Силовая установка

 

Изобретение позволяет повысить экономичность и качество выходного напряжения генератора 1 постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов. Управление мощностью и числом оборотов коленчатого вала приводного дизеля 3 осуществляется изменением подачи топлива в зависимости от тока нагрузки и отклонения выходного напряжения, а также изменением напряженности электростатического поля (ЭП), интенсифицирующего процесс сгорания, в зависимости от отклонения выходного напряжения и его первой производной по времени. ЭП создается электродами, установленными в камерах сгорания и коллекторе дизеля. При этом топливо заряжается положительно, а всасываемый воздух отрицательно. Для исключения пробоя и повышения напряженности ЭП некоронирующие электроды покрыты термостойким диэлектриком. В результате этого управление дизелем 3 с помощью изменения ЭП осуществляется точно и практически безынерционно, но в узком диапазоне. Управление в широком диапазоне осуществляется изменением подачи топлива. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (Ill (5I)5 F 02 D 29/06 45/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

Ю

° Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ1 1ТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4362328/25-06 (22) 12.01.88 (46,) 07.03.90. Бюл. У 9 (72) В,В.Ковальчук, А.В,Конюхов, Н,Н.Левин и С.А,Янюк (53) 621.43-55 (088,8) (56) Заявка Японии У 60-47464, кл, F 02 D" 45/00, 1985, (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57 ) Изобретение позволяет повысить экономичность и качество выходного напряжения генератора 1 постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, Управление мощностью и числом оборотов коленчатого вала приводного дизеля 3 осуществляется изменением подачи топлива в зависимости от тока нагрузки и отклонения выходного нап2 ряжения, а также изменением нанря женности электростатического поля (ЭП), интенсифицирующего процесс сгорания, в зависимости от отклонения выходного напряжения и его первой производной по времени, ЭП создается электродами, установленными в камерах сгорания и коллекторе дизеля.

При этом топливо заряжается положительно, а всасываемый воздух отрицательно. Для исключения пробоя и повышения напряженности ЭП некоронирующие электроды покрыты термостойким диэлектриком, В результате этого управление дизелем 3 с помощью изменения ЭП осуществляется точно и практически безынерционно, но в узком диапазоне, Управление в широком диапазоне осуществляется изменением подачи топлива, 3 ил, 1548488

5О

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам управления дизель-генераторов постоянного тока, Цель изобретения - повьппение эко5 комичности и качества выходного напряжения генератора путем стабилизации частоты врй 1ения, На Фиг 1 показана структурная схе- 10 ма устройстна управления дизель-генератором постоянного тока; на фиг.2конструкция устройства электростатической обработки топлива; на Фиг.3— то же, воздуха.

fS

Силовая установка с бесконтактным генератором 1, оснащенным многофаз.ным выпрямителем 2, содержит приводной дизель 3, датчик 4 тока нагрузки, датчик 5 выходного напряжения и датчик 6 положения вала, коммутатор 7 положительного высокого напряжения . для коронирующего электрода, гейера- тор 8 эталонного напряжения, устрой- ство 9 сравнения эталонного и выходйого напряжения, дифференциатор. 10, суммирующий усилитель. 1.1, Формирующий сигнал для серводвигателя 12, и суммирующий усилитель 13, формирующий управляющий сигнал для регулируемого высоковольтного источника 14. питания, который подключен к электродам устройства электростатической обработки топлива и воздуха. Устройство электростатической обработки топлива состоит из положительного электрода 15 и отрицательного электрода 16, Электрод 15 выполнен в виде металлического диска с радиальными отверстиями и заостренными краями и соосно закреплен на игле штифтовой форсунки

17 Отрицательный электрод 16 выполнен в виде металлического кольца, вставленного во внешний кольцевой паз камеры 18 сгорания, изготовленной из. термостойкой керамики, например нитрида кремния. Камера сгорания pasмещена в головке 19 цилиндров, Устройство обработки воздуха также содержит два электрода, Отрицательный электрод 20 выполнен в виде параллельно натянутых металлических нитей, положительные электроды 21 — в виде металлических пластин, покрытых слоем термостойкого диэлектрика 22,0т55 рицательные и положительные электроды закреплены в диэлектрическом кольце 23, расположенном в воздушном коллекторе 24, При этом количество цилиндров в дизеле должно быть кратно двум.

Силовая установка работает следующим образом.

