Устройство для аварийной защиты двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F01M1/24 G05B11/16 

Изобретение относится к двигате лестроению, а именно к устройствам для аварийной защиты двигателя внут реннего сгорания.

По основному авт, св. № 901587 известно устройство для аварийной защиты двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик контролируемого параметра, например давления масла, и датчик работы двигателя, например частоты вращения, связанные с исполнительным механизмом .выключения двигателя, причем в линии связи датчика контролируемого параметра и исполнительного механизма установлен выключатель с управляющим звеном, подключенным к датчику работы дйигателя и датчику контролируемого параметра. Управляющее звено подключено к датчику работы двигателя посредством элементазадержки. Выключатель с управляющим звеном выполнен в виде электромагнитного реле. Устройство снабжено механиз а ми управления значением контролируемого параметра и включением двигателя и дополнительным элементом задержки, причем механизм управления значением контролируемого параметра подключен к датчику контролируемого параметра через дополнительный элемент задержки, а механизм управления включением двигателя через дополнительный элемент задержки связан с датчиком работы двигателя .l.

Однако в этом устройстве в случае выхода из строя механизма управления значением контролируемого параметра или разрыва управляющих связей

10 механизма срабатывание сигнализатора аварийного значения параметра после окончания выдержки времени дополнительного элемента задержки может ввести в заблуждение обслуживающий

15 персонал, что затрудняет поиск и устранение неисправности и вызывает задержку в оперативном использовании устройства.

Цель изобретения - повышение до-,

20 стоверности информации об аварийном состоянии двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве механизм управления значением контролируемого пара2 метра снабжен датчиком работы, включенным в линию связи дополнительного элемента задержки и сигнализатора аварийного давления масла.

Датчик работы механизмаможет

30 быть выполнен в виде индикатора на. пряжения. Последний связан с механизмом управления значением контролируемого параметра.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из исполнительного механизма 1 выключения двигателя 2, кинематически 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 раз№лкающими контактами датчика 4 аварийного давления и исполнительным механизмом 1 выключения двигателя.

Вторые замыкающие контакты реле 5 соединены с обмоткой реле 5 через развязывающий полупроводниковый диод бис последовательно соединенными замыкающими контактами датчика 7 работы двигателя, например частоты вращения, и элемента задержки 8. Цепь запуска элемента задержки 8 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 развязывакяций полупроводниковый диод 11 и через вторую пару Зс1г«лкс1ющих контактов реле 5 соединена с последовательно соединенными контактами элемента задержки 8 и датчика 7 работы двигателя и через ограничительное сопротивление 12 и развязывгиощий диод 13 - с замыкающими контактами датчика 4 аварийного давления.

Размыкающие контакты датчика 4 аварийного давления через первые замыкающие контакты реле 5 и полупроводниковый диод 14 подключены к сигнализатору 15 аварийного значения п,арамётра Падение давления масла и обмотке электромагнитного реле 16.

Замыкающие контакты реле 16 соединены с сигнализатором 15 и с обг моткой реле 16, а также с размыкающими контактами кнопки разблокировки аварийного сигнала 17.

Механизм 18 управления значением контролируемого 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 двигателя и датчиком 4 аварийного давления 5 посредством дополнительного элемента задержки 19 по цепи: размыкающий контакт датчика 7 частоты вращения замыкающий контакт электромагнитного реле 20, обмотка которого подклю10 чена к командному органу 21 включения двигателя, - размыкающий контакт дополнительного элемента задержки 19, цепь запуска которого подключена к последовательно соединенным размы15 кающему контакту реле 20 и замыкающему контакту датчика 7 работы двигателя через третьи размыкающие контакты реле 5 (срабатывающего по сигналу датчика 4 аварийного давления).

20 Механизм 22 управления включением двигателя, например агрегат раскрутки двигателя, кинематически или - пневматически связан с пусковой системой двигателя 2 и электрически

25 с датчиком 7 работы двигателя и датчиком 4 аварийного давления масла посредством дополнительного элемента Зсщержки 19 по цепи: размыкающий контакт датчика 7 частоты вращения 0 замыкающий контакт реле 20 - размыкающий контакт дополнительного элемента задержки 19 - четвертый замыкающий контакт реле 5.

Третий и четвертый контакты реле 5

5 служат для размножения сигналов датчика 4 аварийного давления.

Обмотка реле 20 связана со своим раз1Факающим контактом через последовательно соединенные размыкающие

0 контакты дополнительного элемента задержки 19 и развязывающий полупроводниковый диод 23.

Механизм 18 управления значением контролируемого параметра снабжен датчиком 24 работы, например индикатором напряжения на приводе механизма, замыкающие контакты которого включены в линию связи дополнительного элемента задержки 19 и сигнализатора 15 аварийного значения пара метра Падение давления масла.

Устройство работает следующим об-разом.

