Система регулирования подачи дополнительного воздуха в дизель

(57) Сущность изобретения: для повышения качества протекания переходных процессов устройство содержит первый и второй неинвертируащие усилители 6 и 8, элемент 7 памяти, реле 5 с парой замыкающих контактов и датчик 10 давления, установленный в источнике 11 сжатого воздуха, При дымности, большей допустимого уровня, блок 4 управления вырабатывает сигнал высокого уровня, реле 5 срабатывает, замыкая контакты, выходной сигнал усилителя 6 проходит через замкнутые контакты, элемент 7 памяти и усилигель 8 на обмотку электропневмоклапана 9. Последний срабатывает и открывает подачу воздуха иэ источника 11 в дизель 3 через магистраль 13, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕй 4 ОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Харьковский политехнический институт им. В.И,Ленина(56) Авторское свидетельство СССР М 547537, кл. Г 02 0 23/02, 1975,Авторское свидетельство СССР РЬ 1 М 4449, кл, Е 01 Р 33/00, 1985;Авторское свидетельство СССР йЬ 1781444; кл, Е 02 0 41/04, 1990.ф 4) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ВОЗДУХА 8 ДИ- ЗЕЛЬ 1830424 А 1Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению,преимущественно к регулированию воздухоснабжения дизеля,Цель. изобретения - повышение эффективности работы системы за счет повышения качества переходных процессов.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит фотоэлектричвский дымомер 1 идатчик 2 частоты вращения дизеля 3, Выходфотодымомера 1соединен с первым входом блока 4 управления, второй вход которого подключен к датчику 2 частоты вращения. Выход блока 4 15управления соединен с первым зажимом катушки реле 5, второй зажим которой подключен к общему проводу схемы. Крометого, выход фотодымомера 4 соединен свходом первого неинввртирующего усилителя 6, выход которого через замыкающиеконтакты реле 5 связан со входом блока 7памяти, Выход блока 7 памяти подключен ковходу второго нвинвертирующего усилителя 8, выход которого соединен са вторым 25отводом обмотки электропневмоклвпана 9с электродинамическим приводом, а второй отвод обмотки пневмоклапвна подключен к общему проводу электросхемы.Датчик 10 давления установлен в источнике 3011 сжатого воздуха и связан со входом инввртирующего усилителя 12, выход которогосоединен с шиной питания первого неинвертирующего усилителя 6. Источник 11сжатого воздуха через злектропневмоклапан 9 связан с магистралью 13 подачи воздуха в дизель 3.Техническая реализация устройства.Злектропневмоклапан выполнен на базе электродинамического преобразователя, 40например, типа М-1, обеспечивающегоперемещение подвижной части 020 мм,тяговое усилие 140.250 Н и потребляющиймаксимальную мощность 32 Вт, Реле имеет. пару нормально разомкнутых (замыкающих 45контактов и может быть выбрано, например,типа РЭС 10 или другого типа, обеспечива ющего надежную коммутацию электропневмоклапана 9 и согласующегося по мощностипотребления с выходной цепью блока 4 управления Датчик 10 давления служит дляпреобразования давления в источнике сжатого воздуха в электрическое напряжениенеизменной полярности и может быть выбран, например, типов ИКД, МДДА, ЭДМУ 55и др, В качестве фотодымомера 1 можетбыть использован промышленный прибор"Хатрич", "Сижа" или др, Блок 4 управления вырабатывает сигнал логического нуля, когда дымность отработавших газов не превышает допустимого уровня, и вырабатывает сигнал логической единицы при превышении этого уровня. Блок 4 может быть выполнен в виде компаратора с переменным порогом срабатывания (в зависимости от частоты вращения) на дискретных элементах или микросхемах, В частности, такой узел можно выполнить на операционном усилителе, на выходе которого через резистор включен транзисторный инвертирующий каскад. При этом первым входом узла 4 является инвертирующий вход операционного усилителя, вторым входом - зажим, а выходом - коллектор указанного транзисторного каскада. Усилитель 12 вырабатывает напряжение питания для первого усилителя 6, поэтому выходной каскад усилителя 12 должен быть болев мощным, чем усилителя 6, а полярность выходного напря- . жения усилителя 12 должна совпадать с полярностью напряжения питания узла 6. Узел 12 может быть выполнен на дискретных элементах или интегральных микросхемах (серий 140, 544 и др.). В частности, этот усилитель может быть реализован на операционном усилителе и эмиттерного повторителя на одиночном или составном транзисторе, При этом выход ОУ подключен к входу эмиттерного повторителя, а выход повторителя является выходом узла 12, Элемент 7 памяти может в частности представлять собой рвзистиено-емкостную цепочку. Первый усилитель 6 может быть выполнен в виде змиттерного повторителя или в виде двухкаскадного усилителя, Второй усилитель 9 может быть выполнен в виде такого же двухкаскадного усилителя или неинвертирующего усилителя