Устройство для определения топливно-энергетических затрат дизеля

(19) (11 51)5 6 01 3/24 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: для технической диагностики энергетического состояния тракторных дизелей. Сущность изобретения: устройство содержит вал дизеля, шестерню, датчик оборотов, топливный бак, датчик расхода топлива, топливоподкачивающий насос, два преобразователя "Частота-аналог", индикатор текущего значения часового расхода топлива, корректирующий блок, состоящий иэ аналогового делителя, суммирующего усилителя, индикатора текущих значений стецени загрузки, вычислительный блок средних значений. 1 з. и. ф-лы, 2 ил.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИДИЗЕЛЯ своим выходом связан со вторым входом аналогового делителя; вычислительный блок средних значений, первый вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя, а второй - к выходу преобразователя датчика расхода топлива,В предлагаемом устройстве использован способ для определения степени загрузкипо формулеф КВ х р КОХА (1)6где К 6 - корректирующий коэффициент сигнала расхода топлива, равныйКц -(2) вн й 4й 4-Ох й 4)ирующий коэффициенала, равныйбх МНЮ - 6 х й 4.)обороты вала дизеля ноответствующий им Кв - коррек сигнаоборотов в 3) С где аЪ, Ох -стом ходу и расход топли ин, Сн симальной (нохолосовой Изобретение относится к техническойдиагностике энергетического состояниятракторных дизелей и может быть использовано дляя определения топливных затратдизеля и степени его загрузки на различныхэтапах полевых испытаний, а также в условиях эксплуатации тракторов по показателям часового расхода топлива и оборотовдизеля,Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений загрузки дизеля.Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены: суммирующий усилитель и аналоговый делитель срегулирующим элементом установки корректирующего коэффициента, при этом преобразователь датчика числа оборотов своимвыходом связан со входом инвертирующегоусилителя и с первым входом аналоговогоделителя, выход которого подключен к первому входу суммирующего усилителя, второй вход которого связан с выходом,инвертирующего усилителя, а выход - с индикатором степени загрузки, при этом преобразователь датчика расхода топлива бороты вала дизеля при макминальной) мощности дизеляи соответствующий им часовой расход топ- (типа ТПР), выход которого топливопроволива дом соединен с топливоподкачивающим наИспользование в предлагаемом устрой- сосом 6; преобразователи "Частота-аналог"стае способа определения ф по формуле (1)7 и 8(типа КР 1108 ППВ), подключенные вхоотносительно прототипа позволяет умень дами соответственно к выходу датчика обошить погрешность измерения загрузки ротов 3 и к электрическому выходу датчикаЬф в области (О) от Ивн (кривая ВА 2 на расхода топлива 5; стрелочный индикаторфиг. 2) и сравнять ее по погрешности со текущего значения часового расхода топлистандартным(стендовым) способом опреде- ва 9, подключенный к выходу преобразоваМ "0 теля "Частота-аналог" 8; корректирующий(кривая ВА наления загрузки=1;=. Ф ВА .: блок 10, включающийв себя аналоговыйде,фиг,2); Крометого,:предлагаемоеустройст-литель 11 (типа КР 525 ПС 2 А) с регулируюво на корректорной ветви характеристики щим элементом установки(на Оборотах дизелей от йм до аььвх по корректирующего коэффициента (Кг) и сумфиг,2) используетспособ определения сте мирующий усилитель 12 (типа К 140 УД 6),пени загрузки па крутящему моменту М ди- . причем первый вход аналогового делителяу . 11 связан с выходом, преобразователя 8,зеля - как ф = (кривая ВС 2,4=в (р а ВС) . : второйжевходделителя 11 связансвыхоЭто позволяет расширить диапазон из- дом преобразователя 7, а выход делителя 11мерения.