Аналоговое устройство ограничения расхода топлива

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК я) Р 02 Р 1/02 БРЕТЕНЬСТВУ К АВТОРСКОМ ЕТЕП занно тс цливнитвращниязов егунковко-конс речного рукторсФлота/00, 1977,кР ходмеха Е УстРО ОПДИВА, уры отхнйй механи ВО де тли исполни ахватомм,Г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ И(71) Центральное техникое бюро ИинистерстваРСФСР"жащее датчик температгазов и исполнитель 801008 А ый с рейкой топливного насоса,л и ч а ю щ е е с я тем, что,елью исключения перерасхода тапа в момент перегрузки, оно дополельно снабжено датчнкоМ частотыения и анаЛоговым блоком сравнепричем датчики температуры гаи частоты вращений подгцггоченыналогавсму блоку сравнений, выкоторого связан с исполнительнымнизмом ., ,2. Устройство по п.1,ч а ю .щ е е с я тбм, чт тельный механизм снабжен вя-,. рейки топливного насоса.Изобретение относится к автоматизации дизельных силовых установок иможет быть испольэонано на групповыхустановках главных судовых дизелейс автоматизированным дистанционнымуправлением.5Известно устройство ограничениярасхода топлива, содержащее датчиктемпературы отходящих газов и исполнительный механизм, связанныйс рейкой топливного насоса (1) . 10По своему конструктивному испол.=.нению известное устройство может контролировать степень загрузки;а значит ирасход топлива на двух энергетическихрежимах работы дизеля Причем один иэ 15указанных режимоа предусматриваетработу дизеля с перегрузкой, т.е.ограничитель температуры допускает.перерасход топлива и перенапряжение отдельных узлов дизеля в динами- роке,.Цель изобретения - исключение пе-рерасхода топлина в момент перегрузки на любом из режимов работы дизеля,Поставленная цель достигается 2тем, что устройство, содержащее датчик температуры отходящих газов и исполнительный механизм, связанный срейкой топливного насоса, дополнительно снабжено датчиком. частотывращения и аналоговым блоком сравнения, причем датчики температурыгазов к частоты вращения подключенык аналоговому блоку сравнения, вйход,которого связан с исполнительным механизмом. 35Кроме того, исполнительный механизм снабжен захватом рейки топлинного насоса,На фиг.1 изображена принципиальная схема аналогового;устройства 40(пненматический вариант); на фиг.2 -винтовая характеристика дизеля;на фиг.3 - график зависимости аналоговых сигналов при изменении нагрузки дизеля.45" Устройство включает и себя датчик1 частоты вращения, датчик 2 температуры отходящих газов, аналоговыйблок 3 сравнения и исполнительныймехнизм 4. Исполнительный механизмсвязан с рейкой 5 топливных насосови снабжен захватом б с микровыключалем 7 и штоком 8. Выход датчика 1 частоты вращения соединен с отрицательной поЛ 6 стью аналогового блока 3сравнения через дроссель 9. 55При отсутствии перегрузки анализируемые блоком сравнения величиныаналоговых сигналов датчиков 1 и 2равны и на выходе аналогового блока3 сравнения сигнала нет. Шток исполнительного механизма 4 под воздействием пружины находится в левом положении, При этом заслонка микровыключателя 7 находится н отжатом положении (на выходе микроныключателя сигнала нет), .а захват 6 - н свободном состоянии, н результате чего шток 8 может свободно перемещаться вместе с рейкой топливных насосов дизеля.При возникновении перегрузки дизеля величина аналогоного сигнала датчика 2 температуры превышает величину сигнала датчика 1 частоты вращения. Разность аналоговых сигналов Ь: +1-,(-и) формирует кор- ректирующий сигнал на выходе аналогового блока 3 сравнения, котоРый воздействует на исполнительный механизм 4, перемещая его шток вправо. В момент отрыва захвата 6 от корпуса исполнительного механизма 4 срабатывает микровыключатель 7, в результате чего рейка топливных насосов соединяется со штоком исполнительного механизма (н начале возникновения перегрузки) и в зависимости от. величины перегрузки соответственно перемещается исполнительным механизмом 4 н.