Сигнализатор загрузки двигателя

 

СИГНАЛИЗАТОР ЗАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ , содержащий световой индикатор , электроконтактный датчик положения ограничителя подачи топлива и схему регистрации, отличаю щийся тем, что, с целью повышен точности определения степени загруз ки двигателя за счет контроля часто ты вращения его вала, он снабжен измерителем частоты вращения вала двигателя , а схема регистрации содержит ждущий мультивибратор, электронный ключ, элемент памяти, два усилителя с заданными коэффициентами передачи и схему сравнения, причем выход датт чика положения ограничителя подачи топлива соединен с входом мультивибратора , выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа , вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения и первым входом схемы сравнения, а выход ключа - с входом элемента памяти, выход которого соединен с входами первого и второго усилителей, выходы которых соответственно соединены с вторым и третьим входами схемы сравнения, первый и второй выходы которой соединены соответственно с первым и вторым входами светового индикатора, третий вход которого соединен с выходом датчика положения ограничителя подачи топлива.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГЬ ЬЛИК р(5ц G 01 L 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3338657/18-10 (22) 14.08.81 (46) 23.03.83. Бюл. Р 11 (72) A.A.Денисов, 10;А.Судник, l3.À.Родичев, A.Я.Косяк, А.Г.Соловейчик и В.Г.Шевцов (71) Всесоюзный институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов Госкомсельхозтехники СССР ,(53) 531:.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 139464, кл, 6 01 1 23/22, 1960

: 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2939717/18, кл. G 01 L 23/00, 11.06.80 (прототип) (54)(57) СИГНАЛИЗАТОР ЗАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ, содержащий световой индикатор, электроконтактный датчик положения ограничителя подачи топлива и схему регистрации, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения. точности определения степени загрузки двигателя за счет контроля часток с

„„Su„„1006954 A ты вращения его вала, он снабжен измерителем частоты вращения вала двигателя, а схема регистрации содержит ждущий мультивибратор, электронный ключ, элемент памяти, два усилителя с заданными коэффициентами передачи и схему сравнения, причем выход дат-. чика положения ограничителя подачи топлива соединен с входом мультивибратора, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения и первым входом схемы сравнения, а выход ключа — с входом элемента памяти, выход которого соединен с входами первого и второго усилителей, выходы которых Е

Ф соответственно соединены с вторым и третьим входами схемы сравнения, пер вый и второй выходы которой соединены соответственно с первым и вторым входами светового индикатора, третий вход которого соединен с выходом дат-Я чика положения ограничителя подачи топлива. иий

1006954

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения загрузки двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для определения степени загрузки тракторного дви- 5 гателя, содержащее рычажную систему, связанную с рейкой топливного насоса и скользящими контактами, замыкающими электрические цепи световых сигналов, соответствующих различным диа-10 пазонам загрузки двигателя f,l).

Недостатком такого устройства явГ яется сложность конструкции рычажной системы и скользящих контактов, которая затрудняет настройку сигна- 15 лизаторов и их эксплуатацию, снижа- . ет точность определения загрузки двигателя из-эа наличия люфтов,и зазоров в рычажной системе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сигнализатор загрузки двигателя, содержащий световой индикатор, электроконтактный датчик полОжения ограничителя подачи топлива и схему регистрации (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность определения степени загрузки двигателя.

Частота мигания светового сигнала неоднозначно определяет степень загрузки двигателя, его оптимальный режим работы в силу многообразия и изменчивости факторов, вид технологической операции, тип почв, их фиэикомеханический состав, влажность, плот- 5 ность, климатические условия, микрои макрорельеф местности и др.

В условиях реальной эксплуатации двигателя при случайном неустановившемся характере его нагрузки,априор- 40 ное задание величины задержки сигнала датчика дает ошибки в работе устройства, действиях тракториста. Например, установлена следующая задержка сигнала: 2, с — по перегрузке и 10 с по недогрузке. В пределах этой задержки тракторист будет получать сигнал о нормальной работе двигателя.

Фактически может оказаться, что период между размыканиями контактов бу- 50 дет составлять менее t 4 2 с, а длительность разомкнутого состояния какую-то долю секунды t 4(1 с, т.е, практически работа двигателя будет проходить не в оптимальном режиме, а в режиме перегрузки.

Если между контактами очень малый по величине зазор (нагрузка близка к.оптимальной), но длительность между касаниями контактов превысит

t ) 10 с, то поступит сигнал недогруз-60 ки двигателя. B таком случае он окажется ложным и тракторист может не добиться подачи устойчивого сигнала нормального (оптимального) режима работы двигателя, 65

Известно, что максимальная мощность и оптимальная топливная экономичность двигателя достигаются в момент перехода рабочей точки нагрузочной характеристики с регуляторной ветви на корректорную. При этом оптимальным будет режим для двигателя в момент касания ограничителя подачи топлива и упора ограничителя. Работа двигателя на корректорной ветви характеристики сопровождается его перегрузкой, а на регуляторной ветвинедогрузкой, т.е. по степени изменения оборотов двигателя нв регуляторной или корректорных ветвях характеристики можно судить о степени откло нения от оптимального режима, Целью изобретения является повышение точности определения степени за« грузки двигателя эа счет контроля частоты вращения его вала.

