Система регулирования транспортного дизеля

Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 937748(51 М. Кп.з Р 02 Э 23/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯИзобретение относится к автоматическому регулированию транспортныхдизелей.Известны системы регулированиятранспортного дизеля, например тепловозного, содержащие, по меньшей мере,один регулируемый узел дизеля, соединенный с исполнительным механизмом,связанным через программный блок управления с органом контроля расходатоплива топливной системы.Известные системы регулированияпозволяют регулировать дизель по заранее заданной программе и улучшать еговоэдухоснабжение на переходных режимах, т.е. обеспечивать установлениезаранее заданных для данного типа дизелей параметров или выбранных зависимостей между параметраМи двигателя.1 1,Однако известные системы не обеспечивают установления и поддержаниятаких значений регулируемых параметров, которые на каждом эксплуатационном режиме дизеля при Фактических условиях его работы соответствуют наименьшему расходу топлива,Цель изобретения - снижение эксплуатационного расхода топлива. Поставленная цель достигается тем, что программный блок управления снабжен шаговым регулятором, подсоединенным своим входом к органу контроля расхода топлива, а выходом - к исполнительному механизму.Соединение шагового регулятора с органом контроля расхода топлива выполнено при помощи сумматора, а орган контроля выполнен в виде двух измерителей, установленных в наполни- тельном и сливном трубопроводах низкого давления топливной системы и соединенных с сумматором. На Фиг.1 представлена структурнаясхема системы регулирования дизеляна фиг,2 - схема включения шаговогорегулятора в систему регулирования;на Фиг.3 - схема включения в систему регулирования сумматора и двух измерителей расхода топлива,Регулируемый узел 1 дизеля 2 сое"динен с исполнительным механизмом 3,связанным с программным блоком управления 4, содержащим пульт 5 управления и шаговый регулятор 6. Шаговыйрегулятор 6 подсоединен своим входомО к органу контроля 7 расхода топлива топливной системы 8, а выходомсГ - к входу 3 исполнитэльного механизма 3 (Фиг.1) .Регулируемый узел 1 дизеля 2 (Фиг.2) может быть выполнен, напри- мер, в виде поворотного соплового аппарата турбокомпрессора, а шаговый 5 регулятор б - на пневмоэлементах. Щаговый регулятор б снабжен узлом запоминания 9, связанным с узлом 10 формйрованйя исполнительного, сигнала, триггером 11 и узлом 12 задающего импульсы Р(щд генератора.Время генерирования импульсов Рдд обеспечено изменением проводимостей с(.ипульта 5 управления. Шаговый регулятор 6 снабжен интеграто ром 13 для формирования сигнала Ъ усилителем 14, подсоединенными к узлу 12 задающего генератора. Орган 15 контроля расхода топлива топливной системы выполнен в виде цневмоПреобразователя, соединенного с одной стб роны, с органом доэиоования топливо- подачи, а с другой - с входом Р шагового регулятора б. Вход О предназначен для приема сигнала РУ по расходу топлива, а выход д шагового регулятора б - для выдачи командного сигнала Р(ЙЬР на исполнительный механизм 3. Орган 15 контроля расхода топлива (фиг.2) выполнен в виде двух измерителей 16 и 17 30 (фиг,3), установленных.в наполнительном 18 и сливном 19 трубопроводах низкого давления топливной системы и соединенных с входом О шагового регулятора б через сумматор 20. 35 Система работает следующим образом. При работе двигателя сигнал РУ (давление сжатого воздуха), пропориональный расходу топлива, поступат от органа контроля 7 на вход О 40 агового регулятора б и далее в узел апоминания 9 и узел 10 Формирования сигнала. Узел 12 задающего генератора генерирует периодические импульсы Рим, поступающие в узел запоми нания 9, а также через интегратор 13 и усилитель 14 - на выход б шагового регулятора б.