УСТРОЙСТВО для УЧЕТА РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G07C3/10 

1

Изобретение может быть использовано для измерения количества работы, произведенной двигателем тягово-транспортной машины, например трактора, в процессе рядовой эксплуатации.

Показания устанавливаемых на двигателе механических счетчиков оборотов неточно характеризуют количество произведенной двигателем работы и износ двигателя, что не позволяет по показаниям счетчика оборотов учитывать количество произведенной тяговотранспортной машиной работы и своевременно ремонтировать ее.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Для этого в предлагаемое устройство введены конденсатор, делитель на резисторе, и преобразователь напряжение-частота, причем делитель на резисторе подключен к конденсатору, соединенному с другой диагональю выпрямительного моста, к входу преобразователя напряжение-частота, на выходе которого подключен электромагнитный счетчик.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства с датчиком расхода топлива.

Датчик 1 расхода топлива представляет собой генератор линейного перемещения и установлен на топливоподкачивающей помпе, привод которой осуществляется с помощью эксцентрика 2 приводного вала 3, связанного с коленчатым валом двигателя. Поршень 4 помпы прижат пружиной 5 через толкатель 6 и поршень 7 к эксцентрику 2. На входе и выходе из полости А помпы установлены всасывающий 8 и нагнетательный 9 клапаны.

Питание обмотки 10 возбуждения генератора осуществляется от стабилизатора напряжения 11, включенного параллельно источнику

питания Ek. Переменное напряжение вторичной обмотки 12 генератора выпрямляется мостовым выпрямителем на диодах 13-16, сглаживается конденсатором 17 и через делитель на резисторе 18 подается на вход преобразователя 19 напряжение-частота.

Преобразователь напряжение-частота 19 является автогенератором пилообразного напряжения и выполнен на базе двухъемкостного мультивибратора с коллекторно-базовой

связью и с разрядом емкости через управляемый токостабилизирующий двухполюсник.

Мультивибратор состоит из транзистора 20 с коллекторным резистором 21, базовым 22, эмиттерным резистором 23, конденсатором обратной связи 24 и транзистора 25, в коллекторную цепь которого включен электромагнитный счетчик 26, а в эмиттерную - конденсатор 27. В качестве управляемого токостабилизирующего двухполюсника включен транзистор 28.

Коллекторная и базовая цепи транзистора 20 питаются от стабилизатора напряжеиия 11, состоящего из стабилитрона и резистора. Количество произведенной двигателем работы измеряется следующим образом. При вращении вала 3 привода поршень 4 совершает возвратно-поступательное движение под действием эксцентрика 2 и пружины 5. При перемещении поршня от эксцентрика в полости А помпы создается разрежение. Под действием разрежения топливо через всасывающий клапан 8 поступает в полость А. Движение поршня в сторону эксцентрика ограничено расходом топлива через нагнетательный клапан 9. Т. е. при достижении определенного давления в нагнетательной магистрали поршень 4 не доходит под действием пружины 5 до упора в эксцентрик 2. Положение поршня определяется условием равновесия сил давления топлива и усилия, создаваемого пружиной. С повышением давления величина хода нагнетания уменьшается, поршень как бы зависает. Таким образом, величина хода поршня 4 определяется расходом топлива за определенное число оборотов коленчатого двигателя, а количество ходов пропорционально числу его оборотов. Скорость хода поршня 4 является произведением величины хода поршня на количество ходов в единицу времени и пропорциональна часовому расходу топлива G, Ky K,() где GT - часовой расход топлива; Vn - скорость хода поршня; /In - величина хода поршня; п - количество ходов поршня в единицу времени; Ki - коэффициент пропорциональности. При возвратно-поступательном перемещении поршня 4 изменяется магнитный зазор между поршнем и керном генератора, в связи с чем во вторичной обмотке 12 генератора возникает переменное напряжение, величина которого пропорциональна скорости изменения магнитного потока, т. е. часовому расходу топлива, U K,-G, где /д-напряжение датчика; KZ - коэффициент пропорциональности. Это напряжение после выпрямления мосто- вым выпрямителем на диодах 13-16 и сглаживания пульсаций конденсатором 17 через подстроечный резистор 18 подается на вход преобразователя напряжение-частота, который работает следуюшим образом. Когда транзистор 25 закрыт, конденсатор 27 разряжается через коллекторно-базовый переход транзистора 28 током, прямо пропорциональным напряжению, приложенному к эмиттерно-базовому переходу транзистора 28. Транзистор 20 в это время открыт, и конденсатор 24 заряжается через базу транзистора 20. По мере разряда конденсатора 27 положительный потенциал на базе транзистора 25 уменьшается до тех пор, пока не произойдет лавинообразный процесс открытия транзистора 25 и закрытия транзистора 20. При этом через катушку электромагнитного счетчика 26 протекает зарядный ток конденсатора 27, а конденсатор 24 разряжается. Постоянная времени заряда конденсатора 27, кроме его емкости, определяется также величиной активного и индуктивного сопротивлений катушки счетчика 26 и выбрана такой, чтобы за время заряда конденсатора 27 произошло срабатывание электромагнитного счетчика 26. По мере заряда конденсатора 27 нанряжение на коллекторе транзистора 25 и базе транзистора 20 уменьшается до тех пор, пока не произойдет лавинообразный процесс закрытия транзистора 25 и открытия транзистора 20. При этом через катушку электромагнитного счетчика не протекает ток и снова начинается разряд конденсатора 27. Постоянная времени разряда конденсатора 27 намного больше постоянной времени заряда и определяется сопротивлением коллекторно-базового перехода транзистора 28, величина которого линейно уменьшается при увеличении напряжения эмиттерно-базового перехода транзистора 28. Па эмиттерно-базовый переход транзистора 28 подается разность напряжения с выхода делителя на резисторе 18 и напряжения автоматического смещения на резисторе 23. Таким образом, частота срабатывания электромагнитного счетчика 26 прямо пропорциональна указанной выше разности напряжений. Однокаскадный параметрический стабилизатор напряжения 11 исключает влияние нестабильности напряжеПИЯ источника питания Е на возбуждение генератора и частоту преобразователя. В предлагаемом устройстве для получения сигнала, пропорционального мощности двигателя, из сигнала генераторного датчика расхода топлива вычитается падение напряжения на резисторе 23, равное величине сигнала генераторного датчика на холостом ходу двигателя. Частота следования импульсов преобразователя напряжение-частота прямо пропорциональна указанной выше разности напряжений и, следовательно, мощности двигателя, а количество импульсов - произведенной двигаелем работе. Резистором 18 производится подстройка в зависимости от экономичности двигателя, а резистором 23 - в зависимости от часового расхода топлива на холостом ходу двигателя. Предмет изобретения Устройство для учета работы двигателя нутреннего сгорания, например дизельного, одержащее датчик расхода, одна обмотка коорого подключена через стабилизатор напряения к источнику питания, а другая - к одой из диагонали выпрямительного моста, и лектромагнитный счетчик, отличающеея тем, что, с целью повышения надежности аботы устройства, в него введены конденсаор, делитель на резисторе, и преобразователь

напряжение-частота, причем делитель на резисторе подключен к конденсатору, соединенному с другой диагональю выпрямительного

моста, ко входу преобразователя напряжениеliaCTOia, па выходе которого подключен электромагнитный счетчик.