Система регулирования транспортного дизеля Советский патент 1982 года по МПК F02D23/02 

Изобретение относится к автоматическому регулированию транспортных дизелей. Известны системы регулирования транспортного дизеля, например тепло возного, содержащие, по меньшей мере один регулируемый узел дизеля, соединенный с исполнительным механизмом связанным через программный блок управления с органом контроля расхода топлива топливной системы. Известные системы регулирования позволяют регулировать дизель по зара нее заданной программе и улучшать ег воздухоснабжение на переходных режимах, т.е. обеспечивать установление заранее заданных для данного типа ди зелей параметров или выбранных зависимостей между параметрами двигателя.l. Однако известные системы не обеспечивают установления и поддержания таких значений регулируемых параметров, которые на каждом эксплуатацион ном режиме дизеля при фактических ус ловиях его работы соответствуют наименьшему расходу топлива. Цель изобретения - снижение эксплуатационного расхода топлива. Поставленная цель достигается тем, что программный блок управления снабжен шаговым регулятором, подсоединенным своим входом к органу контроля расхода топлива, а выходом - к исполнительному механизму. Соединение шагового регулятора с органом контроля расхода топлива выполнено при помощи сукматора, а орган контроля выполнен в виде двух измерителей, установленных в наполнительном и сливном трубопроводах низкого давления топливной системы и соединенных с сумматором. I На фиг.1 представлена структурная Схема системы регулирования дизеля; на фиг.2 - схема включения шаговр го регулятора в систему регулирования; на фиг.З - схема включения в систему регулирования сумматора и двух измерителей расхода топлива. Регулируемый узел 1 дизеля 2 соединен с исполнительным механизмом 3, связанным с программным блоком управления 4, содержгицим пульт 5 управления и шаговый рег.улятор 6. Шаговый регулятор 6 подсоединен своим входом О к органу контроля 7 расхода топлива топливной системы 8, а выходом {f - к входу f исполнитзльного ме ханизма 3 (фиг.1). Регулируемый узел 1 дизеля 2 (фиг.2)может быть выполнен, например, в виде поворотного соплового ап парата турбокомпрессора, а шаговый регулятор б - на пневмоэлементах, (Шаговый регулятор 6 снабжен узлом за .йоминания 9, связанным с узлом 10 формированная исполнительного сигнала триггером 11 и узлом 12 задающего им пульсы Р((ллгг генератора. Время генерирования импульсов РЙААП обеспечено изменением проводимостей ot и р пульта 5 управления. Ша говый регулятор б снабжен интегратором 13 для формирования сигнала Р усилителем 14, подсоединенными к узлу 12 задающего генератора. Орган 15 контроля расхода топлива топливной системы выполнен в виде цневмойреобразователя, соединенного с одной стЛ роны, с органом дозирования топливоподачи, а с другой - с входом С| шагового регулятора б. Вход с( пред назначен для приема сигнала PV по расходу топлива, а выход f шагового регулятора б - для выдачи командного сигнала Р(±дР на исполнительный механизм 3. Орган 15 контроля расхода топлива (фиг.2) выполнен в виде двух измерителей 16 и 17 (фиг.З), установленных,-в наполнитель ном 18 и сливном 19 трубопроводах низкого давления топливной системы и соединенных с входом О шагового регулятора б через сумматор 20. Система работает следующим образо При работе двигателя сигнал Р (давление сжатого воздуха), пропорциональный расходу топлива, поступает от органа контроля 7 на рход О шагового регулятора б и далее в узел запоминания 9 и узел 10 формирования сигнала. Узел 12 задающего генератора генерирует периодические импульсы РКДЛП г поступающие в узел запоминания 9, а также через интегратор 13 и усилитель 14 - на выход (f шагового регулятора б. В момент времени , определяемый частотой импульсов РИМП Узла 12 задающего генератора, в узле запоминания 9 запоминается текущее значение сигнала Р PVI-) этом от выхода б шагового регулятора б на вход ё исполнительного механизма 3 поступает командный сигнал Р, по которому исполнительный механизм осу ществляет поисковый шаг, например, поворот лопаток соплового аппарата турбокомпрессора в направлении, например, уменьшения площади его проходного сечения, вследствие чего воз растают