загрузок относительно прототипа,соединен с первым входом усилителя 12, ат,к. по прототипу на корректорной ветви второй вход усилителя 12 соединен с выхо(кривая ВС 1 фиг; 2) появляется неоднознач.- дом инвертирующего усилителя 13 с регулиностьфотйосительно регуляторной ветви., Рующим элементом . установкиСопоставительныйанализ с прототи-корректйрующего коэффициента Ка, припом позволяетсделать вывод, что заявляв- чем вход 13 соединен с выходом преобраэомоеустройство,имеющееотличительныеот "вателя 7; стрелочный индикатор текущихпрототипа прйэнаки, отвечает критериюзначений степЕНи ЗагРузки 14, вход которо"новиЗна". Анализ известных технических . го соединен с выходом усилителя 12; вычисРЕаенИй (аналогов) в исСлЕДУемой области лительный блок сРедйих значений 15( 4 р ипозволяет сделать вывод об отсутствии в Оср), выполненный по типу йнформационноних приЗнакоа,сходных с сущес 1 венными измерительной системы ЭМА-ПМ с цифроотлйчительныМи признаками Ь заявляемом вой индикацией, прйчем первый вход 15устройстве ойределения топливно-энерге-, соединен с выходом усилителя 12, а второйтичеокИх затрат дйзеля, и признать заявля- вход 15- с выходом преобразователя 8,емое рейейие соответствующим критериюУстройство, изображенное на фиг. 1, ресущеСтвенйье отличия": . ализует зависимости (1), (2), (3), преобразуяНа фиг. 1 представлена функциональ йзмеряемые показатели 6 и со в соответстйаясхемаустройства; нефиг.2-зависимо- вующие напряжения Ц 6 и Ов которые встй степени загрузки дизеля в функции свою очередь преобразуются на индикатооборотов ф = Г(а), полученные тремя сгго-. Рах в значенйя ф, 6, Оср и асср, характеризусобами.ющих топливно-энергетические затраты- по МОщности дизеля (стандартный: дизеля,способ), определяемая по формуле (кривая Устройство работает следующим обраАВС):.:.: :,45 зом.Ке,:, (,). При вращении вала дизеля 1 вращаетсяМен : жестко связанная с ним шестерня маховика- по способу прототипа кривая АВС 1,2. Зубья шестерни 2, проходя около торцаопреДеляемая по формуледатчика оборотов 3, наводят в обмотке дат 1=К 1 С-К 2 в (5); 0 чика ЭДС, которая поступает на входпреоб - по. предлагаемому способу (кривая разователя "Частота-аналог" 7, на выходеАгВС 2), Определяемая по формулам (1), (2) и которого появляется напряжение Ов, про(3), порциональное оборотам дизеля в,Устройство определения топливно- Вращение вала дизеля 1 передаетсяэнергетических затрат дизеля включает в 55 такжетопливопоказывающему насосу 6, косебя: закрепленную на валу дизеля 1 шес- торый по топливопроводу перекачиваеттерню 2, которая магнитно связана с датчи- топливо из топливного бака 4 через прохоз проходком числа оборотов 3 (типа ИС); . нуюполостьтурбинногодатчика расхода 5топливный бак 4, связанный топливопроьо- втопливный насосдизеля. ДвижениетоплиДом со входом датчика расхода топлива 5 ва через датчик 5 вызывает вращение в немтурбинки, лопасти которой наводят ЭДС в Анализ погрешности определения стекатушке индукционной системы датчика, пени загрузки дизеля ( Лф ) по формуле (1)Частота наводимой ЭДС в датчике 1 а про- устройством относительно прототипа (крипорциональна часовому расходу топлива 6. вая АВ С 1 на фиг. 2) показывает, что погрешЧастота Юа поступаетдалее на вход преоб ность определения Лф на регуляторнойразователя "Частота-аналог" 8, на выходе ветви предлагаемым устройством (криваякоторого появляется напряжение Ов, про- А 2 В на фиг. 2) совпадает со стендовой(крипорциональное часовому расходу топлива. вая АВ на фиг. 2), а на корректорной ветвиНапряжение Оа поступает на стрелоч- (кривая ВСг на фиг. 2) устраняет неодноный индикатор 9, на один из входов коррек значность измерения . ф а, следовательно,тирующего блока 10 и на вход существенноуменьшаетпогрешность.