Система дистанционного управления двигателем внутреннего сгорания

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспубликно делам изобретений н вткритийОпубликовано 23.09.81. Бюллетень35 Дата опубликования описания 28.09.81 2) Авторыизобретения Г. А. Вдовина, В. Ф. Еременко, Ю. М. Осипов, Б. Г. Сиротин и Д уГ. Шперлинг. 1 Заявитель СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам, дистанционного управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС).Известны системы дистанционного управления ДВС, содержащие местный пост с органом управления, кинематически связанным с регулятором, задатчик режима работы, подключенный к каналу управления, связывающему элементы сравнения, к входам которых подключен датчик частоты вращения и преобразователь с сервомеханизмом, кинематически соединенным с органом управления листного поста 11.Недостатком известной системы при управлении, например судовым двигателем, является сохранение управляющего командного и исполнительного сигналов в системе по приходе ее сервомеханизма в положение максимальной подачи топлива, когда система уже отработала, а двигатель еще не набрал максимальной частоты вращения изза инерционности корпуса судна или в тех случаях, когда перегрузка судна или повышенное сопротивление корпуса судна из-за внешних условий не дает двигателю набрать максимальную частоту вращения, на которую отрегулирована система. Тем самым снижается надежность системы, происходит бесполезная выработка ее ресурса.Цель изобретения - повышение надеж ности.Поставленная цель достигается тем, чтосистема снабжена автоматическим выключателем управляющего сигнала, связанным с датчиком частоты вращения и включенным в канал управления между элементом срав нения и преобразователем, и управляющимзвеном, подключенным к автоматическому выключателю и 1 инематически связанным с сервомеханизмом. При этом автоматический выключатель выполнен в виде источника эталонного сигнала, дополнительного эле мента сравнения и двух логических элементов И, причем дополнительный элемент сравнения и два логических элемента И снабжены двумя входами и выходом, к первому входу дополнительного элемента сравнения подключен датчик частоты вращения, к второЗ му - источник эталонного сигнала, к второму входу первого элемента И - управляющее звено, а к второму входу второгоэлемента И - выход элемента сравнения канала управления.Управляющее звено выполнено в виде кулачка, кинематически связанного с сервомеханизмом, и концевого выключателя, контактирующего с кулачком, и подключенного к автоматическому выКлючателю.На чертеже изображена принципиальная схема системы.Двигатель 1 снабжен, местным мостом 2 с органом управления 3, кинемати чески связанным с регулятором 4.Задатчик 5 подключен к органу управления при помощи элементов 6 и 7, сравнения, расположенных в канале управления,51 о преобразователя 8 и сервомеханизма 9. К входам элементов 6 и 7 сравнения подклю чен датчик 10 частоты вращения двигателя при помощи фильтра 11.Элемент 6 сравнения образует с управляющей обмоткой 8, 1 преобразователя 8 канал управления уменьшением подачи топлива в двигатель, а элемент сравнения 7 с 2 о обмоткой 8, 2 преобразователя 8 - канал управления увеличением подачи топлива в двигатель.В канал управления увеличением подачи топлива в двигатель между элементом 7 сравнения и обмоткой 8,2 преобразователи 8 включен автоматический выключатель 12, содержащий дополнительный элемент сравнения 12, 1 с двумя входами и выходом к 25 Сигнал с выхода элемента 6 поступает на управляющую обмотку 8, 1 преобразова- теля 8, Преобразователь 8 подает силовое питание от автономного источника (не показан) в правую полость сервомеханизма 9,первому входу которого подключен датчик 10 частоты вращения двигателя, ко второму источник 12, 2, эталонного сигнала; соединенный последовательно с двумя логическими элементами И 12,3 и 12,4, снабженными двумя входами и выходом, к второму входу элемента И 12, 4 подключен элемент 7 сравнения, а выход И 12, 4 подключен к обмотке 8,2 преобразователя 8.35К второму входу элемента И 12, 3 автоматического выключателя 8 подключено управляющее звено 13, содержащее кулачок 13,1, кинематически связанный с сервомеханизмом 9 и контактирующий с концевым 4 о выключателем 13, 2 сигнализации о достижении сервомеханизмом 9 и органом 3 положения максимальной подачи топлива в двигатель.Система работает следующим образом.При задании сигнала от задатчика 5 на 45 уменьшение частоты вращения двигателяна входах элементов 6 и 7 сравнения образуется разность сигналов от задатчика 5 и задатчика 10 частоты вращения двигателя, На выходе элемента 6 сравнения вырабатывается сигнал на уменьшение подачи 5 О топлива (на выходе элемента 7 сигнал не появляется, так как уровень сигнала от задатчика 5 ниже уровня сигнала от датчика 1 О). вызывая перемещение его поршня со штоком и соединенного с ним органа 3 и в сторону уменьшения подачи топлива в двигатель и уменьшения частоты его вращения, Сигнал с выхода элемента 6 снижается тогда, когда частота вращения двигателя 1 достигает заданной величины и сигналы на входах элемента 6 сравняются.