Устройство автоматического управления двигателем в процессе его обкатки

(71) Курганскититут л, %23 машино оительный инс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ В ПРОЦЕССЕ ЕГО ОБКАТКИ(57) Изобретение относится к двигателестроению, а именно к испытаниям и обкатке двигателей внутреннего сгорания, и позво 1 Ю 1657698 А 1 ляет повысить качество приработки и оптимизировать процесс обкатки двигателя, Устройство содержит электромагниты 1 и 5, пружины 3 и 7, упоры 2 и 4. рычаг 6 привода подачи топлива, датчик 9 частоты вращения коленчатого вала, три компаратора, дифференциатор 10, триггер 14, формирователь 15, устройство 16 хранения и выборки, перемножающее устройство 17, усилитель 18 разности, интегратор 19, усилители 20, 21 и задатчик 22, Роль нагрузочного устройства выполняет маховик двигателя. По мере приработки двигателя автоматически увеличиваются интенсивность разгона и максимальная частота вращения, до которой производится разгон двигателя. 1 ил,Изобретение относится к устройствам для испытания и обкатки двигателей, в частности для автоматического управления ор-, ганом подачи топлива при горячей обкатке двигателя. Цель изобретения - повышение качества приработки и оптимизация процесса обкатки двигателя.Нэ чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство содержит дополнительный электромагнит 1, связанный с вторым упором 2, подпружиненным относительно корпуса дополнительного электромагнита пружиной 3, неподвижный первый упор 4, тяговый электромагнит 5, шарнирно связанный с рычагом 6 привода подачи топлива. Рычаг 6 привода подачи топлива поджат пружиной 7 к неподвижному первому упору 4. Обкатываемый двигатель 8 снабжен датчиком 9 частоты вращения коленчатого вала, выход которого связан с входом дифференциетора 10 и информационными входами первого 11, второго 12 и третьего 13 компараторов. Выходы второго 12 и тетьего 13 компараторов связаны с входами триггера 14. Выход первого 11 компаратора через формирователь 15 связан с одним иэ входов устройства 16 хранения и выборки, другой вход которого связан с выходом дифференциатора 10. Выход устройства 16 хранейия и выборки через перемножающее устройство 17 связан с входом усилителя 18 разности. Выход усилителя 18 разности параллельно подключен к опорному входу третьего компаратора 13, к входу интегратора 19 и входу усилителя 20, Выход триггера 14 связан с управляющим входом интегратора 19. Выход интегратора через усилитель 21 связан с тяговым электромагнитом 5, Дополнительный электромагнит 1 связан с выходом усилителя 20. Установочные входы первого 11 и второго 12 компараторов, перемножающего устройства 17 и усилителя 18 разности связаны с входами задатчика 22 установочных напряжений.Устройство работает следующим образом.Для создания нагрузки используется маховик двигателя в режиме свободного разгона, а для оценки механических потерь двигателя - произведение углового замедления коленчатого вала и момента сил инерции движущихся масс двигателя е режиме свободного выбега, Во время свободного выбега двигателя 8 величина сигнала с датчика 9 частоты вращения коленчатого вала сравнивается первым компаратором 11 с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 величиной сигнала Оуст.1, а вторым компаратором 12 - с величийой сигнала Оуст.г с задатчика установочных напряжений, Величина сигнала Оуствыбирается равной, а сигнала Оуст,1 несколько большей величины сигнала при минимальной частоте вращения коленчатого вала, Когда величина сигнала с датчика 9 частоты вращения коленчатого вала станет меньше величи- НЫ Опт.1, ПЕрВЫй КОМПаратср 11 ЧЕРЕЗ формирователь 15 подает сигнал на управляющий вход устройства 16 выборки и хранения, По этому сигналу устройство 16 выборки и хранения запоминает величину сигнала с выхода дифференциатора 10, которая пропорциональна угловому замедлению коленчатого вала е данный момент, и подает его на один из входов перемножаю- щего устройства 17. На второй вход перемножающего устройства 17 с задатчика установочных напряжений 22 подается сигнал Оуст,4, пропорциональный моменту инерции данного двигателя, Таким образом, на выходе перемножающего устройства формируется сигнал, пропорциональный моменту сопротивления (механических потерь) двигателя 01, который подается на один из входов усилителя 18 разности, на второй вход этого усилителя с задатчика 22 установочных напряжений подается сигнал Оуст.