измевычислительного блока средних значений рения.15, а напряжение Ов- на второй вход 10 и Использование предлагаемого устройна вход инвертирующего усилителя 13. ства позволит повысить точность измере: НапряжениеОаиОа,пройдя преобра нияв среднем до 10 относительнозование в блоке аналогового делителя 11, прототипа и увеличить эффективность исвходящего в состав блока 10, образует на- пользовайия трактора путем ввода его в репряжение Ках - , которое составляет перОа : жиме небольшого перег за, что сцдиспользованием автоматики или приборавый член (вычитаемое) формулы (1) степени . 20 указателя загрузки дизеля позволит ползагрузки ф, Причем блок 11 содержит регу-: учить экономию топлива до 10 Я, и повыситьлирующийэлементустановки корректирую- производительность до 15",.щего коэффициента Кг . ..:. Ф о Рмула изобретен ияОг; . 1. Устройство для определения топливВыходное напряжение Ках - посту но-энергетических затратдизеля, содержапает далее на первыйвход суммирующегощее- датчик расхода топлива сусилителя 12, на второй вход которого по- . преобразователем, датчик числа оборотов сступает одновремейно отрицательное на-: преобразователем,. индикатор степени заи ряжение-Кв хОсо с выхода грузки и инвертирующий усилитель с регуинвертирующего усилителя 13, имеющего, Рующ мэлементом установки30 ли ю им эл мкрометого; регулирующий элементустанов-корректирующего коэффициента, о тл и ч аки корректирующего коэффициентаКа, ю щ е е с я тем, что, С целью повышенияточности. и расширения диапазона измереапряжение -КжхОи с выхода 13ния, в него введены суммирующий усилипредставляет"собой второй член формулы 35 тель и аналоговый делитель с( ) и ру к ь дизеля. С выхода уси- Регулирующим элементом установки кор(1) степени загрузки фдизеля. С выхода си-в( ще ося акже выходом кор- ректирующего коэффициента, при этом преР РУ щ о 0) а РЯже" ие Яобразователь датчика числа оборотов своимпропорциональноетекущемузначениюсте- выходом связан с входом инвертирующегопени загрузки дизеля ф, поступает далее на 40 усилителя и первым входом аналогового дестрелочный индикатор текущего значения лителя, выход которого подключен к первозагрузки 14.рузки 14 му входу суммирующего усилителя, второйказайия индикатора 14 при работе . вход которого связан с выходом-инвертирудизеля в режиме перегрузки (на корректор- . ющего усилителя,.а выход - с индикаторомной ветвихарактеристики)исключаютнеод степени загрузки; при этом преобразованозначность ф блоком 10 и 13 и м нс ф блоком 10 и 13 и уменьшаюттель датчика расхода двигателя своим выхопогрешность изме ения,р с ь измерения, дом связан с вторым входом аналоговогоПри длительной работе дизеля с изме-, делителя,рением средних значений Ор и фр исполь; Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щ е езуется блок .средних значений 15, 50 с я тем, что, в него введен вычислительныйпоказания которого также имеют меньшую блок средних значений, первый вход котопогрешность измерения, особенно при Ра- рого подключен к вьходу суммирующегоботе дизеля с перегрузкой и с малой нагруз- усилителя, а второй - к выходу преобразокой, вателя датчика расхода двигателя.551812450 Г Г10 ЯВ 0 А,С, А вс Риг, ЯСоставитель Т.Ишкова Редактор Техред М.Моргентал тор В.фил Тираж Подписное .енного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5"Патент", г, Ужго Гагарина, 101 Производственно-издательский комб Заказ 1571 ВНИИПИ Государств НТ ССС