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

Изобретение относится к автоматизации двигателей внутреннего сгорания.

По основному авт. св. № 781385 известны системы пневматического запуска дви.гателя внутреннего сгорания, содержащие источник пускового воздуха, соединенный трубопроводом с золотниковым воздухораспределителем, связанньм пневмоканалами с цилиндрами двигателя, клапан с электромагнйт-:ным управлением, расположенный в трубопроводе, электрически связанный с выходом элемента памяти, со входом реле выдержки времени, к выходу которого подключено сигнальное устройство, а также с пневмоэлектрическими преобразователями, связанными пневматически с выходами золотникового „воздухораспределителя, а электрически - с устройствами счета импульсов, выходы которых черезэяемент ИЛИ связаны со входом сброса элемента памяти, вход управления , , которого связан с кнопкой включения. Каждое устройство счета импульсов содержит входной элемент памяти, выход которого соединен через ipOMeжуточный -элемент И и промежуточный элемент памяти с выходным элементом И, а вход сброса соединен с выходом

реле времени, вход которого подклю.чен ко входу промежуточного элемента И. Пневмоэлектрические преобразователи связаны пневматически с выходами золотникового воздухораспределителя, а, электрический выходной канал одного пневмоэлектрического преобразователя подключен к выходному элементу памяти и выходному Эле10менту И одного устройства счета импульсов , к промежуточнсму элементу И которого подключен электрический выходной канал другого пневмоэлектрического преобразователя, а также к

15 промежуточному эле-1енту И другого устройства счета импульсов, к входному элементу памяти и выходному элементу И которого также подключен электрический выходной канал друго20го пневмоэлектрического преобразова-теля. К выходам пневмоэлектрических преобразователей подключено сигнальное устройство.

Каждый пневмоэлектрический пре25образователь имеет по меньшей мере две герметичные пневматические по-лости, разделенные упругим элементем со штоком, и полость с концевым выключателем, установленным с воз30можностью взаш-юдействия со штоком

упругого элемента, причем герметичные полости пневматически соединены с выходами золотникового распределителя, расположенными последовательно, а концевой выключатель .электрически соединен с устройствами счета импульсов. Полость с концевым выключателем пневмоэлектрического преобразователя сообщена с атмосферой 1 .

Однако в случае заедания штока

упругого элемента любого пневматического преобразователя по чисто механическим причинам (перекос, заедание задир) либо из-за поступления в- герметичные полости преобразователя загрязненного в результате длительного контакта с нагретыми внутренними поверхностями двигателя масла и коксования поверхности штока, концевой выключатель этого преобразователя

может остаться в нажатом состоянии, что вызывает подачу в устройства счета импульсов электрического сигнала от этого преобразователя. Тогда при приходе второго импульса от

.другого (исправного) пневмоэлектри recKoro преобразователя на выходе устройств счета импульсов появляется ложный сигнал об окончании процесса проворачивания. Последующая подача в двигатель водуха высокого давления для его раскрутки при наличии жидкости в камере

«сгорания одного из цилиндров может вызвать в нем гидравлический удар и выход двигателя из строя.

Цель изобретения - повышение безопасности пневматического запуска двигателя внутреннего сгорания.

Поставленная цель достигается тем что электрическое соединение концевог

.выключателя каждого пневмоэлектрического преобразователя с устройствами счета импульсов дополнительно снабжено выключателем с управляющим звеном, подключенным к концевому выключателю другого пневмоэлектрического преобразователя.

Кроме того, выключатель с управляющим звеном может быть выполнен в виде лр.гического элемента И с прямым и инверсным входами и выходом, гричем к прямому входу которого подключен концевой выключатель одного пневмоэлектрического преобразователя, к инверсному - концевой рлключатель другого пневмоэлектри- . ческого преобразователя, а выход -через логические элементы И - к сигнальному устройству.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы пневматического запуска двигателя.внутреннего сгорания; на фиг. 2 - вариант аппаратур,нОй реали-задин выключателя с управляющим звеном.

Источник 1 пускового воздуха через понижающий редуктор 2 и клапан 3 с электромагнитнымуправлением пневматически подключен к золотниковому воздухораспределителю 4 двигателя, выходные пневмоклапаны а, б, в, г, д, е которого подсоединены к цилиндрам двигателя (не показаны). Обозначения пневмоклапанов даны по порядку работы цилиндров, например, через 60 на один оборот коленчатого вала двигателя. С выходными

евмоканалами пневматически соедиriL-HH пневмоэлектрические преобразователи 5 и 6.