нв ОУ с эмиттерным повторителем на выходе. Датчик 2 частоты вращения может быть выполнен в виде тахогенвратора или в виде связанных между собой индукционносодатчика(выполненно-. го в виде постоянного магнита, установленного на валу, и неподвижно установленной . вблизи него катушки, зажимы которой являются выходом датчика) компаратора, одновибратора диода, анод которого подключен к выходу одновибратора, и фильтра нижних частот, вход которого соединен с катодом диода. При этом фильтр нижних частот может быть выполнен в виде последовательно соединенных фильтра и инвертирующего усилителя, выход этого усилителя и служит выходом датчика 2При практической реализации устройства полярности питающих напряжений и проводимости полупроводниковых приборов могут отличаться от токовых вышеприведенных источниках литературы (в зависимости от используемой элементной базы),1830424 Составитель. А. БорисенкоТехред М.Моргентал Корректор А, Козориз Редактор Заказ 2517 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Система работает следующим образом.При уровне дымности ниже допустимого уровня для данной частоты вращения блок управления 4 вырабатывает "0" на своем выходе, реле 5 обесточена, контакты реле 5 разомкнуты, элемент памяти 7 разряжен и на выходе второго усилителя 8 нулевой уровень, что соответствует перекрытию подачи сжатого воздуха из источника 1 через эапорный орган - ЭДП 9 в магистраль 13 дизеля 3.При достижении дымности уровня срабатывания блока управления 4, последний запитывает катушку реле 5, что вызывает замыкание контактов реле 5. Выходное напряжение первого усилителя 6, прямо пропорциональное уровню сигнала дымности фотодымомера 1 и обратно - давлению в источнике 11 (цепь сигнала: датчик давления 10 - инвертирующмй усилитель 12 - шина питания первого усилителя 6), поступает через замкнувшиеся контакты реле 5 на элемент питания 7, который "запоминает" этот уровень (и, в дальнейшем, непрерывное отслеживает его изменение) и передает вго через второй усилитель 8 на обмотку ЭДП 9. ЭДП 9 отрабатывает этот сигнал. открывая подачу сжатого воздуха мз источника 11 через магистраль 13 в цмлмндры дизеля 3. Таким образом,момент появления дымности ЭДП 9 устанавливает степень подачи сжатого воздуха, пропорционально уровню дымности и обратно пропорциональную давлению в источнике 11, В дальнейшем переходной процесс идет так: дополнительное воздухоснабжение вызывает качественный прием нагрузки, сгорание топлива происходит оптимальным образом и дымность уменьшается. При этом турбокомпрессор увеличивает воэдухоснабжение и дополнительная подача сжатого воздуха должна быть снижена, что и происходит в предлагаемой системе: сигнал фотодымомера 1.уменьшается и по цепи: первый усилитель 6, элемент памяти 7, второй усилитель 8, ЭДП 9 - вызывает уменьшение степени подачи. сжатого воздуха.При достижении уровня дымности величины порога срабатывания блока управления 4, последний обеспечивает реле 5 и элемент памяти 7. лишенный входного сигнала, начинает разряжаться через входнуюцепь втщюго усилителя 8, вызывая уменьшение напряжения на его выходе и постоянноеперекрытие дополнительного воэдухоснаб 5 жения,Прием нагрузки в предлагаемой системе происходит с лучшим качеством переходных процессов, что объясняется болеекачественным смесеобразованием, т,е. со 10 отношением топливо-воздух в цилиндрахдизеля. Основными моментами полученияоптимального смесеобраэования являются;учет давления в источнике сжатого воздуха. и зависимость степени подачи сжатого воз 15 духа от физических параметров переходного процесса - от уровня дымности,Таким образом, исходя из вышеизложенного очевидно, что в предлагаемой системе имеет место повышение качества20 переходных процессов по сравнение с известной системой - прототипом,Формула изобретения Система регулирования подачи допол нмтвльного воздуха в дизель, содержащаяблок управленмя, фотоэлектрический дымомвр и датчик частоты вращения, подключенныв к входам блока управления. источник сжатого воздуха с установленным в нем дат чикой давленмя. элвктропнввноклапан сэлвктрадмнамичвскмм приводом, установленный в магистрали подачи воздуха от источника к выпускному трубопроводу дизеля, немнавртмрующмй и инвертирующий усилм тмм, и реле с нормально разомкнутым контактом, причем выход датчика давления .через инввртирующий усилитель соединен с шиной питания неинввртирующего усилителя, а обмотка реле подключена к выходу 40 блока управления, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения эффективностм работы, она снабжена вторым неинвертирующим усилителем и элементом памяти, причем выход неинвертирующего усилите ля через контакт реле соединен с входомэлемента памяти, выход которого черед второй неинвертируещий усилитель подключен к обмотке злектродинамического привода; а выход фотоэлектрического дымо мера соединен с входом первого неинверти.