UA52844C2 - Пристрій сигналізації засміченості повітроочисника для двигуна внутрішнього згоряння - Google Patents

Abstract

Пристрій сигналізації засміченості повітроочисника для ДВЗ застосовують у двигунобудуванні, зокрема при виготовленні сигналізаторів засміченості повітроживильного тракту ДВЗ. Суть винаходу полягає у тому, що пристрій містить перший вимірювальний перетворювач різниці тисків між атмосферою і випускним каналом очищеного повітря, другий вимірювальний перетворювач різниці тисків між входом і виходом першого ступеня очистки повітроочисника, блок обробки сигналу, до першого і другого входів якого підключені відповідно перший та другий вимірювальні перетворювачі різниці тисків, вихід якого з'єднаний з входом вузла індикації. Кожний з вимірювальних перетворювачів різниці тисків виконаний індуктивного типу і містить корпус, мембрану, яка установлена усередині корпусу і розділяє його на дві порожнини, та котушку індуктивності з осердям, приєднаним до мембрани. Перша порожнина першого вимірювального перетворювача різниці тисків сполучена з атмосферою, а друга його порожнина сполучена з випускним каналом очищеного повітря повітроочисника. Перша порожнина другого вимірювального перетворювача різниці тисків сполучена з входом першого ступеня очистки, а друга його порожнина сполучена з виходом першого ступеня очистки повітроочисника. Технічний результат винаходу полягає у підвищенні вірогідності оцінки засміченості повітроочисника шляхом виключення впливу атмосферних умов на роботу пристрою.

Description

Винахід стосується двигунобудування, зокрема сигналізаторів засміченості повітроживильного тракту двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ).

Відомий сигналізатор стану впускної системи ДВЗ, який містить вимірювальний перетворювач, що включає корпус, чутливий елемент, який розділяє корпус на дві порожнини - впускну і герметичну, рухомий контакт, прикріплений до чутливого елемента, нерухомий і додатковий контакти та вузол індикації, виконаний у вигляді двох лампочок, приєднаних до рухомого контакту, нерухомого та додаткового контактів. Впускна порожнина сполучена з впускною системою між повітроочисником і ДВЗ (авт. св. Ме1390425 МКВ": ЕО2М 35/00)

Відома конструкція, яка містить один вимірювальний перетворювач, розміщений між повітроочисником і

ДВЗ, не відображає фактичний стан засміченості впускної системи ДВЗ. Оскільки величина розрідження, яка відповідає аеродинамічному опору, в значній мірі залежить від густини атмосферного повітря, яке надходить у нове двз 2, де Н-- аеродинамічний опір впускної системи; Е - коефіцієнт аеродинамічного опору; р - густина повітря; м - швидкість повітря.

Тому при тій самій засміченості впускної системи вимірник розрідження в зимових умовах, коли густина повітря більша, буде спрацьовувати раніше досягнення впускною системою граничної засміченості. В літніх умовах, коли густина повітря менша, вимірник розрідження буде спрацьовувати пізніше допустимої засміченості впускної системи. А це призведе до швидкого зносу двигуна або до виходу його з ладу.

Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є пристрій сигналізації засміченості повітроочисника для ДВЗ, який містить перший вимірювальний перетворювач різниці тисків, виконаний у вигляді кінцевого перемикача сильфонного типу, який включає корпус, чутливий елемент, який розділяє корпус на дві порожнини, рухомий контакт, прикріплений до чутливого елемента, і нерухомий. Одна порожнина вимірювального перетворювача різниці тисків сполучена з випускним каналом очищеного повітря повітроочисника, а друга порожнина сполучнена з атмосферою. Вузол індикації підключений до рухомого та нарухомого контактів і виконаний у вигляді електричної лампочки, установленої на інформаційній панелі у водія (Обьект 441 А. Техническое описание и инструкция по зксплуатации, Военное издательство М., 1985р.)

У відомій конструкції яка має один вимірювальний перетворювач різниці тисків, який вимірює одне значення різниці тисків (між атмосферою і випускним каналом), яке відповідає аегродинамічному опору, не відображує фактичний стан засміченості повітроочисника. Оскільки розрідження у впускному тракті залежить від густини атмосферного повітря, яке надходить у ДВЗ, то при тому самому ступеню засміченості повітроочисника вимірювальний перетворювач в зимових умовах, коли густина повітря більша, буде спрацьовувати раніше досягнення повітроочисником граничної засміченості. | в літній час, коли густина повітря менша, вимірювальний перетворювач буде спрацьовувати пізніше гранично допустимої засміченості повітроочисника, а це призведе до швидкого зносу двигуна або до виходу його з ладу.

В основу винаходу поставлено задачу створення пристрою сигналізації засміченості повітроочисника ДВЗ, в якому, завдяки введенню нових вузлів і утворенню нових зв'язків між новими вузлами та відомими, забезпечується підвищення вірогідності оцінки засміченості повітроочисника шляхом виключення впливу атмосферних умов на роботу пристрою.