При воздействии оператора на ко. мандный орган 21 включения двигателя 5 срабатывает электромагнитное реле 20, . становится на самоблокировку по цепи: размыкающий контакт датчика 7 частоты вращения - замыкающий контакт реле 20 - размыкающий контакт дополни0 тельного элемента задержки 19 - диод 23 - обмотка реле 20 и включает

механизм 18 управления значением контролируемого параметра. При этом сра батывает датчик 24 работы механиэ5 ма 18,замыкая свои замыкающие контакты. Одновременно через третий размыка ющий контакт реле 5 подается сигнал на запуск дополнительного элемента задержки 19. При работе механизма 18 в системе смазки двигателя создается давление, величина которого при нормальном состоянии двигателя превыша:ет аварийное давление масла, и датчик 4 авари ного давления масла замыкает свои замыкакндйе контакты и включает элект ромагнитное реле 5, разрывающее цепь запуска дополнительного элемента задержки, 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 давл,ения в системе смазки. IПосле срабатывания реле 5 через его четвертый замыкающий контакт соз дается цепь включения механизма 22 раскрутки двигателя. После осуществления з-апуска двигателя срабатывает датчик 7 частоты вращения, размыкает свои размыкающие контакты, обеспечивая включение реле 20 и механизмов 18 и 22 пре пусковой прокачки двигателя и раскру ки двигателя соответственно, и замыкает свои замыкающие контакты, обеспечивая подачу сигнала на запуск эле мента задержки 8 служащего для контроля времени стабилизации скорос ного режима двигателя. Через время, определяемое уставкой элемента задержки 8, последнее замыкает свои замыкающие выходные контакты, обеспечивая постановку электромагнитного реле 5 на самоблокировку через его вторые замыкающие контакты. Элемент задержки 8 срабатывает только при постоянной подаче сигнала на его запускающий вход, осуществляя блокиров ку включения защиты 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 колебаниями 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. Посуте стабилизации скоростного режима работы двигателя и постановки реле 5 на самоблокировку через контакты датчика 7 работы двигателя и элемент задержки 8 лампа 10 подключается на полное напряжение питания, сигнализи руя 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 электромагнитного реле 5 подает сигнал на исполнительный механизм 1, обеспечивая прекращение подачи топлива в двигатель. Параллельно с подачей сигнала аварийного снижения давления масла на исполнительный механизм 1 этот сигнал поступает на обмотку электромагнитного реле 16, которое срабатывает и становится на самоблокировку через размыканяцие контакты кнопки разблокировки аварийного сигнала 17, обеспечивая запоминание и расшифровку причины аварийной остановки двигателя с помощью сигнализа тора 15, включаемого замыкающими контактами реле 16. При срабатывании исполнительного механизма 1 и выключении подачи топлива двигатель начинает останавливаться, и после снижения чйстЬты вращения 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 снимет-реле 16 с самоблокировки нажатием кнопки разблокировки аварийного сигнала 17 после выяснения причины аварийной, остановки двигателя. Для принудительного ручного включения защиты двигателя после его запуска в устройстве предусмотрен тумблер 9 ручного включения защиты. Сигналом о выходе из строя отдельных элементов устройства, например датчика 7 работы двигателя, элемента задержки 8 или электромагнитного реле 5, является горение лампы 10 с неполным накалом (через ограничительное сопротивление 12) после запуска двигателя и стабилизации скоростного режима его работы. При падении давления масла и включенном тумблере исполнительный механизм 1 срабатывает и обеспечивает остановку двигателя, но автоматичес.кого отключения механизма 1 не происходит. После остановки двигателя оператор должен отключить его вруч- . ную. В случае ненормального (предаварийного) состояния двигателя 2 или его системы смазки в последней при работе механизма 18 управления зна чением контролируемого параметра не будет создаваться необходимое давление масла, разрешающее раскрутку двигателя и включающее его защиту. При этом сигнал от размыкающих, контактов датчика 7 работы двигателя через последовательно соединенные замыкающий контакт реле 20 и размыкающий третий контакт реле 5 поступит на :вход запуска дополнительного элемента задержки 19.

Если за время, определяемое уставкой этого элемента задержки, давление в системе смазки двигателя не превысит величину аварийного давления, датчик 4 аварийного давления не переключит свои контакты (т.е. реле 5 не сработает и не разомкнет свой третий контакт), дополнительный, элемент 19 сработает, своими выходными размыкающими контактами снимет с самоблокировки реле 20, а своими выходными замыкающими контактами через замкнутые заимыкающие контакты датчика 24 работы механизма 18 управления значением контролируемого параметра подает сигнал на сигнализатор 15 Падение давления масла и на обмотку реле 16. Одновременно через размыкающие контакты дополнительного элемента задержки 19 снимается сигнал с механизма 18, который отключится и прекратит подачу масла в систему смазки двигателя.

В случае выхода из строя механизма 18 управления значением контролируемого параметра или разрыва управляющих связей этого механизма включения последнего не произойдет и после окончания выдержки времени, определяемой уставкой дополнительного элемента задержки 19,сигнал на включение сигнализатора 15 аварийно;го значения параметра не поступит, информируя оператора о том, что причиной неудавшегося включения двигателя послужило не предаварийное состояние двигателя или его системы смазки, а выход из строя механизма 18 или разрыв связей механизма с управляющими элементами.

-Таким образом, причина неудавшегося включения двигателя более четко локализуется, что позволяет оперативно найти и устранить возникшую неисправность.

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить повышение достоверности предъявляемой информации, облегчить работу обслуживающего персонала и улучшить характеристики

5 комплекса человек - устройство - двигатель .

Формула изобретения

1.Устройство для аварийной защиты двигателя внутреннего сгорания по авт. св. № 901587, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации об аварийном состоянии двигателя, механизм управления значением контролируемого параметра снабжен датчиком работы, включенным в линию связи дополнительного элемента задержки и сигнализатора аварийного давления масла.

2.Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что датчик

работы выполнен в виде индикатора напряжения и последний связан с механизмом управления значением контолируемого параметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 901587, кл. F 01 М 1/24, 1980.