Устройство автоматического прогрева двигателя внутреннего сгорания

,.801271 114 г 02 я 1 ЫИ НОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД АРСТНЕКН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГОПРОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ(57) Изобретение предназначено для автоматического прогрева двигателя внутреннегосгорания мобильных агрегатов в периодыих стоянок в холодное время года. Цельюизобретения является повышение эффективности прогрева путем повышения надежности его запуска за счет дополнительной установки последовательно соединенных программнруемого реле времени с двумя входами и двухвходовой схемы И. При снижении температуры двигателя реле 3 температуры срабатывает по показанию датчика 1 температуры, включает в работу программный регулятор 6 запуска, который выдает сигналы в управляющую шину стартера 7. Стартер 7 подключается к аккумулятору 11 и начинает вращать вал двигателя, запускает его, и он начинает прогреваться. Отсчет времени в реле 10 производится с момента начала работы двигателя по сигналу от датчика 9 запуска двигателя, а продолжительность временного интервала, формируемого реле 10, определяется количеством включений стартера 7, фиксируемых счетчиком 8, показания которого и определя- а ют продолжительность временной выдержкиреле0 времени. 3 ил.Изобретение относится к машинострое.нию, в частности двигателестроению, а именно к устройствам автоматического прогревадвигателя внутреннего сгорания преиму.щественно мобильных агрегатов в периодыих стоянок в холодное время года,Целью изобретения является повышениеэффективности устройства путем повышениянадежности запуска двигателя.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2вариантвыполнения программного регулятора запуска; на фиг. 3 - вариант выполнения программируемого реле времени,Устройство автоматического прогревасодержит датчик 1 температуры двигателя,подключенный параллельно к двум реле 2 и 3температуры. Выход реле 2 температуры соединен с первь 1 м входом схемы И 4, выходкоторой подключен к блоку 5 останова лви.гателя, а выход реле 3 температуры подключен к первому входу программногорегулятора 6 запуска, выход которого соединен с управляющей шиной стартера 7, Квыходу программного регулятора б запускатакже подключен вход счетчика 8, выход которого соединен с вторым входом програм.много регулятора 6, К третьему входу прог.раммного регулятора 6 запуска подключендатчик 9 запуска двигателя, который такжеподключен к первому входу программируемо.го реле 1 О времени. Второй вход программируемого реле0 времени соединен сосчетчиком 8, а выход реле 10 времени подключен к второму входу схемы И 4. К стартеру 7 через аккумуляторподключенгенератор 2,Программный регулятор 6 запуска(фиг. 2) содержит четырехвходовую схемуИ3, соединенную на выходе с входомреле 4 времени, которое на выходе подключено к входу счетчика 8, управляющейшине стартера 7 и вхолу реле 15 времени.Входы схемы И 13 подключены к выходусчетчика 8, датчику 9 запуска двигателя,реле 3 температуры и выходу реле 5 времени.Программируемое реле 10 времени(фиг, 3) состоит из мультивибратора 16,соединенного на входе с датчиком 9 за-пуска двигателя, а на выходе через счетчик7 - с трехвходовой схемой И 18, которая подключена к входу мультивибратора16, а также к блокам 4 и 8.В качестве датчика 1 температуры двигателя целесообразно использовать штатные:датчики к указателям температуры двигаелей автомобилей и тракторов.Реле 2 и 3 температуры целессюбразновьполнять электронными с целью сниженияабарйтов и Веса устройства, Очи представляют собой релейные элементы, которыесрабатывают при изменении входных сигналов, Терморезисторнь" й датчик включается,как правило, в мостовую электрическую схе 50 55 Регулятор 6 в соответствии с заложенной в нем программой выдает команды в управляющую шину стартера 7. Двигатель запускается, датчик 9 запуска двигателя выдает сигнал на запрещающий вход программного регулятора б запуска, и последний прекращает выдавать команды в управляющую шину стартера 7.При работе двигателя генератор 2 заряжает аккумулятор 11.В процессе работы двигателя происходит его прогрев и, соответственно, изменяются параметры датчикатемпературы двигаму совместно с постянными резисторами на вхоле реле.1 рограммируемое реле 10 времени наи.более целесообразно выполнять на типовых цифровых или аналоговых микросхемах.Мультивнбратор 16 программируемого реле 10 времени (фиг. 3) генерирует прямоугольные колебания с периодом следования 0 мин, но лишь при наличии сигнала от датчика 9 запуска двигателя, т.е, только при работе О двигателя. Колебания с мультивибратора16 поступакт на счетчик 17. Последний соелинен с трехвходовой схемой И 8, которая работает также лишь при наличии сигнала от латчика 9 запуска двигателя. Схема И 18 соединена со счетчиком 8, который фиксирует число включений стартера 7.