Система автоматического регулирования потока охлаждающей среды тепловой машины Советский патент 1974 года по МПК F01P7/00 G05D23/00 G05D7/00 

1

ИзОбретение касается тепловых машин, преимущественно двигателей вяутрениего сгорания.

Известны системы автоматического регулирования потока охлаждающей среды тепловой машины, например тепловозного двигателя внутреннего сгорания, содержащие датчик температуры, воздействующий на реле, уп|равляющие мотор-вентиляторами охлаждения.

Однако известные системы не обеспечивают плавное регулирование температуры.

Цель изобретения - уменьшение колебаний температуры среды.

Для этого один из мотор-вентиляторов выполнен переменной производительности и связан с датчиком температуры через регулятор, подключенный к реле.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемой системы; на фиг. 2 - зависимости рабочих параметров устройства от температуры окружающей среды.

Системы автоматического регулирования потока охлаждающей среды тепловозного двигателя внутреннего сгорания включает пневматический датчик 1 температуры охлаждающей среды, выход которого связан воздухопроводами с регулятором, содержащим сумматорусилитель мощности 2 и электропневматические вентили 3-5, и подключенные к пневмоэлектрическим реле 6-9 давления, асинхронные мотор-вентиляторы 10, М и мотор-вентилятор 12 переменной производительности, питаемые через магнитные пускатели 13-15 от синхронного генератора 16, приводимого во

вращение от вала двигателя внутреннего сгорания. Пневмоэлектрические реле 6 и 7 управляют соответствующими магнитными пускателями 13 и 14, а значит и мотор--вентилятор ми 10 и II и электропневматическими венп лями 3 и 4, выходы которых соединены воздухопроводами с сумматором-усилителем мощности 2, соедипенным воздухопроводом с мотор-вентилятором 12 переменной производительности, на1нример, с поворотными лопастями. Пневматическое реле 8 управляет (с помощью магнитного пускателя 15) мотор-вентилятором 12 переменной производительности, а реле 9 (с помощью вентиля 3) -приводом жалюзи (на схеме не показан).

Описанная система автоматического регулирования охлаждающей среды тепловозного двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. При низкой температуре (ниже нижнего

предела диапазона регулирования) и при постоянном давлении питания Pj охлаждающей среды двигателя внутреннего сгорания давление воздуха PZ на выходе датчика 1 наибольшее. При этом контакты всех реле 6-9 разомкнуты, вентили 3-5 и магнитные пускатели 13-Г5 обесточены, жалюзи закрыты, моторвентиляторы 10-12 отключены от генератора 16, лопасти мотор-вентилятор а 12 переменной производительности имеют наименьший угол наклона. При повышении температуры охлаждающей среды двигателя внутреннего сгорания давление воздуха P-z на выходе датчика 1 (а значит и давление РЗ на выходе сумматораусилителя мощности 2) снижается и при некоторой его величине (точка а на фиг. 2), определяемой настройкой реле 9, контакты реле замыкаются, вентиль 5 получает питание. срабатывает и пропускает воздух под давлением PI к приводу жалюзи. Жалюзи открываются. При повышении температуры охлаждающей среды двигателя до 2 и понижении давления воздуха PZ на выходе датчика 1 до давления -срабатывания реле 8 (точка б на фиг. 2) контакты этого реле замыкаются, включается магнитный пускатель 15, моторвентилятор 12 переменной производительности получает питание и начинает вращ аться, однако производительность его равна нулю, так как давление воздуха в механизме поворота лопастей РЗ больше давления начала движения лопастей (точка в на фиг. 2) и угол наклона их наименьший. При дальнейшем повышении температуры (выше значения з, см. фиг. 2) охлаждающей среды двигателя и (понижении давлении PZ на выходе датчика 1, а значит и в механизме поворота лопастей мотор-вентилятора 12 РЗ ниже значения, определяемого характеристикой механизма, угол наклона лопастей вентилятора начинает увеличиваться. Если для данного теплового режима системы охлаждения двигателя производительность мотор-вентилятор а 12 будет недостаточна, то температура охлаждающей среды повысится до tt, а давление на выходе датчика понизится до значения (точка г на фиг. 2), при котором реле 7 сработает, его контакты замкнутся и включатся вентиль 4, магнитный пускатель 14 и моторвентилятор И. Вентиль 4 подаст давление питающего воздуха PI в полость под мембрану 17 сумматора-усилителя мощности 2, давление PS на выходе которого (а значит и в механизме поворота лопастей) при этом увеличится скачком (точка д на фиг. 2) на величину несколько большую, чем диапазон изменения давления, соответствующий полному диапазону изменения угла наклона лопастей. При этом производительность мотор-вентилятора 12 станет равной нулю. Таким образом производится перестройка системы регулирования температуры на режим работы с двумя мотор-вентиляторами (12 и И). При дальнейшем повышении температуры охлаждающей -среды двигателя (выше U) давления PZ и Рз уменьшаются, а производительность мотор-вентилягора 12 увеличивается (после точки с, см. фиг. 2). Если Производительности двух мотор-вентиляторов будет недостаточно для охлаждения двигателя и температура охлаждающей среды, повышаясь, достигнет значения 4 (см. фиг. 2), т& давление PZ на выходе датчика 1 понизится настолько, что сработает реле 6 (точка в на фиг. 2), контакты реле замкнутся и включатся вентиль 3, магнитный пуска гель 13 и мотор-вентилятор 10. Вентиль 3 подаст давление питающего воздуха PI в полость под мембрану 18 сумматора-усилителя мощности 2, давление РЗ на выходе которого ( значит и в механизме поворота лопастей мотор-вентилятора 12) при этом увеличится скачком (точка ж на фиг. 2) на величину несколько болышую чем диапазон изменения давления, соответствующий полному диапазону изменения угла наклона лопастей мотор-1вентилятора 12, производительнось которого при этом станет равной нулю. Таким образом производится перенастройка системы регулирования температуры на режим работы с тремя мотр-вентиляторами (12, И и 10). При дальнейшем повышении температуры охлаждающей жидкости двигателя (вышэ значения 4) давления PZ и РЗ уменьшаются, а производительность мотор-вентилятора 12 увеличивается (после точки ж, ем. фиг. 2). Если после смены режима работы двигателя внутреннего сг-арания температура охлаждающей среды будет снижаться, то давление PZ и РЗ будет увеличиваться, будет уменьшаться производительность мотор-вентилятора 12 и, если при ее снижении до нуля температура охлаждающей среды -будет продолжать снижаться, то регулятор (вентили 3 и 4 и сумматор-усилитель мощности 2) будет производить вышеописанные переключения в обратном порядке. Таким образом предлагаемая система автоматического регулирования осуществляет непрерывное автоматическое поддержание температуры охлаждающей среды двигателя внутреннего сгорания в диапазоне, равном статической неравномерности регулирования (см. фиг. 2) независимо от условий работы двигателя. Предмет изобретения Система автоматическото регулирования потока охлаждающей среды тепловой машины, например тепловозного двигателя внутреннего сгорания, содержащая датчик температуры, воздействующий на реле, управляющие моторентиляторами охлаждения, отличающаяя тем, что, с целью уменьшения колебаний емпературы среды, один из мотор-вентилятоов выполнен переменной производительности связан с датчиком температуры через регуятор, подключенный к реле.