SU1462010A1 - Устройство дл регулировани подачи дополнительного воздуха в двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет сократить длительность переходных процессов путем повышени  точности дозировани  дополнительного воздуха. Датчик скорости движени  рычага управлени  топливного насоса двигател  снабжен магнитом 9, установленным на рычаге управлени , и катушкой 11 индуктивности . Датчик частоты вращени  ротора турбокомпрессора 2 снабжен магнитом 10, установленным на роторе, и а с ,р1 ГЗ 77

Description

катушкой 12 индуктивности„ Первый вход дифференциального усилител  (У, 15 блока управлени  св зан с катушкой 11, второй вход - с катушкой 12, а выход - с обмоткой электромагнитного запорного органа 4 дозировани:  дополнительного воздуха в двигатель. Неинвертирующий вход У 15 через последовательно соединенные резистор 14 и диод 13 св зан с катушкой 11, инвертирующий вход У 15 через последовательно соединенные резистор 19 н диод 18 св заны с катушкой 12. Диод 17 и конденсатор 16 У 15 параллельно соединены между собой, одним выводом подключены к инвертирующему входу У 15, а другим - к выходу У 15 Кол-во подаваемого сжатого воздуха в цилиндры дизел  зависит как от величины перепада нагрузки, так и от массы воздуха, подаваемого турбокомпрессором в цилиндры во врем  перехоных процессов, что приводит к оптимальному смесеобразованию в цилинд- рах при переходных режимах, т.е. повышенным значени м КПД, мощности, а следовательно, к более эффективному приему нагрузки и сокращению дли - тельности переходного процесса 1 ил.

1

Изобретение относитс  к двигателе строению, в частности к системам автоматического регулировани  воздухо- снабжени  дизелей.

Целью изобретени   вл етс  сокращение длительности переходных процессов путем повьш1ени  точности дозировани  дополнительного воздуха.

На чертеже приведена функциональ- на  схема устройства.

Двигатель внутреннего сгорани  (две) 1 снабжен турбокомпрессором 2 который через трубопровод 3, запорный орган 4, ресивер 5 с предо- )анительным клапаном 6 соединен с источником 7 сжатого воздуха. На з датчике 8 (рычаге управлени  топ- лаг1.вного насоса) установлен магнит 9, на роторе турбокомпрессора 2 - магнит 10, которые соответственно св заны с первой катушкой 11 индуктивности и второй катушкой 12 индуктивности . Первые зажимы катушек 11,

12соединены с общей шиной электро- питани  схемы. Второй зажим первой катушки 11 индуктивности через диод

13и резистор 14,. соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилител  15, выход которого соедине с первой обкладкой конденсатора 16, катодом диода 17 и первым зажимом обмотки запорного органа 4. Второй зажим обмотки запорного рргана 4 соединен с общей шиной- электропитани  схемы. Второй зажим второй катушки

12 индуктивности через диод 18 и резистор 19 сое;щнен с инвертируюш -1м Входом усилител  15, второй обкладкой конденсатора 16 и анодом диода 17

Устройство работает следующим образом.

В установившемс  релшме двигател  когда положение задатчика 8 режима работы не мен етс j взаимное положение магнита 9 и первой катушки 11 неизменно и напр жение на зажимах последней равно нулю. Поэтому сит нап на непквертирующем входе усилител  15 отсутствует. На второй же, инвертирующий вход усилител  15 при работающем двигателе всегда поступают положительные импульсы, частота и амплитуда которых пропоршюнальны частоте вращени  турбокогшрессора. Объ сн етс  это тем, что-при работе ДВС турбокомпрессор вращаетс  н магнит 10 проходит вблизи второй катушки 12, возбухода  в ней ЭДС« Следовательно ,, на инвертирующем входе усилител  .15 потенциал более высокий, чем на неинвертирующем. Однако выходное напр жение усилител  15 не отрицательп ное, а нулевое благодар  наличию открытого диода 17. В соответствии с этим при работе двигател  на установившемс  режиме напр жение на обмотке запорного органа 4 равно нулю, запорный орган закрыт и дополнительный воздух в ДВС не поступает.

31

При резком увеличепни подачи топлива , имеющем место при набросе нагрузки на двигатель, магнит 9, св занный с задатчиком 8 режима работы , проходит вблизи первой катушки 11. На зажимах последней при этом по вл етс  напр жение, пропорциональное количеству витков, охваченных магнитным потоком, и скорости изменени  этого потока. Это напр жение через диод 13 поступает на неинвертирующий вход усилител . В св зи с этим, а также благодар  наличию конденсатора 16 в цепи обратной св зи усилител  15, напр жение на выходе последнего пропорционально одиночному перемещению рычага управлени  (за датчика 8 режима) и, следовательно, величине приращени  нагрузки (при условии отсутстви  сигнала на инвертирующем входе усилител  15). Таким образом, при набросе нагрузки на двигатель конденсатор 16 запоьшнает напр жение, пропор1Ц5ональное величине одиночного перемещени  рычага управлени  топливоподачей (при отсутствии сигнала на инвертирующем входе усилител ).