Поставленная цель достигается тем, что сигнализатор загрузки двигателя снабжен измерителем частоты вращения вала двигателя, а схема регистрации содержит ждущий мультивибратор, электронный ключ, элемент памяти, два усилителя с заданными коэффициентами передачи и схему сравнения, причем выход датчика положения ограничителя подачи топлива соединен с входом мультивибратора, выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения и первым входом схемы сравнения, а выход ключа - с входом элемента памяти, выход которого сое" динен с входами первого и второго усилителей, выходы которых соответственно соединены с вторым и третьим входами схемы сравнения, первый и второй выходы которой соединены соответственно с первым и вторым входами светового индикатора, третий вход которого соединен с выходом датчика положения ограничителя подачи топлива.

На чертеже представлена функцио" нальная схема предлагаемого устройства, Устройство состоит из датчика сигнализатора 1, измерителя 2 частоты вращения двигателя, ждущего мультивибратора 3, электронного ключа 4, элемента 5 памяти, усилителей б и 7 с заданным коэффициентом, схемы 8 сравнения и светового индикатора 9.

Датчик сигнализатора 1 представляет собой контактное устройство, соединенное с источником питания, вмонтированное в регулятор топливного насоса и фиксирующее момент замыкания упора ограничителя и самого ограничителя подачи топлива. При замыкании контактов датчика на вход мультивибратора 3 поступает импульс тока, Измеритель 2 частоты вращения

1006954

Составитель И.Сумцов

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Пекарь Корректор Г.0rap

° В

Заказ 2127/65 йираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыткй113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 представляет собой датчик числа оборотов, выходное напряжение которого подаатся на входы электронного ключа, схемы сравнения и пропорционально частоте вращения двигателя.

Световой индикатор 9 состоит иэ трех сигнальных ламп, соответствующих недогрузке, оптимальному режкму и перегрузке двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Если двигатель загружен, то контакты датчика 1 разомкнуты и на вход мультивибратора 3 импульс не поступает. Мультивибратор остается в первоначальном, устойчивом после включения устройства, исходном состоя- нии, при котором на его выходе нет

1сигнала. По мере загрузки двигателя его обороты падают и при достижении оптимального режима ограничитель по" дачи топлива касается его упора, при этом контакты датчика 1 замыкаются, и подается импульс тока на входы мультивибратора 3 и светового индккатора 9. Мультивибратор принимает второе неустойчивое состояние и своим выходным импульсом открывает элек тронный ключ 4 (разрешая тем самым— поступление сигнала с измерителя час тоты вращения 2 на вход элемента па.мяти 5), после чего мультивибратор перейдет иэ неустойчивого состояния в устойчивое и закроет электронный ключ 4. При этом s световом индикаторе загорается лампа, соответствующая оптимальной загрузке двигателя.

Зафиксированный в элементе памяти 5 уровень напряжения, пропорциональный оптимальной загрузке двигателя, поступает на усилители б и 7 с заданным коэффициентом передачи К . Один из этих усилителей, например усилитель б, задает коэффициент усиления меньшйк единицы (К (1), что соответствует уровню выходного напряжения (Чя 1к ) блока б, соответствУюцемУ стЕ пени перегрузки двигателя, Другой усилитель (например,,усилитель 7) эа». дает коэффициент усиления, больший единицы (К > 1), что соответствует уровню выходного напряжения (Ч ;„) усилителя 7, соответствующему степени недогрузки двигателя. Таким образом, на входы схемы 8 сравнения поступают два напряжения, величина одного из которых пропорционалЬна

10 .заниженным оборотам двигателя (К C 1), а величина другого пропорциональна завышенным оборотам двигателя (К 7 1), Одновременно на первый вход схемы

8 сравнения поступает непрерывно на15 пряжение (Ч д„ ), пропорциональное . фактическим оборотам двкгателя в условкях его реальной эксплуатации.

При достижении Ч,„,=Ч„, д схема срав нения срабатывает и выдает на втором выходе импульс, поступающий на второй вход светового индикатора 9. 3 нем загорается лампа, .соответствующая перегрузке двигателя. В случае достижения Ч „„ =Ч,„ „ схема сравне ния срабатывает и выдает на первом выходе импульс, поступающий на первый вход светового икдикатора 9, в котором загорается лампа, соответствующая недогрузке двигателя. Изменением коэффициентов усиления в усилителях б и. 7 сигналкзатор настраи-вается на оптимальный режим работы двигателя в зависимости от характера нагрузки.

Сигнализатор позволяет повысить

35 точность определения степени загруз ки двигателя и комфортабельность уси лий его обслуживания, свести к допустимому минимуму. или исключить полностью работу двигателей в, режиме пе40,регрузки.

Установка сигнализаторов на трак-. торах способствует повышению проиэво" дительности агрегатов на 5-10%, сни-! жению погектарного расхода топлива

45 ) на 7-18%.