Устройство для определения загрузки дизельного двигателя

 

Изобретение может быть использовано в устройствах контроля эксплуатационных режимов работы машинно-тракторных агрегатов, в частности в устройствах контроля загрузки дизельных двигателей. Устройство состоит из первичного преобразователя, соединительного кабеля, преобразователя сигналов и индикаторного указателя. В качестве датчика используется бесконтактная пара, включающая вал рычага регулятора частоты вращения с вмонтированным в него постоянным магнитом и регулировочный винт, изготовленный из диамагнетика с вставленным внутрь полупроводниковым магнитоуправляемым элементом, обладающим способностью изменять величину выходного сигнала. Величина выходного сигнала преобразователя функционально связана со степенью загрузки двигателя. Технический результат заключается в создании устройства для надежного оперативного контроля загрузки двигателя. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам контроля эксплуатационных режимов работы машинно-тракторных агрегатов, в частности контроля загрузки дизельных двигателей тракторов и самоходных машин.

Устройство может быть использовано при испытании или рядовой эксплуатации машинных агрегатов.

Цель изобретения - надежный оперативный контроль загрузки двигателя и подбор оптимальных скоростных и нагрузочных режимов работы трактора или самоходной машины в полевых условиях.

Известны устройства - а.с. 2030723, кл. G 01 L 23/22, Амельченко П.А. и др. "Сигнализатор загрузки двигателя", а.с. 2029932, кл. G 01 L 5/00, 23/22, Родичев В.А., Бурдиян М.П. "Эконометр".

Устройства состоят из датчика, электронного логического блока и светового указателя. Датчиком является контактная группа регулятора топливного насоса, образованная регулировочным винтом (устанавливается на рычаге регулятора вместо болта регулировки номинальной подачи топлива) и валом рычага управления подачей топлива всережимного регулятора частоты вращения.

Головка регулировочного винта с помощью капроновой (диэлектрической) втулки изолирована от тела винта. К головке припаян провод, соединяющийся с положительной входной клеммой электронного логического блока светового указателя.

Отрицательная клемма указателя соединена с корпусом (массой) двигателя, с которым электрически соединен и вал рычага управления подачей топлива регулятора.

Контактная пара регулировочный винт - вал рычага постоянно разомкнута, а замыкается при загрузке двигателя (по крутящему моменту), соответствующей его максимальной мощности на данном скоростном режиме. Электрический сигнал поступает в логический блок, там анализируется и указатель информирует механизатора о достижении загрузки, близкой к максимальной, максимальной или о перегрузке двигателя.

Недостатком данного устройства являются: - узкий диапазон загрузки, при котором вырабатываются сигналы датчиком (только при работе двигателя на переходе с регуляторной на корректорную ветви скоростной характеристики); - низкая технологическая надежность контактной пары, работающей в картере, заполненном машинным маслом; - необходимость периодической регулировки элементов датчика из-за электрокоррозийного износа контактов.

С целью устранения отмеченных недостатков предлагается бесконтактное устройство для определения загрузки двигателя, работающее в широких пределах изменения загрузки.

Устройство состоит из первичного преобразователя, соединительного кабеля, преобразователя сигналов и индикаторного указателя.

В качестве первичного преобразователя используется бесконтактная кинематическая пара, включающая специальный регулировочный винт 1, установленный на рычаге регулятора 2, и вал 3 рычага управления подачей топлива 4 всережимного регулятора частоты вращения 5 (см. фиг.1).

На валу рычага (см. фиг.2) 3 в месте его соприкосновения с регулировочным винтом 1 высверливается отверстие, в которое вмонтируется постоянный магнит 6 и закрепляется высокопрочным клеем. Поверхность магнита обрабатывается до размеров и конфигурации первоначальной поверхности вала.

Регулировочный винт изготавливается из диамагнетика - беррилиевой бронзы, а соприкасающаяся торцевая часть покрывается высокопрочным металлом - парамагнетиком (вольфрамом), которые не препятствуют прохождению магнитного поля.

В регулировочном винте (см. фиг.3) 1 сверлится осевое отверстие длиной на 2 мм меньше длины винта, в которое вставляется магнитно-управляемый элемент 7, соединенный кабелем 8 с преобразователем сигналов 9.

Полупроводниковый элемент (например: датчик Холла) обладает способностью изменять величину выходного сигнала от изменяющегося магнитного поля, вызванного изменением расстояния между валом рычага и регулировочным винтом, которое определяется загрузкой двигателя по крутящему моменту.

При этом расстояние между магнитом и чувствительным элементом в регуляторе частоты вращения топливного насоса будут обратно, а величина выходного сигнала прямо - пропорциональны степени загрузки двигателя по крутящему моменту.

Преобразователь сигналов включает электрический фильтр, аналого-цифровой преобразователь, логический блок, блок управления индикатора. Индикаторный указатель 10 помещается на щитке приборов трактора.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Для градуировки индикатора проводятся стендовые испытания двигателя с включенным устройством.

В процессе испытаний устанавливается функциональная зависимость между величиной крутящего момента и величиной выходного сигнала преобразователя, подбираются и программируются логические блоки для согласования отображенной на индикаторе загрузки двигателя в процентах и крутящего момента. За полную загрузку принимается крутящий момент, соответствующий соприкосновению регулировочного винта 1 и вала 3 рычага регулятора частоты вращения.

В реальных условиях эксплуатации агрегата оптимальный по топливной экономности режим устанавливается путем переключения передач трактора и установкой рычага управления подачей топлива в такое положение, чтобы обеспечивалась наибольшая загрузка двигателя, и в то же время скорость движения агрегата не превышала допустимую.

