SU640326A1 - Устройство дл моделировани двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к средствам вычислительной техники и может найти применение при совместной работе аналоговых вычислительных машин с нагрузочными испытательными стендами, при аналоговом моделировании силовой цепи транспортных средств или в различных устройствах дл  тренировки водителей.

Известны устройства, моделирующие посредством операционных блоков аналоговых вычислительных машин нагрузочные характеристики двигател , где воздействующими параметрами  вл ютс : расход топлива и скорость вращени  выходного вала двигател , а выходом - момент двигател  1.

Имеютс  также модели двигателей, воспроизвод щие посредством набора на аналоговых вычислительных мащинах рабочий процесс, газообмен, обслуживающие различные механизмы и агрегаты и автоматические системы регулировани .

Однако при исследовании динамических процессов в силовой цепи транспортных средств реально необходимыми входными параметрами, воздействующими на двигатель ,  вл ютс : момент сопротивлени  и положение управл ющего органа двигател , нанример, положение педали подачи топлива. Дл  исследовани  в целом динаМИКИ системы «человек-силова  цепь транспортного средства - дорога нет необходимости в таких сложных устройствах как по построению, так и по обеспечению взаимосв зи с другими элементами изучаемой системы.

Известно устройство дл  моделировани  двигател  внутреннего сгорани , содержащее регул тор подачи топлива, интегратор, сумматоры, инверторы, источник входного сигнала, источник опорного напр жени  и реле 2.

Однако это устройство не обеспечивает достаточной точности моделировани , поскольку оно моделирует двигатель, работающий в узком дианазоне измен ющейс  нагрузки , и не может воспроизьестп всю совокупность реально существующих нагрузочно-скоростных режимов работы двигател  внутреннего сгорани , причем рассматрива  и инерционность, и режим «заглохани  его, и где бы входными параметрами  вл лись момент сопротивлени  и положение педали подачи топлива, измен емые по закону случайных чисел.

Целью изобретени   вл етс  позыптение точности моделировани .

