Система пневматического запуска двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02N9/04 

Изобретение относится к двигателе строению, а именно к системам пневматического запуска двигателя внутреннего сгорания.

Известны системы пневматического запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащие источник пускового воздуха, соединенный трубопроводом с золотниковым воздухораспределителем, связанным пневмоканалами с цилиндрами двигателя, электромагнитный клапан, включенный в трубопровод между источником воздуха и воздухораспределителем и электрически связанный с выходом элемента памяти, и через реле выдержки времени - с сигнёшьным устройством, пневмоэлектрические преобразователи, связанные пневматически с каналами золотникового воздухораспределителя, а электрически - с блоком контроля проворачивания коленчатого вала, соединенным выходом двигателя через элемент ИЛИ с входом сброса элемента памяти, вход которого связан с командным органом пуска, и датчиком контроля работы маслопрокачивающего и маслооткачивающего насосов, снабженных пусковыми приводами Cl.

Недостатком известных систем явля ется отсутствие автоматизации операций предпусковой подготовки двигателя. Так перед проворачиванием необходимо прокачать двигатель маслом для обеспечения жидкостного трения в подшипниках и других трущихся частях и затем откачать масло, стекшее после прокачки в маслосборник и.ли

.10 картер двигателя. В процессе проворачивания, если он окажется достаточно длительным, вновь может образоваться разрыв масляной пленки в подшипниках и полное проворачивание

15 двигателя не произойдет. Оператору приходится периодически включать масло подкачивающий и маслооткачивающий насосы, следя при этом за давлением масла на входе в двигатель и

20 за наличием масла в маслосборнике двигателя. Все это затрудняет работу оператора и делает невозможной одновременную подготовку к пуску нескольких двигателей.

