Устройство для регулирования подачи дополнительного воздуха в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02D41/10 F02D23/02 

4 СО

сл

4

Изобретение относится к двигателестрое- iiiiio и может быть ис11о, 1ьзоЕ ано для регу- :1ир()вания воздухоснабжения двигателей В1 утронне1 0 сгорания.

Цель изобретения - повышение точности дозирования-дополнительного воздуха Путем согласования длительности подачи дополнительного воздуха с величиной и темпом изменения нагрузки на двигатель.

lia чертеже показана функциональная схема устройства.

Двигатель с турбокомпрессором 2 соединен с возду1иным ресиверо.м 3 и источ- 4 сжатого воздуха. В трубопроводе 5 установлен запорный орган 6, электрически связанный с дистанционным электромагнитным нереключателем (ДЭП) 7. На задггг- чике 8 режимов работы двигателя (рычаге управления регулятора топливного liacoca) установ.пен маппгг 9, коТ ;;|)1Й совместно с катун1ками 10 и И индуктивностл образует датчик скорости рычага управления. На роторе турбокомпрессора установлен магнит 12, составляющий совместно с катушкой 13 индуктивности датчик частоты вран1ения ротора турбокомпрессора. Выход компаратора 14 соединен с катушкой 15, а выход компаратора 16 - с катушкой 17 ДЭП 7. К выводам катушки 13 индуктивности подключен преобразователь сигнала датчика частоты вращения ротора турбокомпрессора, состоящий из последовательно соединенных диода 18, резистора 19 и конденсатора 20. Анод диода 21 соединен с одним выводом катун1ки 11 индуктивности, а катод - со стробируюшим входо.м компаратора 14, резистором 19, конденсаторами 20 и 22. Другой вывод катушки 11 соединен с конденсатором 22 и одной шиной. К выводам катушки 10 подключены последовательно соединенные диод 23, резистор 24 и конденсатор 25. Выводы последнего соединен с сигнальными входами компаратора 14, один из которых соединен с обшей шиной. Диоды 21 и 23, резис 1 ор 24 и конденсаторы 22 и 25 составляют преобразователь сигнала датчика скорости рычага управления. ДЭП 7 имеет контакты 26 и 27. Обмотка 28 запорного органа 6 через контакты 26 соединена с источником 29 питания, а стробирующий вход компаратора 16 через контакты 27 - с общей шиной.

Между ресивером 3 и запорным органом 6 установлен клапан 30.

Устройство работает следующим образом.

При движении магнита 9 относительно катушек 10 и 11 в них иавод1ггся ЭДС индукции. Преобразователь сигнала датчика скорости рычага уирагзления имеет два выхода. По первому выходу, соединенному с сигнальными входами компаратора 14, преобразователь осуществляет выпрямление и сглаживание импульса напряжения, посту- паюн1его с катушки ЬО, а по второму кы0

5

0

5

0

5

5

0

5

ходу, соединенному с стробирующим входом компаратора 14, преобразователь производит выпрямление и запоминание импульса напряжения с катушки 11. Катушки 10 и И установлены так, что магнит 9, приближаясь к ним, воздействует лишь на часть их витков. По мере приближения магнита количество витков, пересекаемых магнитным полем, увеличивается. Поэтому наводимое в катушках напряжение пропорционально как скорости движения магнита, так и его угловому перемещению. Следовательно, высота импульса на обоих выходах преобразователя пропорциональна темпу нагруже- ния двигателя и величине нагрузки.

Преобразователь сигнала датчика частоты вран1.ения турбокомпрессора осуществляет вьп1рямле1 ие и сглаживание периодического напряжения, индуцируемого в катушке 13. Уровень напряжения на выходе преобразователя пропорционален частоте врапдения ротора турбокомпрессора.

При достаточно резком перемещении рычага управления топливоподачей напряжение на стробирующем входе компаратора 14 достигает величины, необходимой для перевода компаратора 14 в режим готовности к восприятию импульса с основного входа от катушки 10. Компаратор 14 срабатывает и на его выходе появляется напряжение логической «1, которое подается на KBTynjKy 15 ДЭП 7, вызывая его срабатывание и замыкание контактов 26 и 27. Запорный орган 6 открывается, подавая сжатый воздух к турбокомпрессору 2 или в цилиндры двигателя 1.