На инвертирующий вход усилител  15 поступает, как и в других режимах работы две, периодический сигнал, частота и амплитуда которого пропорциональны частоте ротора турбокомпрессора 2. С помощью усилител  15 происходит вычитание этого сигнала из сигнала катушки 11 и интегрирова - ние полученной разностл. Поэтому в /момент окончани  перемещени  задат- :чика 8 режима выходное напр жение усилител  15 пропорционально разности массы топлива и воздуха, подаваемого турбокомпрессором. С приходом следующего после указанного момента импульса с катушки 12 вь1ходное напр жение усилител  15 уменьшаетс  до некоторого уровн , на котором сохран етс  до по влени  следующего импульса на инвертирующем входе усилител . Дальнейшее поступление импульсов на указанный вход приводит к продолжающемус  снижению выходного напр жени  усилител  15. Таким образом, на выходе этого усилител  действует ступен- . чато убываюп;ее напр жение, причем каждой частоте вращени  турбокомпрессора соответствует определенна  скорость убывани  этого напр жени . Эта

62010

скорость определ етс  как параметра ми импульсов напр жени  на катушке 12, так и посто нной времени инте- g грирующего усилител  15. Максимально же значение зтого ступенчато убывающего напр жени  имеет место в момент . 1кончани  ..перемещени  задатчика 8 и пропорционально разности массы топ10 лива и воздуха, поступающего от турбокомпрессора . Поскольку запорный орган 4 выполнен в виде электродинамического пневмоклапана, то подача ;ополнительного воздуха из источника

15 7 определ етс  величиной напр жени  между зажимами его обмотки. В св зи с этим максимальна  подача дополнительного воздуха в цилиндры имеет место при максимальном выходном на20 пр жении усилител  15, т.е. после установлени  задатчика 8 в положение максима тьной топливоподачи при набросе нагрузки. Это означает, что максимальна  подача дополнительного сжа25 того воздуха обеспечиваетс  в первый момент после наброса нагрузки и соответствует разности величины подачи топлива и величины подачи воздуха, нагнетаемого турбокомпрессором 2.

30 Отметим, что с уменьшением приращени топливоподачи (т.е. с уменьшением величины набрасываемой нагрузки) экстремум массы подаваемого дополнительного воздуха снижаетс  благодар 

35 уменьшению степени открыти  запорного органа 4. По мере раскрутки тур-- бокомпрессора вследствие возросшей (из-за увеличени  подачи топлива) температуры и количества газов перед

40 турбиной выходной сигнал усилител  15 ступенчато убывйет со скоростью, пропорциональной частоте вращени  турбокомпрессора 2.

45 Момент обнулени  выходного напр жени  усилител  15 и, следовательно, продолжительность подачи воздуха завис т от скорости убывани  этого напр жени  по частоте вращени  ротора

50 турбокомпрессора.

Из вышеизложенного следует, что количество подаваемого сжатого воздуха в 1щлиндры дизел  в предлагаемом устройстве зависит как от величиgg ны перепада нагрузки (при набросе), .так и от массы воздуха, подаваемого турбокомпрессором в цилиндры дизел  во врем  переходных процессов (в отличие от известного устройства, где

количество подаваемого сжатого воздуха не зависит от указанных факторов и одинаково во врем  прре содно- го процесса), что приводит к оптимальному смесеобразованию в цилиндрах двигател  при переходных режимах , т.е. повьппенным значением КПД, мощности (по сравнению с прототипом),

датчик частоты вращени  ротора тур- бокоьшрессора, снабженный вторым магнитом, установленным на роторе турбокомпрессора,. и второй катушкой индуктивности, и блок управлени  с усилителем, первый вход которого св зан с первой катушкой индуктивности, второй вход - с второй катушкой ина следовательно, к более эффективному О дуктивности, а выход - с обмоткой

приему нагрузки и уменьшению дли тельности переходного процесса. Так как величина расхода топлива в единицу времени благодар  качественному

электромагнитного запорного органа дозировани  дополнительного воздуна в двигатель, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  длитель

смесеобразованию в предлагаемом уст- is ности переходных процессов путем поройстве не больше, чем в известном устройстве,, а длительность переходного процесса меньше, то имеет место повышение топливной экономичности.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повьппение топливной экономичности двигател  по сравнению с известным устройством,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  подачи дополнительного воздуха в двига тель внутреннего сгорани , содержащее датчик скорости движени  рычага управлени  топливного насоса двигател , снабженный первым магнитом, установленным на рычаге управле :ш , и первой катушкой индуктивности

   точности дозировани  дополни тельного воздуха, усилитель блока уп равлени  вьшолнен дифференциальным с инвертирукщим и неинвертируюш гм вхо20 дами и снабжен трем  диодами, двум  резисторами и конденсатором, причем неинвертируюш й вход усилител  через последовательно соединенные один из резисторов и один из диодов св зан

   25 с первой катушкой индуктивности, ин- верт.ирующий вход усилител  через последовательно соединенные другой резистор и другой диод св зан с второй катушкой индуктивности, а третий

   30 диод и конденсатор параллельно соеди нены между собой, одним выводом подключены к инвертирующему входу усилител , а другим - к выходу усилител .

   датчик частоты вращени  ротора тур- бокоьшрессора, снабженный вторым магнитом, установленным на роторе турбокомпрессора,. и второй катушкой индуктивности, и блок управлени  с усилителем, первый вход которого св зан с первой катушкой индуктивности, второй вход - с второй катушкой индуктивности , а выход - с обмоткой

   электромагнитного запорного органа дозировани  дополнительного воздуна в двигатель, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  длительности переходных процессов путем повьш ени  точности дозировани  дополнительного воздуха, усилитель блока управлени  вьшолнен дифференциальным с инвертирукщим и неинвертируюш гм входами и снабжен трем  диодами, двум  резисторами и конденсатором, причем неинвертируюш й вход усилител  через последовательно соединенные один из резисторов и один из диодов св зан

   с первой катушкой индуктивности, ин- верт.ирующий вход усилител  через последовательно соединенные другой резистор и другой диод св зан с второй катушкой индуктивности, а третий

   диод и конденсатор параллельно соеди- нены между собой, одним выводом подключены к инвертирующему входу усилител , а другим - к выходу усилите- л .