Система автоматического регулирования дизеля Советский патент 1989 года по МПК F02D41/14 F02D41/24 

У

О X)

Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность дизелей (Д). Система состоит из Д, центробежного регулятора 2, задатчика 5, вычислительного устройства 10 и программного устройства 9. В соответствии с сигналом задатчика 5 и результатом сравнения фактической подачи топлива и требуемой вычислительное и программное устройства обеспечивают работу Д в режиме, близком к оптимальному по расходу топлива и теплонапряженности. Повышение надежности и экономичности достигается введением коррекции подачи топлива в соответствии с оптимальным значением теплонапряженности поршня. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

.1

31502

Изобретение относится к peryji.ipo- ванию двигателей пнутреинего сгорания .

Цель изобретения - повышение точности путем оптимизации режима его работы с учетом фактического тактового состояния поршней.

На фиг. 1 показана функциональная схема системы автоматического регу- лирования дизеля; на фиг. 2 - функщ - ональная схема вычислительного устройства; на фиг. 3 - зависимости с/ju f (о4 для тактовых дизелей 1 Ш45 (а) и 10D100 (б).

Система автоматического регулирования дизеля состоит из дизеля 1, центробежного регулятора 2 частогы вращения, сжатие всережимной пружины которого оп едепяется устройством 3 затяжки, связанным с преобразователем it. Преобразователь 4, представля- Ю1дий собой усилитель, соединен с за- датчиком 5 режимов и интег рирующим усилителем 6 контура подстройки час- тоты вращения коленчатого вала, включающего также датчик 7 фактической подачи топлива. Одновременно интегрирующий усилитель 6 соединен с интегрирующим блоком 8, которьш подклю- чен к программному устройству 9 и вычислительному устройству 10. Входы вычислительного устройства связаны с выходами датчика 11 частоты вращения коленчатого вала дизеля, к которому также подключен вход программного устройства 9, датчика 7 подачи топлива, датчика 12 давления на/щувоч- ного воздуха и датчика 13 температуры наддувочного воздуха дизеля.

Согласующий блок 14 включен в цепь задания частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Вычислительное устройство включает первый 15, второй 16, третий 17, чет- вертый 18 функциональные преобразователи и первое 19, второе 20 и третье 21 устройства умножения, причем вход первого 15 функционального преобразователя соединен с выходом датчика 11 частоты вращения коленчатого вала ди зеля, вход второго 16 функциональног преобразователя соединен с выходом датчика 7 подачи топлива, вход третьего 17 функционального преобразователя соединен с выходом датчика 13 температуры наддувочного воздуха, а вход четвертого 18 функционального преобразователя соединен с выходом

.

Q 5

0 5 0 Q

5

датчика 12 данлрния иал/;ун(1чного воздуха.

Выходы второго 16 и третьего 17 функциональных преобразователей связаны с входами первого устройства умножения 19, вход которого подключен к одному из входов BTopoi o устройства умножения 20, второй вход которого связан с выходом четвертого 18 функционального преобразователя, а вход - с одним из входсзв третьего устройства умножения 21, второй вход которого подключе} к выходу первого 15 функционального преобразователя, а выход - к второму входу интегрирующего блока 8.

Элементы, входящие в схему вычислительного устройства, могут быть изготовлены на серийных интегральных микросхемах.

Система автоматического регулирования работает следующим образом.

Первоначально задатчиком 5 режимов вьфабатывается сигнал, поступающий через сог ласующий блок 14 на вход преобразователя 4, с выхода которого через устройство 3 затяжки всережимной пружины устанавливается некоторый исходный уровень частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Одновременно в программном устрой- (ггве 9 в соответствии с зависимостью d f (ui) (где r р - относительное значение коэффициента теплоотдачи от поршня к маслу) вырабатывается сигнал по оптимальному значению относительной величины параметра тепло- напряженноСти порщня q, соответствующему фактической частоте вращения коленчатого вала дизеля, который сравнивается .с сигналом, соответствующим фактическому значению этой величины q , формируемым на выходе вы- числяте чьного устройства 10 при помощи датчиков 7, 11, 12 и 13 по заKOHV

-, - - . о ЯО

.

(q

.

0,18

СЛЗ

(1)

0

Результат сравнения вычисляется в интегрирующем блоке 8. Выходной сигнал блока 8 пропорционален требуемой величине п;икловой подачи топлива.

Путем сравнения в интегрирующем усилителе 6 сигналов о требуемой и фактической (от датчика 7) подаче топлива вьфабатывается корректирующий сигнал, который одновременно с сигналом задсятчика поступает на вход

прее Празонателя 4. Результат вания сиг налоп в Г1ре()бразо7 ателе А воадействует на устройство 3 затяжки всережимной пружины центробежного регулятора 2, отрабатывающего соответствующий режим по известному принципу, и подстраивает в ту или ин-ую сторону скоростной режим до тех пор, пока не сравняются значения требуемой и фактическоГ подачи топ-чива из величины Цр. Изменение нагрузки дизеля вызывает необходимость подстройки параметров его работы таким образом, что в новом режиме фактическое значение Япорравно оптимальной для этого режима величине.

Изменение технического состояния дизеля, а также условий окружающей среды при заданном уровне нагрузки приводят к изменению величин, входя- IIU1X в выражение (1), что также вызывает необходимость подстройки с цель оптимизации.

Система автоматического регулирования no3BOJTHeT получить экономию топлива при том же уровне полезной работы до 3% за счет повышения уровня нагружения цизепя на промежуточных скоростных режимах, значительно уменьшить расход тотшива при ухудшении технического состояния дизеля и отклонении атмосферных условий от номинальных за счет бопее эффективного использования дизеля и повышения качества переходных процессов, увеличить срок службы дизеля за счет стабилизации уровня теплонапряженнос- ти деталей поршневой группы и исключения перегрузки последнего.

Формула изобретения

задатчик режимов, выход которого через согласуюп1ий блок подключен к одному из входов выходного преобразователя, другой вход которого связан с выходом интегрирутощего усилителя, л выход - к устройству для затяжки всережимной пружины регулятора, датчик расхода топлива, датчик частоты

вращения, интегрируюпщй блок с двумя входами, вычислительное устройство, выполненное в виде двух преобразователей и умножителя, подключенного входами через преобразователи к датчикам расхода топлива и частоты вращения, а выходы - к nepBohfy входу интегрирующего блока, и программное устройство, выход которого связан с первым входом интегрирующего блока,

подключенного выходом к одноьсу из

входов интегрирукнцего усилителя, другой-вход которого связан с датчиком расхода топлива,о тличающая - с я тем, что, с целью повышения точности, она снабжена датчиком температуры наддувочного воздуха и датчиком давления наддувочного воздуха,, а умножитель снабжен двумя дополнительными входами, к которым подключены через дополнительные преобразователи датчики температуры и давления наддувочного воздуха, причем датчик частоты вращения связан с входом программного устройства.

i1

Редактор Н. Ла-1аренко

Составитель Б. Гусев Техред Л.Олиииык

Заказ 5067/47

Тираж 482

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ц .,. .„ ™.и.|. -.- - .«.«.... .«.... ..«....„. М ....... ..««. ,. .. t- , ., Ь ., «1 .„ .„ - «..

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

ii

.2

Корректор И. Муска

Подписное