частота вращения ротора турбокомпрессора и количество подаваемого в дизель воздуха. Поскольку час тота вращения и крутящий момент ди&еля определяются регулятором скорости и условиями нагружения, и остаются неизменными, увеличение подачи воздуха может повысить индикаторный КПД дизеля } и уменьшить расход топлива. Изменение расхода топлива при|ВОдит к изменению положения органа дозирования топливоподачи и соответствующего изменения сигнала Ру органа контроля 7 расхода топлива, поступающего на вход о шагового регулятора. В узле 10 формирования сигнала запомненное в предыдущем шаге значение сигнала Ру сравнивается с сигналом ) г пропорциональным расходу топлива дизелем при новом положении регулируемого узла 1 (соплового аппарата). Если расход топлива уменьшился, то )Pv(-t) и узел 10 формирования сигнала выдает сигнал , поступающий на триггер 11, который управляет интегратором 13, выдавая в данном случае на вход интегратора сигнал PY, равный нулю. На выходе интегратора 13 формируется командный сигнал , который передается через усилитель 14 на вход -6 исполнительного механизма 3 и обеспечивает выполнение второго поискового шага исполнительного механизма в том же направлении, уменьшения площади сечения соплового аппарата турбокомпрессора. Указанный цикл работы системы повторяется. Если в одном из следующих шагов дальнейший поворот соплового аппарата турбокомпрессора вызовет возрастание расхода топлива, вследствие, например, чрезмерного повышения давления газа за цилиндрами дизеля, то орган контроля 7 расхода топлива направит на вход О шагового регулятора б сигнал Ру()7 Pj) (-f--f}f узел 10 формирования сигнала выдаст на триггер 11 сигнал . На выходе триггера возникнет и будет передан на вход интегратора 13 сигнал P-j-, противоположный предшествующим. На выходе интегратора в этом случае вырабатывается сигнал ), который передается через усилитель 14 на вход исполнительного механизма 3 и вызывает реверс последнего. Система регулирования продолжит поиск положения регулируемого органа, соответствующего его минимальному расходу топлива в противоположном направлении перемещения исполнительного механизма. Достигнув наименьшего значения сигнала Р() органа контроля расхода топлива, и, следовательно, наименьшего уровня расхода топлива, система регулирования обеспечивает колебание сигналов РХ и регулирующего органа вокруг найденного положения. После перехода дизеля на другой режим работы, а также в случае, если изменение внешних условий или состоя-ния дизеля вызовут изменение расхода топлива, система регулирования повторяет цикл шагового поиска значения регулируемого параметра, которому соответствует на1-:Меньший расход ... , При наличии двух измерителей 16 и 17, установленных в наполнительном 1 и сливном 19 трубопроводах низкого давления, сигналы от них, пропорциональные количествам.топлива, соответственно подводящему к насосам высокого давления и отводимому на слив, пос тупают в сумматор 20. Сумматор 20 выдает на вход а -шагового регулятора б сигнал, пропорциональный разности двух указанных сигналов, т.е. количеству топлива, израсходованного дизелем. Технико-экономическим результатом применения системы регулирования щизеля будет уменьшение расхода топлива транспортными, например, тепловоз ными дазелями в эксплуатации. Формула изобретения 1. Система регулирования транспортного дизеля, например тепловознб го, содержащая, по меньшей мере, один регулируемый узел дизеля, соединенный с исполнительным механизмом, связанным через программный блок управления С органом контроля расхода топлива топливной системы, отличающаяся тем, что, с целью снижения эксплуатационного расхода топлива, программный блок упргшления снабжен шаговым регулятором, подсоединенным своим входом к органу контроля расхода топлива, а выходом - к исполнительному механизму. 2. Система по п.1 о т л и ч а ющ а я с я тем, что соединение шагового регулятора с органом контроля расхода топлива выполнено при помощи сумматора, а орган контроля выполнен в виде двух измерителей, установленных в наполнительном и сливном трубопроводах низкого давления топливной системы и соединенных с . сумматором. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 681204, кл. f 02 D 23/02, 1979.

ij

OHffrt