В установившемся режиме генератор

1 с индуктором на постоянных магнитах, многофазными обмотками и выпрямителем 2 вырабатывает постоянное напряжение заданной величины. Количество топлива, подаваемое в камеры

18 сгорания приводного дизеля З,соответствует отдаваемой мощности генератором 1, частота вращения коленчатого вала соответствует выходному напряжению. При этом на электроды 15,16 и 20,21 подается установленное напряжение, которое наполовину от возможного интенсифицирует процесс сгорания. Коммутатор 7 положительного высокого. напряжения подает напряжение на положительный электрод 15 только в момент впрыска и сгорания топлива по сигналам, поступающим с датчика 6 положения вала. При изменении нагрузки (например, с ее увеличением) ток генератора I возрастает, Датчик 4 тока изменяет свой выходной сигнал, который. поступает на серводвигатель 1 2 через суммирующий усилитель 11, Серводвигатель отрабатывает поступивший на него сигнал, но только через 0,1 с Одновременно с датчика 5 напряжения и генератора 8 эта-! лонного напряжения поступают сигналы на устройство 9 сравнения напряже" ния, Сигнал рассогласования и его производная, получаемая за счет действия дифференциатора 10, подаются на входы суммирующего .усилителя 13, После соответствующего усиления и суммирования этих сигналов вырабатывается и подается управляющее воздействие на регулируемый выс6ковольтный источник.14 питания, Регулируемый источник

14 увеличивает напряжение, пода- ваемое на электроды 15, 16 и 20,21, и тем самым обеспечивает повышение интенсификации процесса сгорания топлива, Приводной момент дизеля 3 возрастает, что приводит к повыше-нию напряжения за счет возрастания частоты вращения вала дизеля. Управляющий сигнал идет также с устройства 9 сравнения напряжения через суммирующий усилитель 11 на серводвнга тель 12, который увеличивает соответственно подачу топлива в дизеле 3, 88 6 ливоподачи и блок управления двигателем по меньшей мере с двумя входами, связанными с датчиками тока и напряжения и выходом, связанным с исполнительным механизмом топливоподачи, отличающаяся тем,что, с целью повышения экономичности и качества выходного напряжения генератора путем стабилизации частоты вращения, двигатель снабжен устройством электрической обработки топлива, положительный электрод которого установлен на форсунке подачи топлива, а отрицательный электрод — в камере сгорания, устройством электрической обработки воздуха, коммутатором и регулируемым источником высокого напряжения, а блок управления выполнен в вице двух. суммирующих усипителей, дифференцирующего элемента, элемента сравнения и генератора эталонного напряжения, причем генератор эталонного напряжения подключен к одному из входов элемента сравнения, а выход — с одним из в-.:одов первого суммирующего усилителя, другой вход которого через дифФеренцирующий элемент также подключен к выходу элемента сравнения, а выход связан с входом регулируемого источника высокого напряжения, один из выходов которого связан с устройством электрической обработки воздуха, а другой через коммутатор управляющим входом подключен к датчику положения вала двигателя,связан с устройством электрической обработки топлива, а датчик тока связан с одним из входов второго суммирующего усилителя, другим входом подключенного к выходу элемента сравнения и выходом — к исполнительному механизму топливоподачи.

Формула изобретения

Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с форсункой подачи топлива и связанный с ним бесконтактный генератор постоянного тока, датчик положения вала двигателя, датчик тока нагрузки, датчик напряжения, исполнительный механизм топ40

5 15484 но только с запозданием, По мере уве-. личения поступления топлива в камеры

18 сгорания увеличивается мощность и частота вращения коленчатого вала дизеля и, следовательно, осуществля5 ется дальнейшее повышение выходного напряжения. По мере уменьшения отклонения выходного напряжения от эталонного и изменения его знака регу- 10 лируемый источник 14 уменьшает напряжение, подаваемое на электроды 1 5, 16, и 20, 21, в результате чего процесс стабилизируется. Если происходит сброс нагрузки и выходное напряжение начинает превышать эталонное, то регулируемый высоковольтный источник 14 питания по сигналу с устройства 9 сравнения напряжения уменьшает напряжение на электродах 15, 16 и 20

20,21, т.е. уменьшает мощность и число оборотов коленчатого вала дизеля 3 за счет изменения процесса интенсификации сгорания топлива,Это практически исключает значительные 25 отклонения выходного напряжения от эталонного, Таким образом, предлагаемое устройство управления бесконтактным генератором постоянного тока позволя- gp ет уменьшить величину отклонения выходного напряжения в переходных и установившихся режимах.

1548488

21 я . Фие.2

Составитель П.Мурашев

Редактор Л.Зайцева Техред А.Кравчук Корректор В.Кабаций

Заказ 127 Тираж 439 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101