Устройство для регулирования подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02D23/02 

ходами счетчика 18, Первый вхоц схемы 20 И соединен с выходом одновибра - тора 22, второй вход - с выходом дешифратора 19, а выход - с вторым входом схемы 7 ИЛИ, После отключения дополнительного воздухоснабжения не

происходит резкого уменьшения частоты вращения турбокомпрессора за счет дополнительных порций подачи сжатого воздуха, что способствует сглаживанию набора частоты вращения турбокомпрессора установившегося значения. 1 ил.

Изобретение позволяет повысить качество переходньк процессов. Выход дистанционного электромагнитного переключателя 24 связывает источник 28 питания с электромагнитным клапаном -г включения подачи воздуха. Датчик угловой скорости рычага управления топливного насоса снабжен постоянным магнитом 8 и катушками 9, 14 индуктивности, связанными с входами компа ратора (К) 12. Датчик частоты враще- ния ротора турбокомпрессора 2 с.набжен постоянным магнитом 29 и катушкой 30 индуктивности, связанной с входом К 21. Входы К 12 к 21 связаны соответственно с первым и вторым входами переключателя 24. Выход К 12 соединен с первым входом схемы 17 ИЛИ и входом установки в нуль счетчика 18 импульсов. Выход схемы 17 ИЛИ подключен к первому входу переключателя 24. Выход К 21 соединен с входом одновибра- тора 22 и счетным входом счетчика 18. Входы дешифратора 19 соединены с вы(А сл J-f

1

Изобретение относится к двигЪтеле- строенню, в частности к системам регулирования воздухоснабжения двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение качества переходных процессов.

ria чертеже показана функциональная

.схема: устройства для регулирования подачи воздуха в двигатель внутрен Него сгорания.

Двигатель 1 снабжен турбокомпресгсором 2, который через трубопровод 3, запорный клапан 4 и ресивер 5 соединен с источником 6 сжатого воздуха. На задатчике 7 режима работы закреп лен магнит 8, а на корпус насоса устанавливается первая катушка 9 индуктивности, своим первым зажимом через первый диод 10 и первый резистор 11 соединенная с первым входом

; Компаратора 12, Между входами компаратора 12 подключен конденсатор 13, а второй вход ка;тушки 9 и второй

вход компаратора 12 соединен с общей шй1ной электропитания. Вторая катушка 14 индуктивности, также установленная на корпусе насоса, первым входом через диод 15 соединена с первой обкладкой конденсатора 16 и стробирую- щим входом компаратора 12, а вторьм входом - с второй обкладкой .конденсатора 16 и общей шиной электропитания. Магнит 8 и катушки 9 и 14 об- разую.т датчик угловой скорости рычага управления топливного насоса. Выход компаратора 12 соединен с первым входом схе№.1 ИЛИ 17, и входом сброса в нуль счетчика 18 импульсов, выход последнего соединен с входом дешифратора 19, выход которого соединен с вторым входом схемы И 20. Выход компаратора 21 соединен с счетньш

0

0

5

0

о

входом счетчика 18 импульсов и входом оДновибратора 22, выход которого соединен с первым входом схемы И 20. Выход схемы И 20 соединен с вторым .... входом схемы. ИЛИ 17, выход которой соединен с первой катушкой 23 дистанционного электромагнитног о переключателя 24, а вторая его катушка 25 - с выходом компаратора 21. Стробирую- щий вход компаратора 21 через контакты 26 соединен с общей шиной электропитания. Контакты 27 подключают источник 28 питания к обмотке запорного клапана 4. Магнит 29 установленный на роторе турбокомпрессора, и третья катушка 30 индуктивности, установленная на кррпусе, образуют датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора. Первый выход третьей катушки 30 индуктивности через третий диод 31 и второй резистор 32 подключен к первому входу компаратора 21, а второй выход третьей катушки 30 - к второму входу второго компаратора 21. Между входами второго компаратора 21 подключен третий конденсатор 33. В ресивере 5 установлен предохранитель- .ный клапан 34.

Устройство работает, следующим образом.

