Устройство для аварийной защиты двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F01M1/24 G05B11/16 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОЙ ЗАЩИТЬ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам для аварийной защиты двигателя внутреннего сторания.

По основному авт.св. N 581319 известно устройство для аварийной зашиты двигателя внутреннего сгорания, содержащие датчик контролируемого параметра, например давления масла, и датчик работы двигателя, например частоты вращения, связа1шые с исполнительным механизмом вьжлточения двигателя, причем в линии связи датчика контролируемого параметра и исполнительного механизма установлен выключатель с управляющим звеном, подклточенным к датчику работы двигателя и датчику контролируемого параметра. Управляющее звено подключено к датчику работы двигателя посредством элемента задержки. Выключатель с управляющим звеном вьшолнен в виде электромагнитного реле 111.

В известном устройстве в случае, если При предпусковой прокачке двигателя маслом в его системе смазки не создается давления,ве/шчина которюго превышает аварийное

значение давления, т.е. уставку датчика контролируемого параметра, то после запуска двигателя (включения его в работу) устройство для аварийной защиты двигателя автоматически не включается и двигатель при его работе на- всех скоростных режимах остается без защиты, что резко снижает надежность защиты двигателей и может привести к выходу двигателя из строя.

10

Целью изобретения является повьшгение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено механизмами управления