Дл  этого в устройство введены управл емый делитель напр жени , блоки 1елцпейностп , и)ерцпонный блок и блокп сравнени , причем источник йходного сигнала подключен к входам первого и второго блоков нелинейности и к одному и:-; входов первого сумматора, другой вход KoioporiJ соединен с управл емым дели1-ejiew напр жени , св занным с регу,;  тором подачп топлива и с первым входом первого блока сравнени , второй вход которого подключен к источнику опорного напр жени , выход первого блока иелииейности соедннси с иервыми входами второго и третьего блоков сравнени , вторые входы которых соединены соответственно с выходом второго блока нелинейности и с выходом первого инвертора, подключенного входом к выходу первого сумматора, еоедииенному с одним из входов четвертого блока сравиени , другой вход которого св зан с выходом вгорого блока нелинейности, соединенным со входом второго инвертора, выходом св занного через последовательно включепные замыкающий контакт первого реле размыкающие контакты второго и трстье1о реле , со входом инерционного блока, выход первого сумматора соединен через noc.;ieдовательно включенные размыкаюнипт контакт четвертого реле, замыкающий контакт второго реле и размыкающий контакт третьего реле со входом инерционного блока , причем обмотки реле подключены к выходам одноименных блоков сравнени , выход инерцноииого блока соединен с установочным входом интегратора, выход которого подключен к входу третьего блока нелинейности, а вход интегратора через замыкающнй контакт п того реле соедниен с выходом второго сумматора, входы которого соединены соответственно с выходом третьего блока нелинейности и источником входного сигнала. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу устройства. Устройство содержит первый сумматор 1 дл  воспроизведени  регул ториой характериетики двигател , управл емый делитель наир жени  2, регул тор 3 подачи топлива, инерционный блок 4 дл  имитации инерциоиности двигател ; интегратор 5, инверторы 6, 7, блоки 8-10 иелииейностей дл  восироизведени  частей виещней характериетики двигател , блоки 11 -14 сравнени , реле 15-23, второй сумматор 24, источник 25 опорного наир жеии . Работает устройство следующим образом . Режим работы двигател  характеризуетс  совокуиностью р да параметров, к которым относ тс : крут щий момент, число оборотов коленчатого вала и положение педали подачи топлива. Возможиые режимы работы двигател  охватывают некогорую область, котора  может быть изображена графически в виде площади, ограниченпой внешней и регул торной характе26 - ристпками двигател  (фиг. 2), В каждый момент времени координаты точки этою пол  характеризуют режим работы двигател . Внешн   характеристика двигател  представл етс  двум  зависимост ми оборотов двигател  от момента: одна в диапазоие максимального момента - момента при максимальной мощности, котора  реализуетс  блоком 10 нелинейности, а друга  от нул  до максимального момента блоком 9. Такое иредставление внешней характеристики исключает ее двухзначность при одном и том же зиачении момента сопротивлени . Таким образом, все поле работы двигател  раздел етс  на две части (1 и II, фиг. 2 линией АВ). Работа ь юй или иной области определ етс  блоком 14 сравнени , на первый вход которого поступает отрицательный сигнал с управл емого делител  напр жени , св занного с регул тором 3 подачи топлива, а па второй вход положительное напр жение с источника 25 онорного напр жени . К выходу блока подключено .пол ризованное реле 17, которое ироизводит переключение либо в I, либо во II область пол  работы двигател  в зависимости от положени  регул тора подачи топлива. Выбор первой или второй части виещней характеристики двигател  осуществл етс  блоком 12 сравнени , на выходе которого сто т иол ризованные реле 18 и 19, дл  отключени  начальных условий от интегратора 5, когда двигатель работает по первой части внешней характеристики , т. е. в режиме «заглохани  (при моменте сопротивлепи  большем, чем момент, развиваемый двигателем); и дл  подключени  источника питани  к реле 21, контакты которого включают реле 22 и реле 23. Реле 22 служит дл  подключени  к выходу устройства напр жени , пропорциоиального моменту нервой части внешней характеристики двигател , снимаемого с блока пелииейности 8. Реле 23 подключает ко входу интегратора 5, когда двигатель работает в режиме «заглохани , выход сумматора 24, измер ющего увеличение скорости вращени  колеичатого вала двигател . На фиг. 1 показано положение, когда двигатель работает во II области пол  возможных режимов работы. Ноложение регул тора иодачи топлива определ ет изменение момента по заданной егул торной характеристике. Например, либо по пр мой CiDi, либо по (фиг. ). Допустим, чтов данный момент времени вигатель работает во второй области по . При увеличении момента сопротивлеи  обороты вала измен ютс  по регул орной пр мой C-iD-i. При достижении точи 2 срабатывает блок 13 еравнени  и ри дальнейшем увеличении Же обороты вигател  измен ютс  по второй части нещней характеристики двигател  вплоть

до максимального крут щего момента, т. е. до точки А. Если Мс больше My,„а -, то блок 12 сравнени  переведет работу на первую часть внешней характеристики двигател  и происходит «заглохание двигател  напр жением с сумматора 24, выдаюш,его ускорение «заглоха1 и  двигател , сраоатыванием через контакты реле 21 и далее реле 22 и 23 с соответствуюш,ей коммутанией и подключением к выходу устройства интегратора 5 и блока нелинейности 8.

Если регул тор нодачи топлива находитс  в положении, когда двигатель работает по регул торной характеристики , то блок 14 сравнени  переключает контакты реле 17 и при непрерывном увеличении Мс двигатель достигает точки DZ, где срабатывает блок 11 сравнени , который контактами реле 16 отключает от интегратора 5 начальные услови  по оборота1М двигател , включает реле 20, через контакты которого иодаетс  напр жение на реле 21 и происходит «заглохание двигател , как это описаио выше.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет в широком диапазоне исследовать динамические ироцессы в сложных силовых системах транспортных средств.

Возможность широкого, быстрого и иростого варьировани  параметров моделируемого двигател  в описываемом устройстве сокраш,ает в 5-8 раз выбор и расчет оптимальных режимов работы и параметров динамических систем по сравнению с методом их математического дискретного вычислени .

Claims (2)

1.НИИинформт жмаш«Двигатели внутреннего сгорани , реф. 4-75-5

«Применение ЭВЛ1 дл  исследоваин  динамики двигателей с турбоподдувом.

2.Извести  высших учебных заведений. Машиностроение, N° 12, 1965, изд. МВТУ, М., с. 48.

pez

25

Фиг. t

.„

с 2 r-V-- „L/

) Vlu

rajL $

21 2Z 23