Устройство для определения нагрузки дизеля

СОЮЗ СОВЕТСНИХООЭЛЮВЕиижРЕСПУБЛИК ав ои 3 ц С 01 1. 3/24 ОЖУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Вг;ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " Ю 5%Веа . Ъю Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Украинский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 575510, кл. С 01 И 3/24, 09.06.7 б.2:. Авторское свидетельство СССРВ 681337, кл, С О 1 Ь 3/24, 14.04.8,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯНАГРУЗКИ ДИЗЕЛЯ, содержащее индукционный датчик, установленный с возможностью магнитного взаимодействияс грузами центробежного регуляторатопливоподачи и соединенный последо" вательно через усилитель с выпрямителем, и регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияточности измерения нагрузки дизеля вшироком диапазоне скоростных режимоВ,в него введены усилитель-ограничитель,электронный ключ и операционный усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, причем выход усилителя через усилитель-ограничитель соединен с входом электронногоключа, выход которого подключен параллельно конденсатору в цепи отрицатель.ной обратной связи операционного усилителя, при этом вход операционногоуеилителя с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи подключейк выходу выпрямителя, соединенногос усилителем, а выход - к регистратору,соединенного с усилителем, а выход -к регистратору.На чертеже изображена принципиальная схема устройства,Устройство содержит индукционныйдатчик 1, расположенный в корпусецентробежного регулятора 2 топливоподачи, усилитель 3, выпрямитель 4,усилитель-ограничитель 5, электронный ключ 6, выходной каскад 7, содержащий операционный усилитель 8 с конденсатором 9 в цепи отрицательнойобратной связи, и регистратор. 10.Выход датчика 1 соединен с усилителем 3, выход которого подключен к,входам выпрямителя 4 и усилителяограничителя 5. Выход усилителя.-ограничителя 5 соединен с входом электронного ключа 6, выход которого,подключен параллельно конденсатору 9 в отрицательной обратной связи операционного усилителя 8, вход которого соединен с выходом выпрямителя 4, а выход -с регистратором 10.Центробежный регулятор 2 содержитгрузы 11, соединенные через двупле=чий рычаг 12 с дозирующим органом 13топливоподачи и с пружиной 14, второйконец которой прицеплен к рычагу 15управления скоростньи режимом дизеля,Усилитель 3 содержит операционныйусилитель 16, к диФФеренциальным входам которого подключены резисторы 1719, а в цепи отрицательной обратнойсвязи включен резистор 20. Выходоперационного усилителя 16 через разделительный конденсатор 21 соединенс входом выпрямителя 4 и усилителяограничителя 5,Выпрямитель 4 содержит операционный усилитель 22 с резистором 23 в цепи отрицательной обратной связи. Кинвертирующему входу операционногоусилителя 22 подключены резисторы 24и 25 и диод 26, к прямому входу операционного усилителя 22 - резисторы27-29 и диод 30, который включен вобратной полярности по отношению к диоду 26, К выходу операционного усилителя 22 подключен резистор 31 и конденсатор 32,Усилитель-ограничитель 5 состоитиз операционного усилителя 33, инвертирующий вход которого соединенчерез резистор 34 с общим проводомсхемы, а через Фильтр, состоящий изрезисторов 35 и 36 и конденсатора 37с выходом усилителя 3. К прямомувходу операционного усилителя 33 под 1 1125482 2Изобретение относится к областиизмерения Физических величин и можетбыть использовано для контроля и регулирования нагрузки дизеля.Известны устройства для определе"ния нагрузки дизеля, содержащие индуктивный датчик нагрузки, связанный сдозирующим органом топливного насоса, и тахометрический датчик частоты вращения вала дизеля Г 11.10Недостаток известных устройств эатключается в наличии механической связи датчика нагрузки с дозирующим органом топливного насоса, что приводит к нарушению статическойи динамической характеристик топливоподачи.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для контроля нагрузки дизеля,содержащее индукционный датчик, расположенный возле грузов центробежного регулятора топливоподачи и соединенный через выпрямитель с регистрирующим прибором 2 ,25Известное устройство не пригоднодля определения нагрузки дизеля начастичных скоростных режимах, таккак напряжение, поступающее от датчика через выпрямитель на регистрирующий прибор, зависит не только отнагрузки, но и от частоты вращениявала дизеляЦелью изобретения является повышение точности измерения нагрузкидизеля в широком диапазоне скоростных режимов.