25

Цель изобретения - автоматизация предпусковой подготовки двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что система допо.пнительно снабжена блоком контроля работы насосов и управляющим звеном, причем прямой вход блока контроля работы насосов подключен к выходу элемента памяти, инверсный вход к входу датчика кон троля работы маслооткачивающего насоса, а управляющее звено включено между выходами элемента памяти и электромагнитным клапаном, инверсный вход управляющего эвена подключен к выходу блока контроля работы насосо прямой вход с датчиком контроля ра боты маслопрокачивающего насоса, и выход элемента памяти - к пусковым приводам маслопрокачивающего и масло откачивающего насособ. Управляющее звено может быть выполнено в виде логического элемента И, а блок контроля работы насосов может быть выполнен в виде двух последовательно соединенных логических элементов И с реле выдержки времени включенным между ними. На чертеже приведена схема систе мы пневматического запуска двигател внутреннего сгорания. Двигатель 1 соединен выходом сво го коленчатого вала с золотником воздухораспределителя 2, подключенного трубопроводом 3 к источнику 4 пускового воздуха через понижающий редуктор 5 и электромагнитный клапан 6. Пневмоканалами 7-12 воздухораспределитель соединен с цилиндрам двигателя (не показаны), при этом к каналам 7 и 8, 10 и 11 пневматиче ки подключены пневмоэлектрические преобразователи 13 и 14. Для смазки двигателя 1 перед пус ком его масляная магистраль подключена к маслопрокачивающему насосу 1 забирающему масло из бака 16. Маслосборная емкость в картере двигателя 1 подключена магистралью к полости всасывания маслооткачивающего насоса 17,, соединенного с баком 16. К напорной магистрали насоса 17 подключен датчик 18 контроля его ра боты перед дроссельной мембраной 19 а к напорной магистрали насоса 15 подключен датчик 20 контроля работы Каждый пневмоэлектрический преобразователь содержит герметичные пневмополости 21 или 22 - рабочие и 23 или 24 - возвратные, разделенн соответственно упругим элементом 25 или 26, выполненным, налример, в ви подпружиненного со стороны полости или 24 поршня или мембраны. Упругие элементы 25 и 26 снабжены соответственно штоками 27 и 28, проходящим через уплотнение в перегородке, раз деляющей пневмополости 23 и 24 от полостей 29,и ЗЛ,-в которых установ лены концевые выключатели 31 и 32, и взаимодействующими с этими выключателями. Полости 29 и 30 соединена с атмосферой отверствиями.. Полости 21 и 22 преобразователей 13 и 14 соединены соответственно с пневмоканалами 7 и 10 цили11дров двигателя, противоположно расположенных по их порядку работы, а полости 23 и 24 с Пневмоканалами 8 и 11 цилиндров, расположенных последовательно по порядку работы за цилиндрами, к которым подключены пневмоканалы 7 и 10. Командный орган 33 пуска двигателя 1 подключен при помощи элемента 34 памяти реле 35 времени, к пусковым приводам 36 и 37 соответственно насосов 15 и 17, а также к входам блока 38 контроля работы насосов, блока 39 контроля проворачивания коленчатого вала двигателя и управляющего звена 40, выполненного в виде логического элемента И, выход которого подключен к пусковому приводу 41 клапана 6 и подключен через выключатели 31 и 32 преобразователей 13 и 14 к входам блока 39 контроля проворачивания. Блок 38 контроля работы насосов содержит входной логический элемент И 42, соединенный прямым входом с выходом элемента 34 памяти и инверсным входом - с выходом датчика 18. Выход элемента И 42 через реле 43 времени подключен к входу логического элемента И 44, к другому входу которого подключен датчик 20. Выход элемента И 44 подключен к инверсному входу управляющего звена 40. Блок 39 ко {троля проворачивания коленчатого вала двигателя содержит последовательно соединенные элементы 45 и 46 памяти, элементы И 47 и 48, элементы 49 и 50 памяти, реле 51 и 52 времени и элементы И 53,и при этом выходы элементов 51 и 52 времени подключены соответственно к входам сброса элементов 45 и 46 памяти. К входам элемента 45 памяти, элементов И 48 и И 53 подключен преобразователь 13, а к входам элемента 46 -памяти, элементов И 47 и И 54 подключен преобразователь 14, Выходы элементов И 53 и 54 подключены при помощи элемента ИЛИ 55 к элементу 56 памяти, выход которого подключен к входам сброса элементов 49 и 50 памяти, а также к сигнализатору 57. Блок 39 снабжен также сигнальным элементом И 58, подключенным прямьом входом к выходу элемента 34 памяти, инверсными входами к преобразователям 13 и 14, а выходом - к сигнализатору 59. Для отключения системы предусмотрен командный орган 60, подключенный к входу сброса элемента 56 памяти и при помощи элемента ИЛИ 61 - к входу сброса элемента 34 памяти. К другим входам элемента ИЛИ 33 подключены выход элемент.а 56 памяти блока контроля проворачивания двигателя и выход реле 35 времени. Вьоход реле 35 времени подключен также к сигнализатору 62. Система работает следующим образо Сигнал от выключателя 31 запомина ется элементом 34 памяти и поступает на пусковые приводы 36 и 37 насосов 15 и 17 и к выходу управляюще.го ййён 40 элемента И. Насос 15 подает масло из бака 16 к точкам смазки трущихся частей двигателя 1. Одновременно включается насос 17, откачивающий масло, собирающееся в маслосборной емкости кар тера двигателя 1. Блок 38 контролирует работу насосов 15 и 17 по сигналам от датчиков 18 и 20 в напорных магистралях насосов. Мембрана 19 устанавливается в напорном трубопроводе насоса 17 для создания давления, достаточного для сра батывания датчика 18,так как собствен ное противодавление сливной магистрал от насоса 17 до бака 16 невелико. Для того,чтобы насос 17 мог забрать масло из картера двигателя 1, сигнал от датчика 18 поступает на инверсный вход элемента И 42, к другому входу которого поступает сигнал от элемента 34 памяти. Сигнал с выхода элемента И 42 поступает на вход элемента И 44 чрез реле 43 времени, установка которого выбирается таким образом, чтобы гарантировать устойчивую работу насо са 17 при прохождении через него ( и датчик 18) пены, пузырей воздуха, а также при временном оголении всасываю щей трубы к насосу 17 при кренах и дифферентах двигателя при его работе на судне. Когда давление за насосом 15 поднимается до заданной минимальной величины (сработает датчик 20), поступает второй сигнал на вход управляющего звена 40. С выхода управляющего звена 40 поступает сигнал на включение электромагнитного клапана 6, подающего возду ха через воздухораспределитель 2 поочередно в цилиндры двигателя. Коленчатый вал двигателя начинает вращаться, перемещая золотник воздухораспределителя 2 . Одновременно воздух от распределителя поступает поочередно в полости преобразователей 13 и 14, заставляя их выключатели 31 и 32 замыкаться и размыкаться. При вращении коленвала золотник распределителя 2 последовательно обеспечивает подачу воздуха в цилинд ры по порядку их работы (через 60 поворота коленвала). При замыкании выключателя 31 или 32 появляется импульс на одном из , инвертированных входов элемента И 58 блока 39. Сигнализатор 59 отключается, сигнализируя о том, что процесс проворачивания вала двигателя начался . Сигнал от преобразователя 13 или 14 поступает также соответственно на входной элемент 45 или 46 памяти счета импульсов. Сигнал с выхода элемента 45 или 46 памяти поступает на вход элемента И 47 или 48. После того, как золотник воздухо-, распределителя 2 сдвинется, начнется подача воздуха в канал 8 или 11. При этом воздух поступает в полость 23 или 24 прдобразователя 13 или 14 и обеспечивает ускоренный отвод штока 27 или 28 от выключателя 31 или 32 и размыкание выключателя. Сигнализатор 59 вновь включается. При дальнейшем перемещении золотника воздухораспределителя 2 воздух последовательно подается в промежуточные каналы, пока не поступает в канал 10 или 7, замыкая выключатель 32 или 31 преобразователя 14 или 13, При этом отключается сигнализатор 59 и подается сигнал на вход элемента И 48 или 47, с выхода которого сигнал поступает на вход элемента 50 или 49 памяти и на реле 52 или 51 времени, которое подает сигнал на вход сброса элемента памяти 46 или 45 после того, как сигнал запомнится элементом 50 или 49 памяти. С выхода элемента 50 или 49 сигнал поступает на вход элемента И 54 или 53. После того, как на второй вход элемента И 54 или 53 придет повторный сигнал от преобразователя 13 или 14,сигнализирующий о завершении процесса проворачивания коленчатого на-, ла двигателя,на выходе элемента И 53 или 54 появляется сигнал,поступающий через элемент ИЛИ 55 на вход элемента памяти 56. К другому входу элемента ИЛИ 61 подключен командный орган 60 подачи команды на прекращение процесса проворачивания (на вход сброса элемента /34 памяти). Если за заданное время проворачивания не произошло, на выходе реле 35 времени включается сигнализатор 62 и также подается команда на вход сброса элемента 34 памяти. При подаче команды на вход сброса элемента 34 памяти закрывается клапан 6 и останавливаются насосы 15 и 17. Схема приходят в исходное состояние. Команда на прекращение проворачивания подается также в случае остановки насоса 17 (исчезновение давления в трубопроводе за насосом) при работающем насосе 15, чтобы-двигатель не залить маслом. Команда поступает через элемент ИЛИ 61 от элемента 44 CjiOKa контроля насосов.

