинвертирующий вход операционного усилителя 15 на- пряжение не поступает. Таким образом любые изменения светопроницаемости приемных окон фотодиодов 9, 10, 17 и 18, вследствие загрязненности и помутнения, уменьшения яркости свето диодов 8 и 16 корректируются в блоке 6 на фотодиоде 10, а в блоке 7 на фотодиоде 18..

Практически одновременно отработавшие газы большой дымности посту- пают и в зону блока 7. Освещенность фотодиодов 17 и 18 также уменьшается, что приводит к уменьшению токов через, резисторы 20 и 21. Постоянная времени цепи резистор 21 - конденсатор 23 устанавливается равной прсто- янной времени цепи резистор 13 - конденсатор 14. Постоянная времени цепи рег.улировочный резистор 20 - конденсатор 22, к которой подключен фото- дуод 17, регулируется при помощи переменного резистора 20. Причем по- стс янная времени цепи фотодиод 17 . резистор 20 - конденсатор 22 существенно меньше постоянной времени цепи фотодиод 18 - резистор 21 - конденсатор 23. Вследствие того, что постоянная времени блока 7 намного больше постоянной времени по инвер- тирукяцему входу блока 6, на выходе операционного усилителя 24 происходит медленное увеличение напряжения, лежащего в противофазе напряжению на выходе операционного усилителя 15

При переходе дизеля на стационарный режим, когда дымность отработавших газов близка к дымности в начальный период переходного процесса,цепь фотодиод 17 - резистор 20 - конденсаВНИИПИ Заказ 3935/28

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

тор 22 устанавливает через заданный интервал времени на выходе операционного усилителя 24 напряжение положительной полярности по отношению к начальному и равному по величине отрицательному напряжению на выходе операционного усилителя 15. В итоге на нагрузочном резисторе 25 устанавливается начальное напряжение, вслед ствие чего на выходе усилителя 26 мощности напряжение падает, ток через обмотку 27 возбужденияэпектро- пневматического клапана 5 уменьшается и он закрывается. Подача воздуха от источника 3 сжатого воздуха к турбокомпрессору 2 прекращается. Подача дополнительного воздуха также прекращается при уменьшении давления в источнике 3 сжатого воздуха- за счет закрытия клапана 4. Заданный интервал времени задается регулировочным резистором 20.

Формула изобретения

Система регулирования подачи дополнительного воздуха в дизель,содержащая впускной трубопровод с подключенным к нему через электропнев- матический клапан источником сжатого воздуха, вьтускной трубопровод и блок управления с дымомером, установленный на выпускном трубопроводе и связанный с датчиком частоты вращения и электропневматическим клапаном, о.тличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения автоматизации регулирования, блок управления с дымомером выполнен в виде усилителя мощности, четырех фотодиодов, двух свето- диодов и трех RC-ячеек, две из которых снабжены нерегулируемыми постоянными времени, а третья - регулируемой постоянной времени, причем по два фотодиода с одним светодиодом объединены в два функциональных блока, которые подключены через усилитель мощности к электропневматиче- скому клапану.

Тираж 503 Подписное

Изобретение относится к двигате- лестроению и позволяет повысить эффективность путем увеличения автоматизации регулирования. Блок 6 управления с дымомером вьтолнен в виде усилителя 26 мощности, фотодиодов 9 и 10, светодиода 8 и резисторов 11, В 7 СО О9 СО 00 О СП