Регулятор температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания с двухконтурной системой охлаждения Советский патент 1989 года по МПК F01P7/14 G05D23/00 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для регулирования теплового режима двигателя внутреннего сгорания, преимущественно тепловозного дизель-генератора.

Цель изобретения - повышение эффективности регулирования температуры охлаждающей жидкости путем стабилизации теплового режима.

На чертеже .представлена функциональная схема регулятора температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания с двухконтурной системой охлаждения.

Регулятор температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания содержит первый 1 и второй 2 датчики температуры охлаждающей жидкости, установленные, соответственно, в первом и втором конту-рах циркуляции и подключенные своими выходами к входам первого 3 и второго 4 дополнительных элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходами задающих блоков 5 и 6, а выходы - с входами элементов 7 и 8 с зоной нечувствительности и входами системы 9 управления приводом 10 вентилятора. К выходам элементов 7 и 8 с зоной нечувствительности подключены входы элемента ИЛИ 11, связанного своим выходом с входом таймера 12, входы устройств 13 и 14 памяти, входы элементов 15 и 16 сравнения и входы сумматоров 17 и 18. Вторые входы последних подключены к выходам первого 19 и второго 20 дополнительных устройств памяти, входы каждого из которых соединены с выходом одного из элементов 15 и 16 сравнения и с выходом таймера 12, который подключен к вторым входам устройств 13 и 14 памяти. Выходы последних соединены с вторыми входами элементов 15 и 16 сравнения. Выходы сумматоров 17 и 18 подключены к входам блока 21 выделения максимального сигнала, выход которого через интегратор 22 соединен с входом регулятора 23 мощности тягового генератора.

Регулятор температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

Фактическая температура о.хлаждаю- щей жидкости в перво.м и втором контурах циркуляции, определяемая с помощью датчиков 1 и 2 температуры, в первом 3 и втором 4 дополнительных элементах сравнения сравнивается с заданной температурой, величина которой задается с помощью задающих блоков 5 и 6. Если температура жидкости в каком-либо из контуров цирку-, ляции превышает заданную, на выходе соответствующего дополнительного элемента 3, 4 сравнения формируется электрический сигнал соответствующей полярности, который приводит в действие привод 10 вентилятора через систему 9 управления приводом 10. При достаточной величине коэффициента

усиления данного статического контура регулирования возникщее превышение температуры жидкости в каком-либо из контуров циркуляции ликвидируется со статической

ошибкой регулирования, не превышающей величины зоны нечувствительности элементов 7 и 8, которая выбирается в пределах допуска на изменение температуры охлаждающей жидкости в соответствующем кон УР циркуляции.

При недостаточной теплоотводящей способности системы охлаждения (например, вследствие загрязнения секций радиатора шахты холодильника) или повышенных теп5 ловых нагрузках двигателя температура охлаждающей жидкости продолжает увеличиваться и после достижения вентилятором максимальной частоты вращения, в результате чего на выходе соответствующего эле- мента 7 или 8 с зоной нечувствительности появляется электрический сигнал, поступающий на входы элемента 15 или 16 сравнения, на входы сумматора 17 или 18, на входы устройства 13 или 14 памяти, а также на входы элемента ИЛИ 11, включающего тай5 мер 12. Последний вырабатывает импульсы на запоминание текущих значений входных координат устройств 13 и 14 памяти, а также дополнительных устройств 19 и 20 памяти. При этом форма импульсов должна обеспечить возможность разделения во времени

0 процессов записи в устройства 13 и 14 памяти и в дополнительные устройства 19 и 20 памяти. Причем в первую очередь производится запись текущих значений выходных сигналов элементов 15 и 16 сравнения в устройства 19 и 20 памяти, а затем - вы5 ходных сигналов элементов 7 и 8 с зоной нечувствительности в устройства 13 и 14 памяти. В результате на выходе дополнительных устройств 19 и 20 памяти формируется электрический сигнал, пропорциональный

0 среднему значению первой производной от. температуры охлаждающей жидкости в соответствующем контуре циркуляции по времени за промежуток времени, равный периоду следования импульсов таймера 12. В каждом су.мматоре 17 и 18 этот сигнал суммирует5 ся с выходным сигналом соответствующего элемента 7 или 8 с зоной нечувствительности. Максимальный из результатов сум.ми- рования, выделяемый в блоке 21 выделения .максимального сигнала, поступает на вход интегратора 22, который обеспечивает непрерывное уменьшение мощности тягового генератора, причем постоянная времени интегратора 22 и период следования импульсов тай.мера 12 выбираются при настройке регулятора, исходя из необходимости обеспе чения наилучщих статических и динамических показателей регулирования. Процесс уменьшения мощности тягового генератора продолжается до тех пор, пока сигнал на выходе элемента 7 или 8 с зоной нечув0