Вирішення задачи. Пристрії сигналізації містить перший вимірювальний перетворювач різниці тисків між атмосферою і випускним каналом очищеного повітря повітроочисника та вузол індикації. Згідно з винаходом, в пристрій введені другий вимірювальний перетворювач різниці тисків між входом і виходом першого ступеня очистки повітроочисника та блок обробки сигналу, до першого і другого входів якого підключені відповідно перший вимірювальний перетворювач різниці тисків між атмосферою і випускним каналом очищеного повітря повітроочисника та другий вимірювальний перетворювач різниці тисків між входом і виходом першого ступеня очистки повітроочисника, вихід якого з'єднаний з входом вузла індикації.

Крім того, згідно з винаходом, кожний з вимірювальних перетворювачів різниці тисків виконаний індуктивного типу і містить корпус, мембрану, яка установлена усередині корпусу і розділяє його на дві порожнини, та котушку індуктивності з осердям, приєднаним до мембрани.

Перша порожнина першого вимірювального перетворювача різниці тисків сполучена з атмосферою, а друга його порожнина сполучена з випускним каналом очищеного повітря повітроочисника.

Перша порожнина другого вимірювального перетворювача різниці тисків сполучена з входом першого ступеня очистки повітроочисника, а друга його порожнина сполучена з виходом першого ступеня очистки повітроочисника.

Завдяки тому, що в пристрої сигналізації засміченості повітроочисника для ДВЗ введені другий вимірювальний перетворювач різниці тисків, перша порожнина якого сполучена з входом першого ступеня очистки повітроочисника, а друга порожнина сполучена з виходом першого ступеня очистки повітроочисника, та блок обробки сигналу, а також підключення виходу першого і другого вимірювальних перетворювачів різниці тисків до першого та другого входів блоку обробки сигналу дало можливість сформувати два незалежних вимірювальних сигнала - базовий і робочий. Причому базовий сигнал пропорційний аеродинамічному опору першого ступеня очиски повітроочисника, а робочий сигнал пропорційний аеродинамічному опору повітроочисника, і вони однаково залежать від змін густоти повітря, яке надходить у двигун. І ці залежності взаємно ураховуються в блоці обробки сигналу, компенсуючи одна одну.

Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому зображено загальну схему пристрою сигналізації засміченості повітроочисника для ДВЗ.

Пристрій містить перший та другий вимірювальні перетворювачі 1, 2 різниці тисків індуктивного типу, блок

З обробки сигналу і вузол 4 індикації.

Перший вимірювальний перетворювач 1, включає корпус 5, мембрану 6, яка установлена в корпусі 5 і розділяє його на дві порожнини 7, 8, котушку 9 індуктивності з осердям 10 прикріпленим до мембрани 6.

Другий вимірювальний перетворювач 2, включає корпус 11, мембрану 12, яка установлена в корпусі 11 і розділяє його на дві порожнини 13, 14, котушку 15 індуктивності з осердям 16 прикріпленим до мембрани 12.

Вхід котушки 9, 15 відповідно підключений до системи електроживлення машини (на кресленні не показано), вихід котушки 9, 15 з'єднаний з першим і другим входом відповідно до блоку З обробки сигналу, вихід якого приєднаний до вузла 4 індикації.

Перша порожнина 7 вимірювального перетворювача 1 сполучена з атмосферою через шланг 17. Друга порожнина 8 вимірювального перетворювача 1 сполучена з випускним каналом 18 очищеного повітря повітроочисника через шланг 19.

Повітроочисник містить, наприклад, перший і другий ступені 20, 21 очистки. Перший ступінь 20 очистки виконаний, наприклад, у вигляді блоку циклонів, а другий ступінь 21 очистки виконаний, наприклад, у вигляді касет, заповнених дротяною канителлю.

Перша порожнина 13 вимірювального перетворювача 2 сполучена з входом 22 першого ступеня 20 очистки повітроочисника через шланг 23. Друга порожнина 14 вимірювального перетворювача 2 сполучена з виходом 24 першого ступеня 20 очистки повітроочисника через шланг 25.

Блок З обробки сигналу виконаний відомим чином, наприклад, у вигляді підсилувача 26, компаратора 27 і реле 28.

Вузол 4 індикації виконаний у вигляді електричної лампочки, установленої на інформаційній панелі у водія машини, і звукового приладження, підключеного паралельно електричній лампочці.

Пристрій сигналізації засміченості повітроочисника для ДВЗ працює таким чином.

При непрацюючому двигуні тиск повітря у випускному каналі 18 очищеного повітря повітроочистника і в порожнинах 7, 8, 13, 14 корпусів 5, 11 вимірювальних перетворювачів 1, 2 різниці тисків дорівнює атмосферному. Електричний сигнал на перший і другий входи блоку З обробки сигналу з виходів вимірювальних перетворювачів 1, 2 різниці тисків не надходить, звуковий сигнал відсутній, і лампочка вузла 4 індикації не горить.