В момент времени Т, определяемый частотой импульсов Р узла 12 задающего генератора, в узле запоминания 9 запоминается текущее значение сигнала РУ = РУ . При этом от выходашагового регулятора б на вход 3 исполнительного механизма 3 поступает командный сигнал Р, по которому исполнительный механизм осуществляет поисковый шаг, например, поворот лопаток соплового аппарата турбокомпрессора,в направлении, например, умейьшения площади его про ходного сечения, вследствие чего возрастают частота вращения ротора турбокомпрессора и количество подаваемого в дизель воздуха, Поскольку частота вращения и крутящий момент ди эеля определяются регулятором скорости и условиями нагружения, и остаются неизменными, увеличение подачи воздуха может повысить индикаторный ЕПД дизеля Ц и Уменьшить расход топлива. Изменение расхода топлива при,водит к изменению положения органа дозирования топливоподачи и соответствующего иэмененйя сигнала Р оргаУ на контроля 7 расхода топлива, поступающего на вход О шагового регулятора. В узле 10 формирования сигнала запомненное в предыцущем шаге значение сигнала РУ сравнивается с сигналом РУ(,+) , пропорциональным расходу тойлива дизелем при новом положении регулируемого узла 1 (соплового аппарата). Если расход топлива уменьшился, то РУ(;,.фРщ, и узел 10 формирования сигнала выдает сигнал Р.=О, поступающий на триггер 11, который управляет интегратором 13, выдавая в данном случае на вход интегратора сигнал Рт, равный нулю. На выходе интегратора 13 формируется командный сигнал Р 1 ЬРХ, который передается через усилитель 14 на вход б исполнительного механизма 3 и обеспечивает выполнение второго поискового шага исполнительного механизма в том же направлении, уменьшения площади сечения соплового аппарата турбокомпрессора, Указанный цикл работы системы повторяется.Если в одном иэ следующих шагов дальнейший поворот соплового аппарата турбокомпрессора вызовет возрастание расхода топлива, вследствие, например, чрезмерного повышения давления газа за цилиндрами дизеля, то орган контроля 7 расхода топлива направит на вход Ц шагового регулятора б сигнал РУ 7 РУ( ),узел 10 формирования сигнала выдаст на триггер 11 сигнал Рт=1. На выходе триггера возникнет и будет передан на вход интегратора 13 сигнал Р, противоположный предшествующим. На выходе интегратора в этом случае вырабатывается сигнал Р-ЬРХ, который передается через усилитель 14 на вход б исполнительного механизма 3 и вызывает реверс последнего. Система регулирования продолжит поиск положения регулируемого органа, соответствующего его минимальному расходу топлива в противоположном направлении перемещения исполнительного механизма. Достигнув наименьшего значения сигналаР(,органа контроля расхода топлива,и, следовательно, наименьшего уровня расхода топлива, система регулирования обеспечивает колебание сигналовР) и регулирующего органа вокруг найденного положения.После перехода дизеля на другой режим работы, а также в случае, если изменение внешних условий или состояния дизеля вызовут изменение расхода топлив а, система регулирования пов торяет цикл шагового поиска значения регулируемого параметра, которому соответствует наименьший расход топлива. 5При наличии двух измерителей 16 и 17, установленных в наполнительном 19 и сливном 19 трубопроводах низкого давления, сигналы от них, пропорциональные количествам. топлива, соответО ственно подводящему к насосам высокого давления и отводимому на слив, поступают в сумматор 20. Сумматор 20 выдает на вход с шагового регулятора 6 сигналу пропорциональный разности 15 двух указанных сигналов, т,е. количеству топлива, израсходованного дизелем,Технико-экономическим результатом применения системы регулирования дизеля будет уменьшение расхода топлива транспортными, например, тепловоз- ными дизелями в эксплуатации.Формула изобретения251. Система регулирования транспортного дизеля, например тепловозного, содержащая, по меньшей мере, один регулируемый узел дизеля, соединенный с исполнительным механизмом, связанным через программный блок управления с органом контроля расхода топлива топливной системы, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью снижения эксплуатационного расхода топлива, программный блок управления снабжен шаговым регулятором, подсоединен. ным своим входом к органу контроля расхода топлива, а выходом - к испол нительному механизму.2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что соединение шагового регулятора с органом контроля расхода топлива выполнено при помощи сумматора, а орган контроля выполнен в виде двух измерителей, ус-. тановленных в наполнительном и сливном трубопроводах низкого давления топливной системы и соединенных с, сумматором. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 681204, кл. В 02;0 23/02 979.