15 значением контролируемого параметра и включением двигателя и дополнительным элементом задержки, причем механизм управлений значением контролируемого параметра подключен к датчику контролируемого пара30метра через дополнительный элемент задержки, а механизм управления включеш(ем двигателя через дополнительный элемент задержки связан с датчиком работы двнгателя. 39 На чертеже представлена принципиальная схема устройства для аварийной защиты двигателя внутреннего сгорания. Устройство состоит из исполнительного механизма 1 выключения двигателя 2, кинемагически связанного с рейкой топливного насоса 3 и обеспечивающего прекращение подачи топлива в двигатель по сигналу датчика 4 контролируемого параметра (аварийного давления в системе смазки). В линии связи датчика 4 и исполнительного механизма 1 выключения двигателя установлен выключатель с управляющим звеном, выполненный в виде электромагнитного реле 5. Управляющее звено (обмотка электромагнитного реле 5) подключено к замыкающим контактам датчика 4 аварийного давления. Выключатель (первые замыкающие контакты реле 5) соединен, с одной стороны, с разм кающими контактами датчика 4 аварийного давления, а с другой - с исполнительным механизмом 1 выключения, двигателя. Вторы замыкающие контакты реле 5 соединены, с одной стороны, с обмоткой релю 5 через развязьшающий полупроводниковый диод 6, а с другой - с последовательно соединенны 5да замыкающими контактами датчика 7 ;работы двигателя, например исготы враще ния, и элемента 8 задержки. Цепь запуска элемента 8 задержки связана с замыкающими контактами датчика 7 частоты вращения Параллельно выключателю (первым замыкающим контактам реле 5) подключены контакты тумблера 9 ручного включения. Сигнальная лампа 10 Защита включена через развязывающий полупроводниковый диод 11 и вторую пару замыкающих кон тактов реле 5 соединена с последовательно соединенными контактами элемента 8 задерж ки и датчика 7 работы двигателя и через ограничительное сопротивление 12 и развяжшающий диод 13i - с замыкающими контактами датчика 4 аварийного давления. Раз мыкающие контакты датчика 4 аварийного давления через первые замыкающие контакты реле 5 и полупроводниковый диод 14 подключены к расшифровьшающему сигнализатору 15 Падение давления масла и обмотке электромагнитного реле 16. Замыкающие контакты реле 16 соединены, с одной стороны, с сигнализатором 15 и с обмоткой реле 16 и с другой - с размыкающими контактами кнЬпки 17 разблокировки аварийного сигнала. Механизм 18 управления значением контроянруемого параметра, например агрегат предпусковой прокачки масла двигателя 2, гидравлически связан с. системой смазки двигателя и с датчиком 4 аварийного давления и электрически - с датчиком 7 работы лнигателя и датчиком 4 аварийного давления посредством дополнительного элемента 19 задержки по цепи размыкающий контакт датчика 7 частоты вращения-замыкающий контакт электромагнитного реле 20, обмотка которого подключена к .командному органу 21 включения двигателя размыкающий контакт дополнительного элемента 19задержки, цепь запуска которого подключена к последовательно соединенным размыкающему контакту реле 20 и замыкающему контакту датчика 7 работы двигателя через третьи размыкающие контакты реле 5 (срабатывающего по сигналу датчика 4 аварийного давления). Механизм 22 управления включением двигателя, например, агрегат раскрутки двигателя, кинематически или пневматически связан с пусковой системой двигателя 2 и электрически-с дат1шком 7 работы двигате.11Я и датчиком 4 аварийного давления масла посредством дополните;п1ного элемента 19 задержки по цепи размыкающий контакт датчика 7 частоты вращения-замыкающий контакт реле 20размыкающий контакт допол штельного элемента 19 задержки четвертый замыкающий контакт реле 5. Третий и четвертый контакты реле 5 служат для размножения сигналов датчика 4 аварийного давлен ия. Замыкающие контакты дополнительного элемента 19 задержки подключены к расшифровывающему сигнализатору 15 Падение давления масла и обмотке электромагнитного реле 16. Обмотка реле 20связана со своим размьпсающим контактом через последовательно соединенные размыкающие контакты дополнительного элемента 19 задержки и развязывающий полупроводниковый диод 23. Устройство работает следующим образом. При воздействии оператора на командный орган 21 включения двигателя срабатьгеает электромагнитное реле 20, становится на самоблокировку по цепи размыкающий контакт датчика 7 частоты вращения-замыкающий контакт реле 20-размыкающий контакт дополнительного элемента 19 задержки диод 23-обмотка реда 20 и включает 18 управления значением контролируемого параметра. Одновременно через третий размыкающий контакт реле 5 подается сигнал на запуск дополнительного элемента 19 задержки. При работе механизма 18 в системе смазки двигателя создается давления, величина которого при нормальном состоянии двигателя превышает аварийное давление масла. И датчик 4 аварийного давления масла замы кает свои замыкающие контакты и включает электромагнитное реле 5, разрывающее цепь запуска дополнительного элемента 19 задержки и подготавливая цепь включения двигателя в работу и цепь включения защиты двигателя. При этом через диод 13 и ограничительное сопротивление 12 загорается с пониженной яркостью лампа 10, свидетельствующая о создании необходимого давления в системе смазки. После с абатьшания реле 5 через его четвертый замьжающий контакт создает цепь включения механизма 22 раскрутки двигателя. После осуществления запуска двигателя срабатьгеает датчик 7 частоты вращения, чразмыкает свои размыкающие контакты, обеспечивая отключение реле 20 и механизмов 18 предпусковой прокачки двигателя и 22 раскрутки двигателя, и замыкает свои замы кающие