Регулятор цикличности свободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 11937747(61)Дополнительное к авт. саид-ву) Заявлено 0608 ВО (21) 2969063/25-06 с присоединением заявки МИ 1 М. Кл.з Р 02 Э 5/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и откритнй(23 Приоритет Опубликовано 2 З 0682, Бюллетень йо 2 З 53 ) УДК 6 21, 4 З, .038.5 (088.8) Дата опубликования описания 23.07.82(54) РЕГУЛЯТОР ЦИКЛИЧНОСТИ СВОБОДНОПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к средствамрегулирования работы двигателей внутреннего сгорания, преимущественносвободнопоршневых,Известны регуляторы цикличностисвободнопоршневого двигателя внутреннего сгорания с жестко связаннымипоршнями, содержащие датчик скорос"ти движения поршня, устройство управления и соединенные с ним электромагнитные исполнительные механизмыуправления подачей топлива в цилиндры 113Недостаток этого регулятора состоит в невысоком быстродействии.Поэтому при использовании такогорегулятора в электроагрегате, содержащем линейный генератор переменного тока и свободнопоршневой ДВС,отклонение частоты в переходном процессеможет привести к потере устойчивости, так как в этом"электроагрегате возможно значительное из менение частоты эа один период, азона устойчивости при отклонениичастоты и неизменной подаче топлива невелика, Применение описанного .регулятора в электроагрегате, можетзривести .к потере устойчивости призначительном иэмененйй нагрузки,Для повышения устойчивости сщэбоднопоршневого двигателя необходимоуменьшить отклонение частоты в переходном процессе. Это достигаетсяповышением быстродействия регулятора.Так как регулирование цикловой подачи дискретное, необходим регулятор, реагирующий на отклонение частоты уже в первом периоде послепоявления отклонения. Для повышениянадежности и упрощения регуляторанеобходимо обеспечить измерение скорости движенИМпорШней в обоих направлениях одним датчиком.Цель изобретения - повышение устой.чивости свободнопоршневбго двигателя за счет повышения быстродействиярегулятора.Указанная цель достигается тем,что датчик скорости выполнен в виде двух отметчиков, установленныхнеподвижно вдоль линии движения поршня, и метки, установленной наподвижной части двигателя, устройст во управления состоит из двух кон- .туров, каждый иэ которых включает в себя ВЗ-триггер, одновибратор, интегратор ипреобразовательнапряжения в длительность импульса, ЗО причем каждый отметчик соединен с8-входами триггера, входом одновибратора одного контура и Н-входом триггера другого конТура, выход триггера соединен с одним из входов интегратора и В-входом триггера другого контура, выход интегратора соединен с входом преобразователя, а электромагнитный исполнительный механизм связан с выходом преобразова- теля и подключен к цилиндру,двигателя,дальнему от отиетчика, подсоединен О ного к 5-входу триггера данного, контура.На чертеже приведена принципиальная схема устройства.Электромагнитные клапаны 1 и 2установлены на головках цилиндров 3 и 4. Метка 5, например ферромагнит- .ное кольцо, расположена на подвижной части б двигателя, а отметчики 7 и 8, например индуктивные датчики, установлены накорпусе двигателя вдоль его оси, Их выходы соединены с входами триггера 9 и входом одновибратора 19. Выходы,.триггера 9 и одновибратора 19 подключены к входам 25 интегратора 11, к выходу которого .подключен вход преобразователя 12, Преобразователь 12 управляет включением электромагнитного клапана 1.Выход триггера 13 соединен с В-вхо дом триггера 9. Соединения второго контура, содержащего триггер 13,одновибратор 14, интегратор 15, преобразователь 1 б и клапан 2, аналогичны для первого контура. Топливо к 35 клапанам 1 и 2 подает насос 17Регулятор работает следующим образом, При перемещении подвижной части б двигателя, например дизеля, метка 5 проходит сначала. мимо отмет чика 7, который при этом вырабатывает импульс, переводящий триггер 9 в состояние 1 и запускающий одновибратор 19При дальнейшем движении метки 5 отметчик 8 вырабатывает импульс, пе реводящий триггер 9 в состояние О.Напряжения с выходов триггера 9 и одновибратора 19 сравниваются интегратором 11, и напряжение на его выходе изменяется пропорционально разности между измеренным временем прохождения метки 5 мимо отметчиков 7 и 8,зафиксированным триггером 9, и временем, заданным, одновибратором 19. Преобразователь 12 определяет длительность включения клапана 1 соответственно напряжению навыходе интегратора 11, причем это преобразование может быть и нелинейным. Цикловая подача топлива в цилиндр 3 пропорциональна времени открыти клапана 1.Во время обратного хода подвиж .ной части б двигателя метка 5 сначала проходит мимо отметчика 8; им пульс которого переводит триггер 13 в состояние 1. Сигнал с выхода триггера 13 удерживает триггер 9 в сос- .тоянии О, и блокирует его ложное сРабатывание в момент прохождения метки 5 мимо отметчика 7 при обратном ходе. Работа второго контура аналогична.11 редлагаемый регулятор обладаетмаксимально возможным быстродествием, т. к. его реакция отстает от, возмущения не более, чем на полпериода.,От начала измерения скорости до изменения цикловой подачи топлива проходит не более 5 мс. Этим существенно уменьшаются возможные отклонения скорости движения поршней и предотвращается выход дизеля за пределы области устойчивости.Применение предлагаемого устройства возможно и в более сложных схемах регулирования подачи, в частности и тогда, когда подача топлива регулируется не только поотклонению цикличности, но и по нагрузке,В этом случае к напряжению выхода интегратора добавляется напряжение, зависящее от величины йаг 15 узки, и на вход преобразователя поступает сумма. этих напряжений.Формула изобретенияРегулятор цикличцости свободнопоршевого двигателя внутреннего сгорания с жестко связанными поршнями, содержащий датчик скорости движения поршня, устройство управления и соединенные с ним электромагнйтнЫе исполнительные механизмы управления подачей топлива в цилиндры, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с целью повышения устойчивости работы двигателя путем повышения быст- родействия регулятора, датчик скорости выполнен в виде двух отметчиков, установленных неподвижно вдоль линии движения поршня, и метки, установленной на подвижной части двигателя, устройство управления состоит из двух контуров, каждый иэ которых включает в себя В 5-триггер, одно- вибратор, интегратор и преобразователь напряжения в длительность импульса, причем каждый отметчиксоединен с 8-входом триггера, входом одновибратора одного контура и Р-входом триггера другого контура, выход триггера соединен с одним из входов интегратора и й-входом триггера другого контура, выход интегратора соединен.с входом преобразователя, а электромагнитный исполнительный механизм свяэа 11 с выходом преобразователя и подключен к цилиндру двигателя, дальнему от отметчика,/46 Тираж 552ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, )-35, Раушская наб.,Подписи д.4 илиал ППП ффПатектф, г,ужгород, ул ктная,подсоединенного к 5-входу триггеоацанного контура.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Нелепин Р.А. и др, Автоматизация судовых энергетических установок. Л., фСудостроениеф, 1975, с. 289-291. итель Н.Патрахальцев ААч Корректор В,вутяга