Использовайие предлагаемой систёг мы позволит автоматизировать операции предпусковой подготовки двигателя и защитить двигатель от гадроудара в случае выхода из строя маслооткачиваюсчего насоса.

Формула изобретения

Система пневматического запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая источник пускового воздуха, соединенный трубопроводом с золотниковым воздухораспределителем, связа-иным пневмоканалами с цилиндраш двигателя, электромагнитный клапан, включенный в трубопровод между источником воздуха и воздухораспределителем и электрически связанный с выходом элемента памяти и через реле выдержки времени - с сигнашьным устройством, пневмоэлектрические преобразователи, связанные пневматически с каналами воздухораспределителя, а электрически - с блоком контроля проворачивания коленчатого вала двигателя, соединенным выходом через Элемент ИЛИ с входом сброса элемента памяти, вход которого связан с командным органом пуска, и датчики контроля работы маслопрокаЧивающего и масло откачивающего насосов, снабженных пусковыми приводаили, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью автоматизации предпусковой подготовки двигателя, система дополнительно снабт жена блоком контроля работы насосов и управляющим звеном, причем прямой вход блока контроля работы насосов подключен к выходу элемента памяти, инверсный вход - к входу датчика контроля работы маслооткачивающего насоса, а управляющее звено включено между выходом элемента памяти и электромагнитным клапаном, инверсный вход управляющего звена подключен к выходу блока контроля работы насосов прямой вход - с датчиком контроля работы маслопрокачивающего насоса, и выход элемента памяти - к пусковым приводам маслопрокачивающего и маслооткачивающего насосов,

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что управляющее звено выполнено в виде логического элемента И.

. J. Система по п. 1, отличающаяся .тем, что блок контроля работы насосов выполнен в виде двух последовательно соединенных логических элементов И с реле выдержки временп, включенными между ними,

Источники информации, принятые во внимание при экспе 1тизе 1, Авторское свидетельство СССР по заявке 2725339/24-06, кл, F 02 N 9/04, 1979,