Устройство для определения топливно-энергетических затрат дизеля

 

Использование; для технической диагностики энергетического состояния тракторных дизелей. Сущность изобретения: устройство содержит вал дизеля, шестерню, датчик оборотов, топливный бак, датчик расхода топлива, топливоподкачивающий насос, два преобразователя Частота-аналог, индикатор текущего значения часового расхода топлива, корректирующий блок, состоящий из аналогового делителя, суммирующего усилителя , индикатора текущих значений степени загрузки, вычислительный блок средних значений, 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 L 3/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4862409/10 (22) 15,06.90 (46) 30.04,93. Бюл, М 16 (71) Научно-производственное объединение

"Нечерноземагромаш" (72) Б, M. Иванов, В. М. Кудрявцев и

С. М, Нисин (56) Авторское свидетельство СССР

М 781625, кл. G Oi 1 3/24, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗАТРАТ

ДИЗЕЛЯ

Изобретение относится к технической диагностике энергетического состояния тракторных дизелей и может быть использовано дляя определения топливных затратдизеля и степени его загрузки на различных этапах полевых испытаний, а также в условиях эксплуатации тракторов по показателям часового расхода топлива и оборотов дизеля.

Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерений загрузки дизеля.

Цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены: суммирующий усилитель и аналоговый делитель с регулирующим элементом установки корректирующего коэффициента, при этом преобразователь датчика числа оборотов своим выходом связан со входом инвертирующего усилителя и с первым входом аналогового делителя, выход которого подключен к первому входу суммирующего усилителя, второй вход которого связан с выходом инвертирующего усилителя, а выход — с индикатором степени загрузки, при этом преобразователь датчика расхода топлива

„, Я2„„1812450 А1 (57) Использование: для технической диагностики энергетического состояния тракторных дизелей. Сущность изобретения . устройство содержит вал дизеля, шестерню, датчик оборотов, топливный бак, датчик расхода топлива, топливоподкачивающий насос, два преобразователя "Частота-аналог", индикатор текущего значения часового расхода топлива, корректирующий блок, состоящий из аналогового делителя. суммирующего усилителя, индикатора текущих значений степени загрузки, вычислительный блок средних значений. 1 з. и. ф-лы, 2 ил. своим выходом связан со вторым входом аналогового делителя; вычислительный блок средних значений, первый вход которого подключен к выходу суммирующего усилителя, а второй — к выходу преобразователя датчика расхода топлива, В предлагаемом устройстве использован способ для определения степени загрузки ф по формуле QQ ф = К6 х — Kcgp х ю, (1) где К6 — корректирующий коэффициент сиг- р нала расхода топлива, равный (л

К6 (2) (Он.A-О,. 4) ктр — корректирующий коэффициент сигнала оборотов вала, равный

Krgp — ", (3) (ОН а4 — бх а4) где и,, G — обороты вала дизеля на холостом ходу и соответствующий им часовой расход топлива; вн, 6н — обороты вала дизеля при максимальной (номинальной) мощности дизеля

1812450 и соответствующий им часовой расход топ- (типа ТПР), выход которого топливопроволива.. дом соединен с топливоподкачивающим наИспользование в предлагаемом устрой- сосом 6; преобразователи "Частота-аналог" стае способа определения ф по формуле (1) 7 и 8(типа КР1108 ППВ), подключенные вхоотносительно прототипа позволяет умень- 5 дами соответственно к выходу датчика обошить погрешность измерения загрузки ротов 3 и к электрическому выходу датчика

Лф в области (О-20)7 от МеН (кривая ВА на расхода топлива 5; стрелочный индикатор фиг. 2) и сравнять ее по погрешности со текущего значения часового расхода топлистандартным(стендовым) способом опреде- ва 9, подключенный к выходу преобразовал -и а - М ВА 10 теля Частота-аналог 8 корректиру1ощиЙ (кривая ВА на

ЛениЯ а Р"зки я „=. .: блок 10, включающий в себя аналоговый де,фиг.2); Крометого,:предлагаемоеустройст- литель 11 (типа КР525ПС2А) с регулируюво на корректорной ветви характеристики щим элементом установки (на Оборотах дизелей от йм до ам»„по корректирующего коэффициента (K@) и сумфиг. 2).используетспособ определения сте- 15 мирующий усилитель 12 (типа К 140УД6), пени. загрузки па крутящему моменту М ди- .: причем первый вход аналогового делителя