Формула изобретения

Устройство для определения загрузки дизельного двигателя, состоящее из датчика, соединительного кабеля, первичного преобразователя сигналов и индикаторного указателя, отличающееся тем, что в качестве первичного преобразователя используются бесконтактная пара, включающая вал рычага регулятора частоты вращения с вмонтированным в него постоянным магнитом и регулировочный винт, изготовленный из диамагнетика, внутрь которого вставлен полупроводниковый магнитоуправляемый чувствительный элемент, обладающий способностью изменять величину выходного сигнала от изменяющегося магнитного поля, вызванного изменением расстояния между валом рычага и регулировочным винтом, которые определяются загрузкой двигателя по крутящему моменту.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам измерения быстроменяющегося давления жидкостей с помощью электрических средств и может применяться в автоматизированных системах управления и контроля за перекачкой жидких сред по магистральным трубопроводам
Изобретение относится к машиностроению, а именно, диагностированию рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания, например, дизелей и может быть использовано при определении жесткости работы двигателей на транспорте и в других областях народного хозяйства, где используются двигатели внутреннего сгорания

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет снизить трудоемкость измерений

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для определения мощности двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам, служащим для контроля и сигнализации о понижении (повышении) давления воздуха в шине любого колеса автомобиля при движении в виде конкретного количества импульсов отклонения

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности путем автоматизации измерения соотношений фактического и реагентного перепадов давлений

Изобретение относится к приборостроению, в частности к определению технического состояния двигателей внутреннего сгорания путем измерения ускорения разгона и выбега и заданных гармоник ускорения разгона в эксплуатационных условиях

Изобретение относится к измерительной технике и оборудованию для диагностики двигателей внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях. Устройство контроля полноты загрузки дизельного двигателя содержит электрический канал (1), включающий первичный преобразователь (2), преобразователь (3) сигнала, индикаторный указатель (4) и источник питания (5). В качестве первичного преобразователя (2) используется следящее устройство, выполненное в виде рычага (6) корректора (7) центробежного регулятора частоты вращения и индуктивного датчика (8) перемещений, вмонтированного в корпус (9) корректора. Имеется второй электрический канал (10), включающий дополнительный первичный преобразователь (11), преобразователь (12) сигнала и индикаторный указатель (13). В качестве дополнительного первичного преобразователя (11) используется следящее устройство, выполненное в виде рычага (14) пружины регулятора частоты вращения и индуктивного датчика (15) перемещений, вмонтированного в винт (16) ограничителя максимальной подачи топлива. Технический результат заключается в одновременном контроле полноты загрузки дизельного двигателя и подачи топлива. 1 ил.

Изобретение может быть использовано при диагностировании технического состояния (ДТС) двигателей внутреннего сгорания (ДВС). ДТС осуществляется путем измерения с привязкой по углу поворота коленчатого вала (КВ), в том числе на рабочем такте каждого цилиндра (Ц), углового ускорения КВ и ротора турбокомпрессора (ТКР), давления наддува в стационарном режиме, в разгоне и выбеге, а также гармоник ускорения. Способ основан на определении автокорреляционных функций или энергетических спектров ускорений и давления наддува, а также взаимокорреляционных функций или взаимных энергетических спектров ускорений и давления наддува попарно между Ц и по их соотношению судят о степени неравномерности работы Ц, их герметичности. Устройство содержит датчики частоты вращения КВ ДВС и ротора ТКР, давления наддува, три селектора уровня, датчик синхронизации, блок формирования начала отсчета угловых меток (УМ), блок синхронизации начала отсчета УМ, задатчики УМ цикла, номеров УМ Ц и частоты измерения мощности, индикатор, дифференциаторы, преобразователь временного интервала в код, регистр временного хранения, блоки регистров сигнала и вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, блоки вычисления коэффициента неравномерности, генератор тактовых импульсов и схему подготовки к работе, коррелометр, измеритель энергетического спектра, вычислители максимума, вычитающие устройства, задатчики уровня неуравновешенности, преобразователи временного интервала в код, двухпозиционные переключатели на два положения. Техническим результатом является снижение трудоемкости и повышение точности ДТС за счет улучшенной селекции сигналов работающих Ц. 2 н. и 23. з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к определению технического состояния путем измерения параметров, отражающих давление в цилиндрах поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в эксплуатационных условиях. Предложенное техническое решение позволяет упростить и значительно снизить трудоемкость экспертизы технического состояния двигателя. Предлагаемый способ и экспертная система для определения технического состояния двигателя и его составных элементов могут использоваться как для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания, так и для проведения экспертизы технического состояния ДВС и его составных элементов при предварительном обучении экспертной системы. Способ и экспертная система позволяют оперативно и точно получить объективное экспертное заключение о техническом состоянии двигателя и его составных элементов. Применение настраиваемой модели в способе и устройстве позволяет повысить точность методов идентификации состояния двигателя, центробежного регулятора скорости, топливного насоса и турбокомпрессора в сравнении с обычным измерением и анализом характеристик и более достоверно обнаружить места неисправностей и определить выход параметров указанных составных элементов за номинальные значения. Экспертная система позволяет путем создания баз данных и знаний неограниченного объема использовать накопленный интеллектуальный потенциал разработчиков, исследователей, диагностов, эксплуатационников для проведения объективной экспертизы ДВС и его составных элементов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 41 ил.
Наверх