сторону снижения подачи топлива. При исчезновении перегрузки анализируемые параметры восстанавливают свои значения соответствующие винтовой характеристике., и аналоговые сигналы становятся равны друг другу. При этом корректирующий сигнал аналогового блока 3 сравнения исчезает, и шток исполнительного механизма 4 под действием пружины смещается влево. В.конце хода штока исполнительного механизма захват б при помощи микровыключателя 7 освобождает шток 8,и с этого момента положение рейки 5 топливных насосов переходит в зависимость от воздействия на нее регулятора дйзеля.Алгоритм устройства выполнен с учетом винтовой характеристики дизеля. Пример такой характЕристики для дизеля приводится на графике (см.фиг 2), фиг.2),.где кривая Р - винтовая характеристика для длительного отбора мощности с перегрузкой, а кривая Р, без перегрузки - при фиксированной частоте вращения, Пунктирные линии определяют температуру отходящих газов (т Отъ,гаэ ), сплошные кривые - нагрузку дизеля (Ме).Например, требуется определить температуру отходящих газов при пол ной нагрузке и заданной частоте вращения. Для этого на оси абсцисс находится точка, соответствующая данной частоте вращения, и через нее проводится.прямая до пересечения с кривой Р 2. Перемещением от полученной точки пересечения по пунктирной линии (параллельно ей) определяется искомая температура. Таким образом, при текущей нагрузке дизеля каждой точке диапазона измерения частоты вращения соответствует своя точка диапазона изменения температуры. Эта зависимость10 ОВ 476 ФО ОР. Эакаэ 2302/4 бПодписное ВНИИИ Тираж ПП "Патентф,д, УЛ,Проектнаили ал ,Ужго является основанием алгоритма устройства, так как эти параметры характеризуют расчетную нагрузку и расход топлива дизеля.Устройством осуществляется непрерывный анализ вышеуказанных параметров на предмет соответствия их винтовой характеристике. Для этого анализируемые параметры ( П, 1 ). преобразуются с помощью датчиков частоты вращения и температуры отходящих "газов 10 в .аналоговые сигналы, равные по величине и противоположные.ао знаку.На графике (см.фиг.З) показана зависимость аналоговых сигналов при изменении нагрузки дизеля, где (- ) и ) (+ 1) - соответственно аналоговые сигналы от датчиков частоты вращения и температуры.На оси абсцисс отложены диапазоны изменения оборотов дизеля и температуры отходящих .газов в масштабе, со О ответствующем винтовой характеристике На оси ординат, выраженной в относительных единицах, аналоговые сигналы непрерывно сравниваются. Восстановив перпендикуляры на оси абсцисс в точках величин, укаэанных параметров до пересечения их с прямыми (-я) и (+), получим равные по величине отрезки, о чем свидетельствует равенство проекций этих отрезков на оси ординат,Постоянное равенство аналоговыхсигналов на всем диапазоне изменениянагрузки соответствует работе дизеляо винтовой, характеристике без пере"1 кога топлива.При .возникновении перегрузки появляется дополнительный расход энергии,так как рейка топливных насосов-пере-.мещается на увеличение подачи тоййвав то время как частота вращения врезультате действия всережимного регулятора не меняется. В результатеувеличенной (по сравнению с номинальной) подачи топлива температура отходящих газов повышается, и величиныаналоговых сигналов расходятся, образуя величину А (+ )-(-), кото" .рая преобразуется аналоговым блокомсравнения в корректирующий сигнал,воздействующий через исполнительныймеханизм на рейку топливных насосов,перемещая ее в сторону уменьшенияподачи топлива. Предлагаемое изобретение позволяет увеличить моторесурс дизеля и предотвратить перерасход топлива.