з, пропорциональный максимально возможному моменту механических потерь для данного двигателя, На выходе усилителя разности формируется сигнал 02 = Оустз - О 1, который подается на входы третьего компаратора 13, интегратора 19 и первого усилителя 20. Последний, подавая сигнал на дополнительный электромагнит 1, перемещает упор 2, изменяя при этом максимальную подачу топлива и соответственно крутящий момент двигателя 8 е зависимости от механических потерь двигателя.При снижении частоты вращения коленчатого вала до минимальной частоты вращения холостого хода, определяемой величиной Оу,т т, второй компаратор 12 переключает триггер 14, который сигналом высокого уровня включает интегратор 19. С выхода интегратора сигнал через второй усилитель 21 поступает на тяговый электромагнит 5, Последний перемещает рычаг 6 привода подачи топлива в сторону увеличения подачи топлива до перемещающегося упора 2 с интенсивностью, определяемой величиной сигнала 02, т,е. в зависимости от механических потерь двигателя, При этом двигатель переходит в режим свободного1657698 Формула изобретения Составитель Г.КислоеТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Е.Папп Заказ 1697 Тираж 364 Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 разгона, интенсивность которого, аследовательно, и величина развиваемогокрутящего момента, определяются интенсивностью перемещения рычага 6 приводаподачи топлива и положением второго упора 2, т,е, в зависимости от механическихпотерь двигателя,При увеличении частоты вращения коленчатого вала до момента, когда величинасигнала с датчика частоты вращения коленчатого вала 9 станет больше величины Ог,то .тий компаратор 13 переключает триггер1 Последний сигнал низкого уровня выклк чае" интегратор 19 и устанавливает наего вы оде сигнал низкого уровня, При этом 15поч-:. 7 возвращает рычаг 6 приводапода ги то.ли;л к первому упору 4, т.е. вположение, съотнетствующее минимальнойчас оте вращгния холостого хода, и двигатель .".ре,.ори. в режим свободного выбега. 20Р дал;нгйшем циклы разгона и выбега пов Горя ютсг,По меое приработки двигателя мехач;вские потери его снижаются, что приводи к снижению величины синала 01 и 25увел.фченис величины сигнала 02, При этомот ф,икла х ц.;клу в горой упор 2 перемещается дополнительным электромагнитом 1 всторону, всличения максимальной подачитоплива, а рычаг 6 привода подачи топлива 30г.; дмеща гся тяговым электромагнитом 5с больш;й ин гснсивностью. Кроме того, приувеличении сигнала 0 третий компаратор13 пеоеключает двигатель в режим свободного выбегл при большей частоте вращения 35коленчатого вала.Таким образом, по мере приработкидвигателя, т,е. по мере уменьшения механических потерь, увеличиваются интенсивность разгона и максимальная частота 40вращения, до которой производится разгондвигателя, что приводит к росту нагрузки искоростного режима работы двигателя, чтооптимизирует процесс обкатки и повышаеткачество приработки его деталей, 45 Устройство автоматического управления двигателем в процессе его обкатки, содержащее два упора, пружины, рычаг привода подачи топлива, тяговый электромагнит, шарнирно связанный с рычагом привода подачи топлива, датчик частоты вращения коленчатого вала, два усилителя, дифференциатор и интегратор, причем рычаг подачи топлива размещен между упорами и поджат пружиной к первому упору, выход второго усилителя связан с обмоткой тягового электромагнита, а датчик частоты вращения коленчатого вала связан с дифференциатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения качества приработки и оптимизации процесса обкатки двигателя, устройство снабжено дополнительным электромагнитом, датчиком установочных напряжений, тремя компараторами, последовательно связанными формирователем, устройством хранения и выборки, перемножающим устройством и усилителем раз ности, а также триггером, входы которого связаны с выходами второго и третьего компараторов, а выход соединен с управляю. щим входом интегратора, причем выход датчика частоты вращения коленчатого вала дополнительно связан с информационными входами всех компараторов. выход дифференциатора связан с другим входом устройства хранения и выборки, выход усилителя разности параллельно связан с опорным входом третьего компаратора через интегратор с вторым усилителем и через первый усилитель с дополнительным электромагнитом, установочные входы первого и второго компараторов, перемножающего устройства и усилителя разности связаны с выходами задатчика установочных напряжений. второй упор связан с якорем дополнительного электромагнита и подпружинен относительно корпуса дополнительногоо электромагнита.