Каждый преобразователь содержит герметичные пневмополостй 5.1 и 6.1 рабочие и 5.2 или 6.2 - возвратные, разделенные соответственно упругим элементом 5.3 или 6.3, выполненным, например в виде подпружиненного со стороны камеры 5.2 .или 6.2 поршня ил мембраны. Упругие элементы 5.3 и 6.3 снабжены соответственно штоками 5.4 и 6.4, проходящими через уплотнение в перегородке, разделяющее пневмополостй 5.2 и 6.2 от полостей 5.5 и 6.5, в которых установлены концевые выключатели 5.6 и 6.6, и взаимодействующие с этими выключателями. ПолоСти 5.5 и 6.5 сообтцены с атмосферой отверстиями 5.7 и 6.7. Полости 5.1 и

6.1пневмоэлектрических преобразователей 5 и 6 соединены соответственно с каналами а и г цилиндров, противоположнр расположенных по .порядку работы двигателя, в полости 5.2 и ,

6.2- с каналами б и д цилиндров, расположенных последовательно по порядку работы за цилиндрами, к которым подключены каналы а и г.

Концевые выключатели 5.6 и 6.6 электрически соединены с идентичным-и устройствами 7 и 8 счета импульсов, а также связаны через логический элемент И 9 с сигнальным устройством например лампой 10. Выходы устройств 7 и 8 через логический элемент ИЛИ 11 и,элемент 12 памяти связаны с другим сигнальным устройством 13.

Для включения системы в работу предусмотрена кнопка 14, подключенная через элемент 15 памяти к клапану 3 и входам преобразователей 5 и 6. Выход элемента 15 памяти связан также со входом реле 16 времени, контролирующим продолжительность процесса проворачивания, к выходу которого подключено сигнальное устройство 17.

Для отключения системы предусмотрена кнопка 18, связанная со входом сброса элемента 12 памяти и через логический элемент ИЛИ 19 со входом сброса элемента 15 памяти. К другому входу элемента ИЛИ 19 подключен ЕЫход элемента 12 памяти.

Каждое, устройство счета импульсо имеет входной элемент 20 или 21 памяти, подключенный соответственно входом к преобразователю 5 или 6, выходом - к промежуточному логическому элементу И 22 или 23, ко второму входу которого подключен соответственно другой преобразователь 6 ил 5. Выход промежуточного элемента.И 22 или 23 подключен параллельно соответственно к промежуточному элементу 24 или 25 памяти и к реле 26 или 27 времени. Выход реле 26 или 2 времени связан соответственно со входом сброса элемента 20 или 21 памяти, а выход элемента 24 или 25 со входом логического элемента И 28 или 29, включенного на выходе устройства 7 или 8 счета импульсов. Второй вход элемента И 28 или 29 связан соответственно с преобразователем 5 или 6 и выход подключен к элементу ИЛИ 11.

В линии .электрического соединени концевых вьжлючателей пневмоэлектрических преобразователей 5 и 6 с устройствами 7 и 8 счета импульсов установлены выключатели с -управляющим звеном 30 и 31, выполненные в виде логических элементов И по числу пневмоэлектрическ их преобразователе к прямым и инверсным входам которых взаимно противоположно подключены концевые выключатели пневмоэлектрических преобразователей 5 и 6, а к выходам через логические элементы И сигнальное устройство 10.

Система работает следующим образом.

Пусковой воздух от источника 1 под давлением через понижающий редуктор 2 поступает к клапану 3. При нажатии кнопки 14 сигнал запоминается элементом 15 памяти и поступае с его выхода на реле 16 времени, клапан-3 и преобразователи 5 и 6. Клапан 3 открывается и воздух низкого давления поступает через-зо-. лотниковый воздухораспреде;1итель 4 двигателя к одному из каналов а, б, в, г, д, е, по которым он поступает поочередно в цилиндры двигателя, вызывая вращение его коленчатого вала. Отверстие в золотнике всегда соединено с одним из .каналов. Золотник кинематически связан с коленчатьм валом двигателя, и при вращении вала золотник последовательно обеспечивает подачу воздуха в цилиндры по порядку их работы (через 60 поворота коленчатого вала) . При. поступлении воздуха в канал а или г он вызывает замыкание (срабатывание) концевого выключателя 5.6 npeo6iiaзователя 5 и.пи 6.6 преобразователя При замыкании концевого выключателя 5.6 или 6-.6 сигнал с него поступает на прямой вход логического элемента

И 30 или 31 и, при отсутствии сигнала на инверсном входе этого элемента (концевой выключатель 6.6 преобразователя 6 или 5.6 преобразователя 5 разомкнут) с выхода логического элемента И 30 или 31 сигнал проходит на один ,из инверсных входов элемента И 9. Гаснет лампа 10, сигнализируя о том, что процесс проворачивания вала двига0теля начался. Сигнал от преобразователя 5 или 6 поступает также; соответственно на входной элемент 20 или 21 памяти устройства 7 или 8 счета импульсов; Сигнал с выхода

5 элемента 20 или 21 памяти поступает на вход элемента И 22 или 23. .