В качестве датчика 9 запуска двигателя может быть использован штатный генератор переменного тока системы электрооборудования, который снабжен лополнитсль- - ным выпрямительным блоком. На выходе дополнительного вырямителя появляется на.пряжение только при работе двигателя, поэтому данное устройство может использовать ся как датчик 9 запуска двигателя. Таким образом, напряжение на выходе дополни тельного выпрямительного блока генератора можно использовать для запрета рабо. ты программного регулятора 6 запуска и длявключения в работу программируемого реле 10 времени.В качестве блока 5 останова двигателя ЗО могут быть использованы для дизельных двигателей электромагнитные клапаны перекрытия топлива двигателя, а для карбюраторных двигателей - как клапаны перекрытия топлива, так и реле, отключающие цепи зажигания, Для обеспечения работы З 5 клапана или реле со схемой И 4 в блоке5 останова могут использоваться промежуточ- ные усилители мощности, например электромагнитные реле.Устройство работат следующим образом.При стоянке агрегата в межсменный период в холодное время года температура двигателя снижается, соответственно изменяются и параметры, датчика 1 температуры двигателя, что вызывает срабатывание реле 3 температуры, которое включает в ра боту программный регулятор 6 запуска.теля. Гри этом первоначально происходитвыключение реле 3 температуры и затемпри заданной температуре срабатывает реле2 температуры, которое формирует на пер-.вом входе схемы И 4 сигнал о том, чтодвигатель прогрелся до заданной температуры и его можно останавливать. Однако выдача схемой И 4 командь 1 в блок 5 остановадвигателя производится в данном случаетолько при разрешаюц 1 ем сигнале от программируемого реле 10 времени.Отсчет времени в реле 1 О производитсяс момента начала работы двигателя по сигналу от датчика 9 запуска двигателя, апродолжительность временного интервала,формируемого программируемым реле 10времени, определяется количеством включенийй стартера 7. Кол ицество вкл юченийстартера 7 при запуске фиксируется счетчиком 8, показания которого определяютпродолжительность временной выдержкипрограммируемого реле 10 времени.Счетчик 8 необходим в устройстве какдля ограничения количества включений стартера при аварийном запуске двигателя сцелью предотвращения недопустимого разряда аккумулятора 11, так и для оценивания необходимой продолжительностизаряда аккумулятора 11, т.е. работы двигателя,После запуска двигателя программируемое реле 10 времени по сигналу датчика 9запуска двигателя начинает отсчет интервала времени, в течение которого выходнойсигнал с программируемого реле 10 временизапрещает срабатывание схемы И 4, и, какследствие, не разрешается останов двигателя даже в случае, если он прогрет дозаданной температуры, т.е. реле 2 температуры сработало. Интервал выдержки программируемого реле 10 времени формируетсяв соответствии с показаниями счетчика 8,т,е. с количеством включений стартера, чтохарактеризует степень разряжениости аккумулятора 11 и время, необходимое для егозаряда.После отсчета программируемым реле 10времени интервала в соответствии с показаниями счетчика 8 на его выходе появляется сигнал, разрешающий срабатывание схемы И 4. Если при этом на первом входесхемы И 4 уже имеется сигнал от реле 2температуры, сигнализирующий,о достаточном прогреве двигателя, то схема И 4 срабатывает и включает в работу блок 5 останова двигателя.Двигатель останавливается, и его температура начинает постепенно снижаться,соответственно изменяются параметры датчика 1 температуры двигателя, что вызывает выключение реле 2 температуры. и, какследствие,.схемы И 4. При этом снимаетсяКоманда с блока 5 останова двигателя, ипоследний готов к новому включению.При дальнейшем снижении температурыдвигателя реле 3 температуры срабатываетпо показанию датчика 1 температуры. Реле 3 температуры включает в работу программный регулятор 6 запуска, который выдает сигналы в управляющую шину стартера 7, Последний подключается к аккумулятору 11 и начинает вращать вал двигателя. Двигатель начинает работать, при этом прогревается и в дальнейшем процессы останова и запуска двигателя повторяются,Программный регулятор 6 запуска производит включение стартера на определенный период времени. В слуцае незапуска двигателя программный регулятор 6 обеспечивает перерывы заданной длительности между включениями стартера 7 с целью восстановления работоспособности аккумулятора 11,Реле 14 времени определяет продолжительность включения стартера двигателя, а реле 15 времени формирует интервалы между включениями реле 14 времени, т.е. стартера 7, за счет того, что при включении реле 15 времени сигнал с его выхода запрещает через схему И 13 включение реле 14 времени. 