При працюючому двигуні під впливом розрідження, створюваного нагнітачем (на кресленні не показано), атмосферне повітря через перший і другий ступені 20, 21 очистки і по каналу 18 очищеного повітря повітроочисника надходить у двигун. В першій порожнині 13 другого вимірювального перетворювача 2, сполученого через шланг 23 з входом 22 першого ступеня 20 очитски повітроочисника, утворюєтся розрідження.

В другій порожнині 14 вимірювального перетворювача 2 різниці тисків, сполученого через шланг 25 з виходом 24 першого ступеня 20 очистки повітроочисника, також створюється розрідження.

Як тільки в порожнинах 13, 14 другого вимірювального перетворювача 2 різниці тисків через засміченість першого ступеня 20 очистки повітроочисника збільшується дисбаланс сил, діючих на мембрану 12, остання прогибається, переміщуючи при цьому осердя 16. Переміщення осердя 16 спричиняє зміну величини постійного струму на виході котушки 15 індуктивності. Таким чином формується перший, базовий сигнал, пропорційний аеродинамічному опору першого ступеня 20 очистки (блоку циклонів) Нц повітроочисника, який практично не залежить від опору другого ступеня 21. Ці дані підтверджені експериментальними дослідженнями.

Вплив касет (другого ступеня 21 очистки) на параметри повітроочисника при витратах повітря для двигуна

Сіт-1,85кг/с на прикладі двох повітроочисників (ПО) (див. табл.).

Таблиця 1 2

Для одержання базового параметра величини аеродинамічного опору першого ступеню 20 очистки Нц на випробувальному стенді визначають його числову велечину і цю величину заносять до паспортних даних.

Одночасно в першу порожнину 7 вимірювального перетворювача 1 різниці тисків по шлангу 17 надходить атмосферне повітря. В другій порожнині 8 вимірювального перетворювача 1, сполученій через шланг 19 з випускнам каналом 18 очищеного повітря повітроочисника, утворюється розрідження.

Як тільки в порожнинах 7, 8 першого вимірювального перетворювача 1 різниці тисків виникне збільшення дисбалансу сил, діючих на мембрану б, остання прогибається, переміщуючи при цьому осередя 10.

Переміщення осердя 10 спричиняє зміну величини постійного струму на виході котушцій 9 індуктивності.

Таким чином формується другий робочий сигнал, пропорційний агродинамічному опору повітроочисника -

Нпо.

Сформований базовий и робочий сигнали з виходів вимірювальних перетворювачів 1, 2 різниці тисків, надходять відповідно до першого і другого входів блоку З обробки сигналу. В блоці З сигнали, що надійшли, підсилюються підсилювачем 26 і подаються на перший і другий входи компаратора 27. Компаратор 27 зревнюває зміну цих сигналів і отже зрівнюває зміну величини аеродинамічного опору, яка пропорційна цим сігналам, і при досягненні Нпо2Нпо/""" при паспортному значенні Нц, де: Нпо/РАН - граничне допустиме значення аеродинамічного опору повітроочисника; Нц - аеродинамічний опір першого ступеня очистки (блоку циклонів) ; реле 28 спрацьовує, і до вузла 4 іплікації надходить сигнал. Лампочка загоряється, і одночасно подається звуковий сигнал, який сповіщає про необхідність проведення обслуговування повітроочисника.

о І5 1614131112

ГГ д/и гі шов 23

Щи ШК;

ЧК Мер у 22 18 21 25кекс М : Атмосферне до дві о | Й ; повітря

Ще Я ! Дтмосферне ий я й. І повітря - ЯЯ' | у Ї Шо ловив се Ди ЩЕ ЕЕ АВ. з тов й з в/з 81 3 ат 28 4

Аг

Тл

Си

С .

Фіг.

Claims (4)

1. Пристрій сигналізації засміченості повітроочисника для двигуна внутрішнього згоряння, який містить перший вимірювальний перетворювач різниці тисків між атмосферою і випускним каналом очищеного повітря повітроочисника та вузол індикації, який відрізняється тим, що в пристрій введені другий вимірювальний перетворювач різниці тисків, між входом і виходом першого і другого входів якого підключені відповідно перший вимірювальний перетворювач різниці тисків між атмосферою і випускним каналом очищеного повітря повітроочисника та другий вимірювальний перетворювач різниці тисків між входом і виходом першого ступеня очистки повітроочисника, вихід якого з'єднаний з входом вузла індикації.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кожний з вимірювальних перетворювачів різниці тисків виконаний індуктивного типу і містить корпус, мембрану, яка установлена усередині корпусу 1 розділяє його на дві порожнини, та котушку індуктивності з осердям, приєднаним до мембрани.

3. Пристрій за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що перша порожнина першого вимірювального перетворювача різниці тисків сполучена з атмосферою, а друга його порожнина сполучена з випускним каналом очищеного повітря повітроочисника.

4. Пристрій за п. 1, 2, який відрізняється тим, що перша порожнина другого вимірювального перетворювача різниці тисків сполучена з входом першого ступеня очистки повітроочисника, а друга його порожнина сполучена з виходом першого ступеня очистки повітроочисника.