М . 11 связан с выходом, преобразователя 8, зеля — как ф = (кривая ВС2, - = )gal (р а ) .. второй же вход делителя 11 связан с выхорто позволяет расширить диапазон из- дом преобразователя 7, а выходделителя "1" мерения.загрузок относительно прототипа, © соединен с первым входом Усил телЯ 12, а т.к. по прототипу на корректорной ветви . второй вход усилителя 12 соединен с выхо(кривая 8С1 фиг; 2) появляется неоднознач- - Дом инаертируюЩего УсилителЯ 13 с РегУлиностьфотносительно регуляторной ветви.. Рующим элеменТом устанОВки

Сопоставительный анализ с прототи-» - корректйРУющего ко фф циента Кси, припоМ позволяет сделать вывод, что заявляв-. чем вход 13 соединен с выходом преобраэомоеустройство,имеющееотличительныеот "вателя 7; стрелочный индикатор текущих прототипа признаки, отвечает критерию значений степени загрузки 14, вход которо"новиЗна". Анализ известных технических го соединен с выходом усилителя 12; вычисреаенйй (аналогов) в исследуемой области лительный блок средйих значений 15(,р и позволяет сделать вывод об отсутствии в Оср), выполненный по типу йнформационноних признакоа, сходных с существенными: измерительной системы 3МА-ПМ с цифроотличительныМи признаками е заявляемом вой индикацией, прйчем первый вход 15

УстРОйстве ОйРеДеления топливно-знерге-, соеДинЕн с выхоДоМусилителя 12, а второй тически затрат дйзеля, и признать заявля- вход 15 — с выходом преобразователя.8, емое фейейие соответствующим критерию . Устройство, изображенное на фиг. 1, ресущеСтвеннь1е отличия".." ..: - . ализует зависимости (1), (2), (3), преобразуя

На фиг. 1 представлена функциональ- йзмеряемые показатели 6 и в в соответстйая схема устройства; на фиг. 2-зависимо- вующие напряжения Ug u Uap которые в стй ctenevv загрузки дизеля в функции свою очередь преобразуются на индикатооборотов ф = Г(в), полученные тремя crro-: рах взначенйя ф. 6,6ср и ср, характеризусобами.. ющих топливно-энергетические затраты

- по м»бщности дизеля (стандартный .: дизеля. способ), определяемая по формуле (кривая Устройство работает следующим обраАВС):-:.:...- . -: . .,::::,5. зом.

Ne (4) . При вращении вала дизеля 1 вращается

Мея жестко связанная с ним шестерня маховика

- по способу прототипа кривйя А ВС, 2. Зубья шестерни 2, проходя около торца определяемая по формуле:. датчика оборотов 3, наводят в обмотке дат(j=K1 G-К c0 (5); О чикаЭДС,котораяпоступаетнавходпреоб-. — по. предлагаемому способу (кривая разователя "Часто а-аналог" 7, на выходе

АгВС ), Определяемая по формулам (1), (2) и которого появляется напряжение Ue, npo(3). порциональное оборотам дизеля в, Устройство определения топливно- Вращение вала дизеля 1 передается энергетических затрат дизеля включает в 55 такжетопливопоказывающему насосу6, косебя: закрепленную на валу дизеля 1 шес- торый по топливопроводу перекачивает тервю 2, которая магнитно связана с датчи- топливо из топливного бака 4 через прохоз проходком числа оборотов 3 (типа ИС-445); . ную полость турбинного датчика расхода 5 топливный бак 4, связанный топливопрово- втопливный насосдизеля. Движениетоплидом со входом датчика расхода топлива 5 ва через датчик 5 вызывает вращение в нем

1812450 турбинки, лопасти которой наводят ЭДС в Анализ погрешности определения стекатушке индукционной системы датчика . пени загрузки дизеля (Лф ) по формуле (1)