1 О 15 20 2540 45 30 35 50 55 При включенном электропитании и неработающем двигателе на схему И 13 поступают сигналы от счетчика 8, датчика 9 запуска и реле 15 времени, разрешающие работу программного регулятора 6 запуска. Однако программный регулятор не работает, если не срабатывает реле 3 температуры, сигнализирующее о том, что двигатель охладился ниже заданной температуры. Если реле 3 температуры сработало, то на входе схемы И 13 присутствуют все разрешающие сигналы. Это приводит к тому, что схема И 13 срабатывает и включает реле 14 времени, которое, в свою очередь, включает стартер 7, Вал двигателя начинает вращаться. Если двигатель не запустился за время включения реле 14 времени, т.е. стартера 7, то после выключения реле 15 времени через схему И 3 оно подготавливает к повторному включению реле 14 времени. После окончания выдержки реле 15 времени снова включаются схема И 13 и затем реле 4 времени, т.е. стартер . Каждое включение реле 14 времени суммируется счетчиком 8, который, зафиксировав шесть включений стартера 7, формирует на входе схемы И 13 сигнал, запрещающий работу реле 14 времени, т.е. включение стартера 7 прекращается и дежурному персоналу выдается сигнал об аварийном незапуске двигателя,"В случае запуска двигателя при включении стартера 7 сигнал от датчика 9 запуска двигателя запрещает через схему И 13 работу программного регулятора 6 запуска, и таким образом включения стартера 7 сразу прекращаются, При окончании работы двигателя после прогрева и заряда аккумулятора 11 датчик 9 запуска двигателя устанавливает счетчик 8 в первоначальное со1271996 Формула изобретения и юкалов л ьагуР4 ью 3 Составитель В. Славникя Техред И. ВересТираж 523И Государственного комитета дела м изобретений и откры Москва, Ж - 35, Раущская на П Патент, г. Ужгород, ул. овКорренторПодписноСССРийд. 4/5Проектная,Редактор О. Заказ 539/3 кове ско ВНИИП по 113035,Филиал ППстояние, поэтому при последующем запуске двигателя счет включений стартера 7 начинается с нулевого состояния счетчика 8.Сигнал с программируемого реле 10 времени при запуске двигателя запрещает срабатывание схемы И 4, т.е. останов двигателя в течение времени, определяемого счетчиком 8. П родолж ительность работы двигателя определяется числом включений стартера 7 при его запуске, характеристиками аккумулятора 11 и генератора 12.Программируемое реле 10 времени рабо. тает следующим образом.При запуске двигателя сигнал с датчика 9 запуска двигателя включает в работу мультивибратор 16 и схему И 18, которая в случае разных состояний счетчиков 8 и 7 выдает для схемы И 4 сигнал, запрещающий прохождение через нее команды на блок 5 останова от первого реле 2 темпе. ратуры, При равных состояниях счетчиков 8 и 17 схема И 8 срабатывает, н на схему И 4 выдается сигнал разрешения прохождения через нее команды на останов двигателя, одновременно срабатывание схемы И 18 запрещает работу мультнвибратора6. Так ка к период колебаний мул ьтивибратора 16 соответствует одному вклю. чению стартера 7 (10 мин), то продолжительность запрещающего сигнала со схемы И 18 соответствует величине Трэв=10 и (мнн). где и - число включений стартера 7, зафиксированное счетчиком 8. Счетчик 1, как и счетчик 8, приводится в нулевое состояние при останове двигателя после прогрева по сигналу от датчика 9 запуска. Следовательно, счетчик 8 фиксирует число включений стартера 7 при запуске двигателя, а счетчик 17 - кисло импульсов с периодом следования, равным 10 мин, с начала работы двигателя. Двигатель останавливаетСя не ранее, чем данные числа становятся равными, т.е. не ранее 10 и мин, что соответствует необходимому времени для заряда аккумулятора 11. Устройство автоматического прогрева 10 двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик температуры двигателя, первое и второе реле температуры, датчик запуска двигателя, программный регулятор запуска с тремя входами, счетчик с двумя выходами блок останова двигателя и последовательно 15 соединенные генератор, аккумулятор и стартер с управляющей шиной, причем выход датчика температуры двигателя соединен с входами первого и второго реле температуры, выходы которых подключены соответственно к входу блока останова двигателя и первому входу программного регулятора запуска, датчик запуска двигателя своим выходом соединен с вторым входом програм-многоо регулятора, выход последнего соединен с управляющей шиной стартера и через счет чнк со своим первым входом, отличающеесятем, что, с целью повышения эффективнос. ти путем повышения надежности запуска двигателя, оно дополнительно содержит последовательно соединенные программируемое реле времени с двумя входами н двухвхоно довую схему И, причем второй вход последней соединен с выходом первого реле температуры, а выход схемы - с блоком останова двигателя, первый вход программируемого реле времени соединен с выходом датчика запуска двигателя, а второй вход - с выходом счетчика.