После того, как золотник воздухораспределителя 4 сдвинется, подача воздуха в канал а ,или г прек0ращается, а затем происходит подача воздуха в канал б или д. При этом воздух поступает в полость 5.2 или 6.2 преобразователя 5 или 6 и обеспечивает соответственно ускоренный

5 отвод штока 5.4 или 6.4 от концевого выключателя 5.6 или 6.6 и его раэмлкание. Лампа 10 загорается.

При дальнейшем перемещении золотника воздухораспределителя 4 воздух

0 последовательно подается .в промежуточные каналы, пока .нe поступает в канал г или а. При этом появляется сигнал на выходе преобразователя 6 или 5, который поступает.на примой вход логического элемента И 31 или

5 30, и при отсутствии сигнала на инверсном входе этого элемента (концевой выключатель 5.6 преобразователя 5 или 6.6 преобразователя 6 разомкнут) , с выхода элемента И 31 или

0 30 хгигнал заставляет вновь погаснуть лампу 10 и поступает на второй вход соответсгвенно элемента И 22 или 23. Сигнал с выхода элемен -а И 22 или 23 поступает соответственно на вход

5 элемента 24 или 25 памяти и н.а реле 26 или 27 времени, которое подает сигнал на вход сбрбса элемента 20 или 21 памяти,после того, как сигнал запомнится ;элементом 24 или 25

0 памяти. С выхода элемента 24 и 25 сигнал поступает соответственно на . вход элемента И 28 или 29. После того, как на второй вход элемента И . , 28 или 29 придет повторный сигнал

5 соответственно от преобразователя 5 или 6, сигнализирующий о завершении процесса проворачивания вала двигателя, соответственно .на выходе элеNKHTa И 28 или 29 появляется сигнал,

0 поступающий через элемент ИЛИ 11 .на вход элемента 12 памяти, выход которого связан с устройством 13, сигнализирующим о завершении процесса гроворачивания, с выходами сброса элементов 24 и 25 памяти и через

S логический элемент ИЛИ 19 - со входом сброса элемента 15 памяти. Ко второму дходу элемента ИЛИ 19 подключена кнопка 18 подачи команды на прекращение процесса проворачивания и вход сброса элемента 12 памяти. Если за заданное время проворачивание не произошло, на выходе рела 16 времени загорается сигнализирующее об этом устройство 17. В случае заедания штока упругого элемента одного из пневмоэлектрических преобразователей поступающие от концевых выключателей сигналы не пр ходят поочередно на устройства счет импульсов и по истечении .вьщержки времени, определяемой уставкой ре-: ле 16 времени, последнее вьщает сиг нал на устройство 17, сигнализируя о запрещении дальнейшей раскрутки дэигателя. Использование системы позволяет улучшить безопасность пневматическо запуска двигателя внутреннего сгора и повысить достоверность информации предъявляемой оператору, полностью исключая возможность выхода двигате ля из строя вследствие гидравличесj oro удара. Формула изобретения 1.Система пневматического запуска двигателя вутреннего сгорания по авт. св. №781385, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности пневматического запуска двигателя, электрическое соединение концевого выключателя каждого пневмоэлектрического преобразователя с устройствами счета импульсов дополнительно снабжено вьключателем с управляющим звеном, подключенным к концевому выключателю другого пиевмоэлектрического преобразователя. 2.Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что выключатель с управляющим звеном выподнен в виде логического элемента И с прямьм и инверсным входами и выходом, причем к прямому входу подключен концевой выключатель одного: пневмоэлектрического преобразователя, к инверсному кольцевой выключатель другого пиевмоэлектрического преобразователя, а-, выход через логические/ элементы-И к сигнальйсму устройству. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 781385, кл. F 02 N 9/04, 1979.

Lr. .J

К распределите

Лч

1&

l

I

I

s.e

Va

к sftHtHiiKtif гш .S

rк 9ленентп(И,19.

S:t

(11.1

fy;s .