Частота наводимой ЭДС в датчике fa про- устройством относительно прототипа (крипорциональна часовому расходу топлива G. вая А1ВС1на фиг. 2) показывает, что погрешЧастота fa поступает далее на вход преоб- 5 ность определения Лф на регуляторной разователя "Частота-аналог" 8, на выходе ветви предлагаемым устройством (кривая которого появляется напряжение UG, про- А2В на фиг.2) совпадает со стендовой(крипорциональное часовому расходу топлива. вая АВ на фиг. 2), а на корректорной ветви

Напряжение Ua поступает на стрелоч- (кривая ВСг на фиг. 2) устраняет неодноный индикатор 9, на один из входов коррек- 10 значность измерения . ф а, следовательно, тирующего блока 10 и на вход существенноуменьшаетпогрешность.измевычислительного блока средних значений рения.

15, а напряжение UQj Hà второй вход 10 и Использование предлагаемого устройна вход инвертирующего усилителя 13. ства позволит повысить точность измере: Напряжение Ua и0а, пройдя преобра- "5 ния g - в среднем до 107 относительно зование в блоке аналогового делителя 11, прототипа и увеличить эффективность исвходящего в состав блока 10, образует на- пользовайия трактора путем ввода его в репряжение KGX которое составляет пер

UG : жиме небольшого перег за, что с угу .... использованием автоматики или прибора вый член (вычитаемое) формулы (1) степени 20 указателя загрузки дизеля позволит ползагрузки (, Причем блок 11 содержит pery- Учить экономию топлива до 10Я, и повысить лирующий элемент установки. корректирую- производительнбсть до 15 Д. щего коэффициента Кс; .. . Ф о Рмула из об Ретен ия у . 1. Устройство для определения топливВыходное напряжение К х < посту- 25 но-энергетических затрат дизеля, содержапает далее на первый вход суммирующего щее датчик расхода оплива с, усилителя 12, на второй вход которого по- ПРеобРазователем, датчик числа обоРотов с ступает одновремейно отрицательное на- преобразователем,. индикатор степени запр жение -Kryo xUcg с выхода гРУзки и инвЕР™РУющий Усилитель с Регу инвертирующего усилителя 13, имеющего, РУющ м элементом Установки

30 ли ю им эл м крометого, регулирующийэлементустанов- . коРРектиРУюЩего коэффициента, отл и .аки корректирующего коэффициента Кр . ю щ е е с я тем, что, C целью повышения точности. и расширения диапазона измереапряжение -Кж х0и с выхода 13 ния, в него введены суммирующий усилипредставляет"собой второй член формулы 35 тель и аналоговый делитель с () py K дизеля C выхода уси- регулирующим элементом установки кор(1) степени загрузки фдизеля. С выхода си- в (ще ося акже выходом кор- ректирующего коэффициента, при этом преРУ ц . o) ° РЯже"-. % .. образовательдатчикачислаоборотовсвоим пропорциональноетекущемузначениюсте- " выходом связан с входом инвертирующего пени загрузки дизеля ф, поступает далее на 40 усилителя и первым входом аналогового дестрелочный индикатор текущего значения . лителя, выход которого подключен к первозагрузки 14. рузки 14... му входу суммирующего усилителя, второй казайия индикатора 14 при работе . вход которого связан с выходом-инвертирудизеля в режиме перегрузки (на корректор- . ющего усилителя,.а выход — с индикатором ной ветви характеристики) исключают неод- 45 степени загрузки; при этом преобразованозначность блоком 10 и 13 и м н с 4 блоком 10 и 13 и уменьшают Тель датчика расхода двигателя своим выхопогрешность изме ения, р с ь измерения,, дом связан с вторым входом аналогового

При длительной работе дизеля с изме-, делителя. рением средних значений Gcp u g cp исполь- 2; Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е езуется блок .средних значений 15, 50 с я тем, что, в него введен вычислительный показания которого также имеют меньшую блок средних значений, первый вход котопогрешность измерения, особенно при Ра- рого подключен к выходу суммирующего боте дизеля с перегрузкой и с малой нагруз- усилителя, а второй — к выходу преобразокой, вателя датчика расхода двигателя.

1812450

6) и ®х

Составитель T.Èøêîâà

Техред М.Моргентал . Корректор Л.Филь

Редактор

Заказ 1571 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательскии комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина. 101