Указанная. цель достигается тем,что в устройство для определения нагрузки дизеля, содержащее индукционный датчик, установленный с возмож 40костью магнитного взаимодействия сгрузами центробежного регулятора топливоподачи и соединенный последовательно через усилитель с выпрямите 45лем, и регистратор, введены усилитель-ограничитель, электронный ключи операционный усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратнойсвязи, причем выход датчика последовательно через усилитель и усилительограничитель соединен с входом электронного ключа, выход которого подключен параллельно конденсатору в цепиотрицательной обратной связи опера"ционного усилителя, при этом входоперационного усилителя с конденсатором в цепи отрицательной обратнойсвязи подключен к выходу выпрямителя, з 11254 ключен резистор 38, а в цепь отрицательной обратной связи включен резистор 39.Электронный ключ 6 содержит транзи. сторы 40 и 41, конденсатор 42 и резисторы 43-45. База транзистора 40 через конденсатор 42 соединена с выходом усилителя-ограничителя 5, а через резистор3 - с источником питания -9 В. Коллектор транзистора 40 соединен с общим проводом схемы, а эмиттер - с базой транзистора 41. База транзистора 41 соединена через резистор 45 с источником питания +9 В и через резистор 44 с источником питания 9 В. Коллектор и эмиттер транзистора 4 1 подключены параллельно конденсатору 9 в выходном каскаде 7Выходной каскад 7 содержит операционный усилитель 8 с конденсатором 9 в цепи отрицательной обратной свя 20 зи, резисторы 46-48 и конденсатор 4 Э. Через резистор 46 инвертирующий вход операционного усилителя 8 соединен с выходом выпрямителя 4, а через резистор 47 прямой вход соединен с об-. щим проводом схемы. Выход операционного усилителя 8 соединен с фильтром, состоящим иэ резистора 48 и конденсатора 49. Параллельно конденсатору 49 включен регистратор 10.Устройство работает следующим образом.При мелькании грузов 11 центробежного регулятора 2. возле датчика 1 в катушке датчика индуцируется пере- З менное напряжение, амплитуда которого прямо пропорциональна частоте вращения вала дизеля и обратно пропорциональна его нагрузке, определяемой углом сС раскрытия грузов 11. Это на-пряжение через усилитель 3 и разделительный конденсатор 21 поступает на.входы выпрямителя 4 и усилителяогр 1 ничителя 5, Выпрямитель 4 выделяет из поступающего к нему переменного напряжения постоянное напряжение положительной полярности, которое после сглаживания на конденсаторе 32 поступает через резистор 46 на инвертирующий вход операционного усилителя 8. Усилитель-ограничитель 5 преобразует поступающее к нему переменное напряжение синусоидального вида в выходящие из него импульсы прямоугольной формы, частота следования, которых пропорциональна, а продолжительность - обратно пропорциональна частоте вращения вала дизе 82 4ля. Выходные импульсы усилителя-огра ничителя 5, пройдя через транзистор 40, конденсатор 42 и резистор 43 ключа 6, превращаются в прямоугольные импульсы некоторой малой постоянной длительности. Эти импульсы через резистор 44 поступают на базу транзистора 41, который в момент подачи импульса открывается и .через свое сопротивление эмиттер-коллектор разряжает конденсатор 9,После окончания импульса транзистор 4 1 закрывается, и происходит постепенный заряд конденсатора 9 током в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя 8, пока оче редной импульс не разрядит конденсатор. Таким образом, напряжение на конденсаторе 9 периодически пило- . образно изменяется с частотой, про-. порциональной частоте вращения вала дизеля. Это обуславливает такое же пилообразное изменение напряжения на выходе операционного усилителя 8. Амплитуда этого напряжения, зависящая от частоты разрядов конденсатора 9, оказывается обратно пропорциональной частоте вращения вала дизеля. Поскольку значение постоянного напряжения на инвертирующем входе усилителя 8 прямо пропорционально. частоте вращения вала дизеля и обратно пропорционально нагрузке, итоговое значениенапряжения на выходе усилителя 8 зависит только от нагрузки и не зависит от частоты вращения вала дизеля. Пилообразное выходное напряжение усилителя 8 сглаживается фильтром, состоящим из резистора 48 и емкости 49, и поступает к регистратору 10.При повороте головки рычага 15вправо происходит уменьшение натяжения пружины 14, пониженное усилие которой уравновешивается центробежной силой грузов 11 при уменьшенной часто.те вращения вала дизеля. Тогда исходной нагрузке, дизеля, определяемой одним и тем же углом с раскрытия грузов 11, соответствует пониженное напряжение датчика 1. Рднако увеличивающийся при этом коэффициент усиления операционного усилителя 8 компенсирует снижение напряжения датчика 1,.и напряжение, поступающее к регистратору 10, остается неизменным.Устройство плзволяет, в отличиеот базового, определить нагрузку дизеля не только на основном, но и на частичных скоростных режимах.1125482 аставитель А. Пашковхред Л.Коцвбняк Обручар орректо ан едактор Тираж 822 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Г 1 осква, Ж, .Раушская наб., аз 8529/3 одписное илиал П "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4