При плавном перемещении рычага управления подачей топлива и прохождении магнита В возле катушек 9 и 14 индуктивности в них появляется ЭДС индукции, которая имеет малое значение.. ЭДС индукции возрастает пропорционально увеличению скорости перемещения магнита 8, т.е. рычага управления подачей топлива. Поэтому при резком увеличении подачи топлива, т.е. при резком перемещении рычага управления подачей топлива, при котором магнит 8 двигается снизу вверх ЭДС на катушке 14 достигает величины, необходимой для перевода стробирующего входа первого компаратора 12 в режим подготовки к восприятию импульса с основного входа от катушки 9. Параллельно второй катушке 14 включен второй конденсатор 16, необходимый для удержания напряжения на стробирующем входе первого компаратора 12 для прихода импульса от первой катушки 9.

20

Напряжение, получаемое на первой катушке 9 через диод 10 и регулируемый резистор 11, подводится к входам первого компаратора 12. Параллельно вхрду компаратора 12 подключен первый конденсатор 13 для увеличения времени действия напряжения импульса от катушки 9 на входы первого компаратора 12. При достижении на входе компаратора 12 порогового напряжения, 25 устанавливаемого регулируемым первым резистором 11, на его выходе появляется напряжение 1. Импульс напряжения, полученный на выходе кo mapaтo- ра 12, через схему ИЛИ 17 подводится к катушке 23 дистанционного электромагнитного переключателя 24, в результате чего последний замыкает контакты 27 и 26, открывая запорный клапан 4. Сжатый воздух из ресивера 5 через предохранительный клапан 34 и запорный клапан 4 по трубопроводу 3 поступает к турбокомпрессору 2 и в цилиндры двигателя 1 . Кроме -того, импульс компаратора 12 устанавливает в О счетчик 18 импульсов.

При подаче дополнительного воздуха возрастает частота вращения ротора турбокомпрессора 2, следовательно.

лоступивших на его счетный вход. Од- ;Новременно по заднему фронту импульс с выхода второго компаратора 21 за- пускается одновибратор 22, выходной импульс которого через схему И 20 (на втором входе схемы И 20 установлена 1 дешифратором 19, который удерживает 1 на своем выходе 10 ДО поступления на вход счетчика 18 четырех импульсов), схему ЮТ 17 поступает на катушку 23 дистандион- кого электромагнитного переключателя 24, что вызывает включение допол- 15 нительного воздухоснабжения. Турбокомпрессор 2 восстанавливает пороговое значение частоты вращения из-за подачи сжатого воздуха (некоторое уменьшение частоты вызывается резким скачком отключения дополнительного воздухоснабжения), и компаратор 21 вновь с- тключает запорный клапан 4, переводит счетчик 18 в состояние на единицу больше, запускает одновибратор, а последний вновь открывает запорный клапан 4. Чем быстрее турбокомпрессор восстановит пороговую частоту, тем короче будет длительность подачи сжатого зоздуха. Дешифратор установлен на четыре импульса, что обеспечивает сглаживание набора частоты турбокомпрессора в стадии окончания переходного процесса.

При обратном перемещении рычага 35 управления подачей топлива (сверху вниз) подготовительный сигнал на стробирующий вход первого компаратора 12 от второй катушки 14 не поступает (диод 15 блокирует сигнал об- 40 ратной полярности), следовательно, первый компаратор не управляется от катушки 9 и не вырабатывает импульс на открытие запорного клапана 4.

Прекращение подачи дополнительного

30

л1-1-. iivj,,.., -ijTi. ( V/ i i V- . t J1J 1. j. 1 и ПЧ л

возрастает и ЭДС на катушке 30, вслед 45 воздуха в двигатель происходит и при ствие чего,напряжение на входе второ- снижении давления в ресивере 5 ниже го компаратора 21, регулируемое вто- определенной пеличины за счет закры- рым резистором 32, достигает порого- тия предохранительного клапана 34 вого значения, что дает 1 на катуш- При большом постоянном значении ку z5 дистанционного электромагнитно- 50 частоты вращения ротора турбокомпрес- го переключателя 24. При этом цепь сора питания запорного клапана 4 от источника 28 питания размыкается и доступ дополнительного воздуха в двигатель 1 прекращается. Импульс с выхода второго компаратора 21 поступает и на счетный вход счетчика 18 импульсов, устанавливая последний в состояние, . соответствующее количеству импульсов.

на выходе второго компаратора 21 есть логическая 1, что приводит к обесточиванию катушки запорного клапана 4.