ствительности не станет равным нулю, т. е. температура охлаждающей жидкости в соответствующем контуре циркуляции не уменьшится до заданной (с учетом допуска). Если максимальная из температур охлаждающих жидкостей в контурах циркуляции станет меньще нижнего предела ее изменения, сигнал на выходе соответствующего элемента 7 или 8 с зоной нечувствительности изменит знак, что приведет к повыщению мощности тягового генератора описанным порядком.

Формула изобретения

Регулятор температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания с двухконтурной системой охлаждения, содержащий первый датчик температуры охлаждающей жидкости, установленный в первом контуре, второй датчик температуры охлаждающей жидкости, установленный во втором контуре, первый и второй элементы с зоной нечувствительности, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, соответственно к первому и второму элементам сравнения и к первым входам первого и второго устройств памяти, таймер, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а выход - к вторым входам первого и второго устройств памяти, блок выделения максимального сигнала, снабженный двумя входами и подключенный через интегратор к регулятору мощности тягового генератора и систему управления приводом вентилятора, снабженную двумя входами и подключенную выходом к управляемому приводу вентилятора, отличающийся тем, что, с целью повы- щения эффективности регулирования температуры охлаждающей жидкости путем стаби0

5

0

5

0

5

лизации теплового режима, он снабжен первым и вторым задающими блоками, первым и вторым дополнительными устройствами памяти, выполненными по меньщей мере с дру- мя входами и одним выходом, первым и вторым дополнительными элементами сравнения, выполненными по меньшей мере с двумя входами и одним выходом и первым и вторым сумматорами, имеющими по меньщей мере два входа и один выход, причем первый дополнительный элемент сравнения подключен одним входом к первому датчику температуры, вторым - к первому задающему блоку, а выходом - к первому входу системы управления приводом вентилятора и входу первого элемента с зоной нечувствительности, выход которого дополнительно подключен к первому входу первого сумматора, второй дополнительный элемент сравнения подключен одним входом к второму датчику температуры, другим - к второму задающему блоку, а выходом - к второму входу системы управления приводом вентилятора и входу второго эле.мента с зоной нечувствительности, выход которого дополнительно подключен к первому входу второго сумматора, первое дополнительное устройство памяти подключено одним входом к выходу первого элемента сравнения, другим входом - к таймеру, а выходом - к второму входу первого сумматора, выход которого подключен к первому входу блока выделения максимального сигнала, второе дополнительное устройство памяти подключено одним входом к выходу второго элемента сравнения, другим входом - к таймеру, а выходом - к второму входу второго сумматора, выход которого подключен к второму входу блока выделения максимального сигнала.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено для регулирования теплового состояния двигателя внутреннего сгорания, преимущественно тепловозного дизель-генератора. Целью изобретения является повышение эффективности регулирования температуры охлаждающей жидкости. Температура жидкости в первом и втором контурах циркуляции измеряется при помощи первого и второго датчиков 1 и 2 температуры, выходы которых подключены к входам первого и второго дополнительных элементов 3 и 4 сравнения, вторые входы которых подключены к выходам задающих блоков 5 и 6. В зависимости от сравнения реальных значений температуры жидкости в каждом контуре и необходимости вырабатывается сигнал, который поступает в элементы 7 и 8 с зоной нечувствительности и системой 9 управления приводом 10 вентилятора. К выходам элементов 7 и 8 подключены входы элемента ИЛИ 11, связанного своим выходом со входом таймера 12, входы устройств 13 и 14 памяти, входы элементов 15 и 16 сравнения и входы сумматоров 17 и 18, вторые входы которых подключены к выходам первого и второго дополнительных устройств 19 и 20 памяти. Входы последних соединены с выходом одного из элементов 15 и 16 сравнения и выходом таймера 12. Выходы сумматоров 17 и 18 подключены к входам блока 21 выделения максимального сигнала, подключенного через интегратор 22 к регулятору мощности тягового генератора. При незначительных колебаниях температуры регулирование производится посредством изменения частоты вращения вентилятора, а при значительных, что может быть связано с нарушением работы элементов системы охлаждения, регулирование осуществляют путем снижения мощности тягового генератора. 1 ил.