контакты, обеспечивая подачу сигнала на запуск элемента 8 задержки, служащего для контроля времени стабилизации скоростного режима двигателя. Через время, определяемое установкой элемента 8 задержки, последний замыкает свои замыкающие выходные контакты, обеспечивая постановку электромагнитного реле 5 на самоблокировку через его вторые замыкающие контакты. Эле мент 8 задержки срабатьшает только при постоянной подаче сигнала на его запускающий вход, осуществляя блокировку включения заишты до фактического запуска двигателя и исключая ложные срабатывания устройства из-за колебаний давления в системе смазки при работе непрогретого двигателя на холостом ходу. При колебаниях частоты вращения двигателя и связанных с ними колебаниях давления масла вблизи его аварийного значения электромагнитное реле 5 -периодически включается и отключается по сигналам датчика 4 аварийного давления, обеспечивая блокировку ; прохождения аварийного сигнала на исполнительный механизм 1. После стабилизации скоростного режима работы двигателя и постановки реле 5 на самоблокировку через контакты датчика 7 работьг двигателя и эле мент 8 задержки лампа 10 подключается на полное напряжение питания, сигнализируя об окончании процесса включения защиты и о нормальном функционировании всех элементов устройства. При падении давления в системе смазки датчик 4 аварийного давления замыкает свои размыкающие контакты и через замыкающие контакты злектромагнитного реле 5 подает сигнал на исполнительный механизм I обеспечивая прекращение подачи топлива в 9 4 двигатель. Параллельно с подачей сигнала аварийного снижения давления масла на исполнительный механизм 1 этот сигнал поступает на обмотку электромагнитного реле 16, реле 16 срабатывает и становится на самоблокировку через размыкающие контакты кнопки 17 разблокировки аварийного сигнала, обеспечивая запоминание и расшифровку причины аварийной остановки двигателя с помощью сигнализатора 15, включаемого замыкающими контактами реле 16. При срабатывании исполнительного механизма 1 и выключении подачи топлива дви-, гатель начинает останавливаться, и после снижения оборотов двигателя ниже уставки датчика 7 работы двигателя замыкающие контакты последнего размыкаются, снимая реле 5 с самоблокировки. Цепь включения исполнительного механизма 1 разрывается. Электромагнитное реле 16 остается на самоблокировке, и сигнализатор 15 продолжает гореть до тех пор, пока оператор не сшплет реле 16 с самоблокировки нажатием кнопки 17 разблокировки аварийного сигнала после выяснения аварийной остановки двигателя. Для принудительного ручного включения защиты двигателя после его запуска в устройстве предусмотрен тумблер 9 рзчного включения защиты. Сигналом о выходе нз строя отдельных элементов устройства, например Датчика 7 работы двигателя, элемента 8 задержки или электромагнитного репе 5, является горение лампы Ш с неполным накалом (через ограничительное сопротивление 12) после запуска двигателя и стабилизации скоростного режима его работы. При падении давления масла и включенном тумблере исполнительньш механизм 1 срабатывает и обеспечивает остановку двигателя, но автоматического отключения механизма 1 не происходит. После остановки двигателя оператор должен отключить его вручную. В случае ненормального (предаварийного) состояния двигателя 2 или его системы смазки в последней при работе механизма 18 управления значением контролируемого параметра не создается необходимого давления масла, разрешающего раскрутку двигателя и включающего защиту двигателя. При этом сигнал от размыкающих контактов датчика 7 работы двигателя через последовательно соединенные замыкающий контакт реле 20 и размыкающий третий контакт реле 5 поступает на вход запуска дополнительного элемента 19 задержки. Если за время, определяемое уставкой этого элемента задержки, давление в системе смазки двигателя не превышает величины аварийного давления, датшк 4 аварийно го давления tie переключает свои контакты (т.е. реле 5 не срабатывает и не размыкае спой третий контакт), дополнительный элемент 19 срабатывает, своими выходными размыкающими контактами снимает с самоблокировки реле 20, а своими выходными замыкающими контактами подает сигнал на сигнализатор 15 Падение давления масла и на обмотку реле 16, Одновременно через размыкающие контакты допол1Штелыюго элемента 19 задержки снимается сигнал с механизма 18, который отключается и прекращает подачу масла в систему смазки двиг теля т.е. еще до раскрутки двигателя обеспечивается его защита по падению давления масла в системе смазки и исключается возможность включения аварийного двигателя в работу. Устройство для аварийной защиты двигателя внутреннего. сгора1шя обеспечивает повы щение надежности защиты двигателя за счет предпускового контроля состояния системы смазки и исключения фактического запуска двигателя, находящегося в предаварийном 7S сясюянии, II позволяет контролировать работу самого устройстна и систем двигателя без исключения двигателя в работу. Ф о р м у л а изобретения Устройство -для аварийной защиты двигате; ля внутреннего сгорания но авт.св. № 581319, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности, оно С1{абжено механизмами управления значением контро.гшруемого параметра и включением двигателя и допoл штeльным элементом задержки, причем управления значением контро.гтируемого параметра подключен к датчику контролируемого параметра через дополнительный элемент задержки, а механизм управления включением двигателя через дополнительный элемент задержки связан с датч-иком работы двигателя. Источники информации, принятые во внимаш1е при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 581319, кл. F 01 М 1/24, G OS В 11/16, 1977.

-W

23

-Ur