При подаче дополнительного воздуха возрастает частота вращения ротора турбокомпрессора и соответственно увеличивается напряжение на выходе преобразователя, связанного с катушкой 13. Сигнал на основном входе компаратора 16 определяется как разность напряжения с выхода преобразователя сиг.нала с датчика частоты вращения ротора турбокомпрессора и напряжения с выхода преобразователя сигнала с датчика скорости рычага управления. Таким образом, в более общем случае схема может быть представлена в виде соединения выходов преобразователей с входом ко.мпа- ратора 16 через элемент сравнения. При этом суммирующий вход элемента.сравнения соединен с выходом преобразователя датчика частоты вращения ротора турбокомпрессора, вычитающий вход - с выходом преобразователя датчика скорости рычага управления, а выход с входом компаратора 16. Когда напряжение на выходе преобразователя датчика частоты вращения ротора турбокомпрессора превысит пороговое значение, определяемое величиной нагрузки и темпом нагружения, компаратор 16 устанавливает на своем выходе напряжение логической «1. Это приводит к запиты- ванию катушки 17 ДЭП 7 и размыкаиию контактов 26, 27 и перекрытию запорным органом 6 трубопровода 5 дополнительной воздухоподачи. Таким образом, длительность подачи дополнительного воздуха зависит от величины порогового значения, вырабатываемого на втором выходе преобразователя датчика скорости рычага управления.

При обратном перемещении рычага управления дополнительной воздухоподачи нет, так как отсутствует сигнал на стро- бирующем входе компаратора 14.

Прекращение подачи дополнительного воздуха может происходить и при снижении давления воздуха в ресивере 3 ниже определенной величины за счет закрытия клапана 30.

Зависимость длительности подачи дополнительного воздуха от величины и темпа изменения нагрузки на двигатель позволяет повысить точность дозирования дополнительного воздуха и тем самым улучшить смесеобразование в цилиндрах, снизить дым15 нены с входами первого компаратора, и датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора с преобразователем,выход которого связан с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с общей щиной, отличающееся тем, что, с целью

20

повышения точности дозирования дополнительного воздуха, устройство снабжено элементом сравнения, су.ммирующий вход которого соединен с выходом преобразователя датчика частоты вращения, вычитающий ность выхлопных газов и уменьщить время 25 вход - с выходом преобразователя дат- переходных процессов при набросе нагруз-чика скорости, а выход - с первым

ки на двигатель. входом второго компаратора.

Формула изобретения

Устройство для регулирования подачи дополнительного воздуха в двигатель внутреннего сгорания, содержащее запор)ый орган, установленный в трубопроводе подачи дополнительного воздуха, дистанционный электромагнитный переключатель с двумя входами и выходами, соединенными с обмоткой запорного органа, два компаратора, каждый из которых своим выходом соединен с одним из входов дистанционного переключателя, датчик скорости рычага управления регулятора топливного насоса с преобразователем, выходы которого соединены с входами первого компаратора, и датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора с преобразователем,выход которого связан с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с общей щиной, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности дозирования дополни

Изобретение позволяет повысить точность дозирования дополнительного воздуха путем согласования длительности его подачи с величиной и темпом нагружения двигателя. Устройство содержит запорный орган 6 подачи дополнительного воздуха, управляемый через дистанционный электромагнитный переключатель 7 компараторами 14 и 16. При резком перемещении рычага управления двигателем в сторону увеличения подачи топлива датчик скорости рычага управления вырабатывает сигнал, по которому срабатывают компаратор 14, переключатель 7 и запорный орган 6, включающий подачу дополнительного воздуха в двигатель. Прекращение подачи воздуха осуществляется по сигналу с компаратора 16, на вход которого подается разность напряжения, пропорционального частоте вращения ротора турбокомпрессора, и напряжения, пропорционального величине перемещения и скорости рычага управления, вследствие чего длительность подачи дополнительного воздуха определяется величиной и темпом нагружения двигателя. 1 ил.