55 Из вьш еизложенного следует, что при использовании предлагаемого устройства после отключения дополиитель пого воздухоснабжекия не происходит резкое уменьшение частоты вращения

0

5

лоступивших на его счетный вход. Од- ;Новременно по заднему фронту импульса с выхода второго компаратора 21 за- пускается одновибратор 22, выходной импульс которого через схему И 20 (на втором входе схемы И 20 установлена 1 дешифратором 19, который удерживает 1 на своем выходе 10 ДО поступления на вход счетчика 18 четырех импульсов), схему ЮТ 17 поступает на катушку 23 дистандион- кого электромагнитного переключателя 24, что вызывает включение допол- 15 нительного воздухоснабжения. Турбокомпрессор 2 восстанавливает пороговое значение частоты вращения из-за подачи сжатого воздуха (некоторое уменьшение частоты вызывается резким скачком отключения дополнительного воздухоснабжения), и компаратор 21 вновь с- тключает запорный клапан 4, переводит счетчик 18 в состояние на единицу больше, запускает одновибратор, а последний вновь открывает запорный клапан 4. Чем быстрее турбокомпрессор восстановит пороговую частоту, тем короче будет длительность подачи сжатого зоздуха. Дешифратор установлен на четыре импульса, что обеспечивает сглаживание набора частоты турбокомпрессора в стадии окончания переходного процесса.

При обратном перемещении рычага 5 управления подачей топлива (сверху вниз) подготовительный сигнал на стробирующий вход первого компаратора 12 от второй катушки 14 не поступает (диод 15 блокирует сигнал об- 0 ратной полярности), следовательно, первый компаратор не управляется от катушки 9 и не вырабатывает импульс на открытие запорного клапана 4.

Прекращение подачи дополнительного

0

л1-1-. iivj,,.., -ijTi. ( V/ i i V- . t J1J 1. j. 1 и ПЧ л

5 воздуха в двигатель происходит и при снижении давления в ресивере 5 ниже определенной пеличины за счет закры- тия предохранительного клапана 34 При большом постоянном значении 0 частоты вращения ротора турбокомпрес- сора

45 воздуха в двигатель происходит и при снижении давления в ресивере 5 ниже определенной пеличины за счет закры- тия предохранительного клапана 34 При большом постоянном значении 50 частоты вращения ротора турбокомпрес- сора

на выходе второго компаратора 21 есть логическая 1, что приводит к обесточиванию катушки запорного клапана 4.

55 Из вьш еизложенного следует, что при использовании предлагаемого устройства после отключения дополиитель пого воздухоснабжекия не происходит резкое уменьшение частоты вращения

турбокомпрессора за счет дополнительных (импульсных) порций подачи сжатого воздуха, что способствует сглаживанию набора частоты вращения турбокомпрессора установившегося значения, т.е. повьппению качества переходных Процессов.

ф. ормула изобретения ю

Устройство для регулирования подачи воздуха в двигатель внутреннего . сгорания содержащее дистанционный электромагнитный переключатель с дву- is схемы ИЛИ и входом установки в

тушкой индуктивности, связанной с входо м второго компаратора, причем входы первого и второго компараторов связаны соответственно с первым и вторым входами дистанционного элек ромагнитного переключателя, о т л и- чающееся тем, что, с целью повьшения качества переходных процес сов, оно дополнительно снабжено схе- мо.й ИЛИ, схемой И, счетчиком импульсов с двумя входами, депшфратором и одновибратором, причем выход первого компаратора соединен с первым входом

мя входами, выход которого связывает источник питания с электромагнитным Клапаном включения подачи воздуха, два компаратора, датчик угловой ско рости рычага управления топливного насоса, снабженный постоянным магнитом и двумя катушками индуктивности, Связанными с входами первого компа- {)атора, и датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора, снабжен- ный постоянным магнитом и третьей касхемы ИЛИ и входом установки в

тушкой индуктивности, связанной с входо м второго компаратора, причем входы первого и второго компараторов связаны соответственно с первым и вторым входами дистанционного электромагнитного переключателя, о т л и- чающееся тем, что, с целью повьшения качества переходных процессов, оно дополнительно снабжено схе- мо.й ИЛИ, схемой И, счетчиком импульсов с двумя входами, депшфратором и одновибратором, причем выход первого компаратора соединен с первым входом

счетчика импульсов, выход схемы ИЛИ подключен к первому входу дистанционного электромагнитного переключателя, выход второго компаратора соединен с входом одновибратора и счетным входом счетчика импульсов, входы дешифратора соединены с выходами счетчика импульсов, первый вход схемы И соединен с выходом одновибратора, второй вход - с выходом дешифратора, а выход - с вторым входом схемы ИЛИ.