При задании сигнала от задатчика 5 на увеличение частоты вращения двигателя 1, на входах элементов 6 и 7 сравнения образуется разность сигналов от задатчика 5 и датчика 10 частоты вращения двигателя, На выходе элемента 7 вырабатывается командный сигнал на увеличение подачи топлива (на выходе элемента 6 сигнал не появляется, так как уровень сигнала от задатчика 5 выше уровня сигнала от датчика 10).Сигнал с выхода элемента 7 через элемент И 12,4 автоматического выключателя 12 поступает на управляющую обмотку 8, 2 преобразователя 8. Преобразователь 8 подает силовое питание от автономного источника (не показан) в левую полость сервомеханизма 9, вызывая перемещение его поршня со штоком и соединенного с ним органа 3 и в сторону увеличения затяжки пружины регулятора 4 двигателя 1, т. е. увеличения подачи топлива в двигатель и частоты его вра щения.Сигнал с выхода элемента 7 снимается тогда, когда частота вращения двигателя 1 достигнет заданной величины и сигналы на входах элемента 7 сравниваются.В связи с тем, что судно обладает существенной инерционностью, а сопротивление воды движению судна сильно зависит от внешних факторов и может существенно меняться со временем, например из-за обрастания корпуса судна, максимальная частота вращения двигателя, которую он может развить, также может меняться с течением времени.Когда сервомеханизм системы уже находится в положении максимальной подачи топлива, частота вращения двигателя даже при благоприятных условиях еще некоторое время ниже максимальной, При этом система подрабатывает, находится в напряженном состоянии. Аналогичный случай имеет место тогда, когда в силу внешних причин (сильного встречного ветра, волнения или из-за обрастания корпуса) двигатель не может развить максимальную частоту вращения.Для исключения подобного явления, по приходе серв омеханизма 9 в положение максимальной подачи топлива, связанный с ним кулачок 13, 1 управляющего звена 13 замыкает концевой выключатель 13,2, подавая сигнал на вход элемента И 12,3 автоматического выключателя 12. Сигнал с выхода элемента И 12, 3 поступает на вход элемента И 12,4, блокируя при этом прохождение сигнала на управляющую обмотку 8,2 преобразователя 8. Канал управления увеличением подачи топлива в двигатель отключается,.Макаренко ИПИ Госупо делам Москва, ППП Пат нного ком тени й и оРаушска Ужгород,При достижении двигателем максимальной частоты вращения, уровень сигнала отдатчика 10 на входе элемента сравнения12, 1 уравнивается с уровнем сигнала от источника эталонного сигнала. На выходеэлемента сравнения 12,1 сигнал снимается 5и элемент И 12,4 разблокируется.На второй вход элемента И 12,3 поступает сигнал с выхода элемента сравнения12,1, сравнивающего уровень сигнала отдатчика 10 и частоты вращения двигателя иот источника эталонного сигнала 12,2 (ког Ода. частота вращения двигателя не достигла максимальной величины),Система разблокируется также приуменьшении частоты вращения двигателя,как только разомкнется концевой выключатель 13,2.Введение в систему управления судовымдвигателем внутреннего сгорания автоматического выключателя с управляющим звеномпозволяет существенно повысить ресурс системы и ее надежность. 20 1, Система дистанционного управления двигателем внутреннего сгорания, содержа щая местный пост с органом управления, кине Мати чески связанным с регулятором, задатчик режима работы, подключенный к каналу управления, связывающему элементы сравнения, к входам которых подключен датчик частоты вращения, и преобразова- ЗО тель с сервомеханизмом, кинематически соединенным с органом управления местного поста, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, система снабжена автоматическим выключателем управляющего сигнала, связанным с датчиком частоты вращения и включенным в канал управления между элементом сравнения и преобразователем, и управляющим звеном подключенным к автоматическому выключателю и кинематически связанным с сервомеханизмом.2. Система по п, 1, отличающаяся тем, что автоматический выключатель выполнен в виде источника эталонного сигнала, дополнительного элемента сравнения и двух логических элементов И, причем дополнительный элемент сравнения и два логических элемента И снабжены двумя входами и выходом, к первому входу дополнительного элемента сравнения подключен датчик частоты вращения, ко второму - источник эталонного сигнала, к второму входу первого элемента И - управляющее звено, а к второму входу второго элемента И - выход элемента сравнения канала управления.3. Система по п, 1, 2; отличающаяся тем, что управляющее звено выполнено в виде кулачка, кинематически связанного с сервомеханизмом, и концевого выключателя, контактирующего с кулачком и подключенного к автоматическому выключател 1 р. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции88960, кл. Г 02 д, опублик 1956.