Устройство защиты двигателя внутреннего сгорания от абразивного износа



Владельцы патента RU 2258821:

Южно-Уральский государственный унитверситет (ЮУрГУ) (RU)

Изобретение позволяет повысить надежность работы двигателя за счет исключения абразивного износа двигателя при разгерметизации впускного тракта и может быть использовано в качестве аварийной сигнализации на ДВС. Устройство содержит пневмокорректор, выполненный в виде корпуса с установленной внутри него подпружиненной мембраной. Мембрана кинематически связана с рычагом управления топливоподачей и образует с корпусом пневмокорректора рабочую полость. Рабочая полость через одно из двух отверстий сообщена с впускным трубопроводом дизеля, а через другое соединена с атмосферой при помощи канала с запорным органом. Запорный орган соединен с выходом электронного блока управления, вход которого соединен с датчиком частоты вращения. Устройство снабжено соединенными между собой измерителем давления и анализатором импульсов. При этом измеритель давления соединен трубопроводами с впускным трубопроводом двигателя в двух точках, до и после агрегата очистки воздуха, установленного в упомянутом трубопроводе. Анализатор импульсов соединен с одним из входом электронного блока управления, а датчик частоты вращения, соединенный с другим входом электронного блока управления, установлен на коленчатом валу двигателя. Кроме того, электронный блок управления соединен с сигнальными элементами приборного блока наблюдения оператора. 1 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам управления двигателем внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в качестве устройства, сигнализирующего о засоренности фильтрующего элемента и о разгерметизации впускного тракта.

Известен сигнализатор засоренности фильтра, содержащий корпус, разделенный чувствительным элементом на полости, одна из которых сообщена с полостью очищенной среды фильтра, а другая каналами с атмосферой. Сигнализатор снабжен емкостью, заполненной пахучим веществом и соединенной с полостью корпуса. При увеличении сопротивления фильтра емкость с пахучей жидкостью соединяется с подкапотным пространством, в котором распространяется запах от пахучего вещества, который воздействует на рецепторы слизистой оболочки носа оператора, сигнализируя о необходимости очистки фильтрующих элементов фильтра /Авторское свидетельство СССР № 520113, кл. В 01 Д 35/14, опубликовано 05.07.76. Бюллетень № 25/. Однако сигнализатор засоренности фильтра не сообщает о разгерметизации фильтрующего элемента. При разгерметизации впускного тракта в цилиндры двигателя поступает не очищенный воздух, это может привести к преждевременной поломки двигателя.

Известен пылесигнализатор для теплового двигателя, содержащий в воздухопроводе датчик, выполненный в виде пластины-изолятора с нанесенным на нее со стороны входного фланца слоем проводника с двумя контактными площадками, каждая из которых подсоединена к измерительному устройству. При неисправности фильтра в полость воздухопровода, где расположен датчик, попадают абразивные частицы. Они изнашивают слой проводника, изменяя тем самым сопротивление датчика. По скорости изменения сопротивления датчика судят о концентрации частиц пыли и возможности наступления аварийной ситуации при резком возрастании количества частиц пыли на выходе неисправного воздушного фильтра /Авторское свидетельство СССР № 873043, кл. G 01 N 15/02 опубликовано 15.10.81. Бюллетень № 38/. Однако данному пылесигнализатору присущи следующие недостатки. Система имеет высокую инерционность, вследствие чего сигнал о попадании абразивных частиц во впускной тракт поступает с запаздыванием. По мере попадания абразивных частиц во впускной трубопровод изнашивается сам датчик, что требует его замены.

Наиболее близким к заявляемому устройству изобретением является система регулирования топливоподачи дизеля с турбонадувом /Авторское свидетельство СССР № 914791, кл. F 02 D 23/02, 1980/.

Система регулирования топливоподачи дизеля с турбонадувом содержит пневмокорректор, выполненный в виде корпуса с установленной внутри него подпружиненной мембраной. Мембрана кинематически связана с рычагом управления топливоподачей и образует с корпусом рабочую полость. Рабочая полость соединена через одно из двух отверстий с впускным трубопроводом дизеля, а через другое соединена с атмосферой при помощи канала с запорным органом. Запорный орган соединен с выходом электронного блока управления. Вход электронного блока управления связан с датчиком контролируемого параметра. Отличительной особенностью данной системы является конструктивное исполнение запорного органа. Система регулирования топливоподачи дизеля с турбонадувом работает следующем образом. Датчик контролируемого параметра, например термопара, установленная в выпускном коллекторе, выдает сигнал, по которому судят о каком-либо параметре двигателя. При выходе параметра за пределы нормы подается сигнал на запорный орган и происходит уменьшение цикловой подачи топлива.

Описанная выше система имеет ряд недостатков. Во-первых, данная система не способна регистрировать разгерметизацию впускного тракта, так как эта неисправность не влечет видимых изменений параметров двигателя. Во-вторых, система не выдает сигнал оператору о выходе параметров двигателя за пределы без аварийной работы. Также система не способна регистрировать увеличение сопротивления агрегата очистки воздуха. Еще один недостаток системы в том, что она не учитывает режим работы двигателя, от которого во многом зависят его выходные параметры.

В основу изобретения положена техническая задача, которая заключается в повышении надежности работы двигателя за счет исключения абразивного износа, преимущественно, при разгерметизации впускного тракта.

Это достигается тем, что устройство защиты двигателя от абразивного износа, преимущественно при разгерметизации впускного тракта, содержащее пневмокорректор, выполненный в виде корпуса с установленной внутри него подпружиненной мембраной, кинематически связанной с рычагом управления топливоподачей и образующей с корпусом рабочую полость, которая через одно из двух отверстий сообщена с впускным трубопроводом двигателя, а через другое соединена с атмосферой при помощи канала с запорным органом, соединенным с выходом электронного блока управления, вход которого соединен с датчиком частоты вращения, согласно изобретению оно снабжено соединенными между собой измерителем давления и анализатором импульсов, при этом измеритель давления соединен трубопроводами с впускным трубопроводом двигателя в двух точках, до и после агрегата очистки воздуха, установленного в упомянутом трубопроводе, анализатор импульсов соединен с одним из входов электронного блока управления, а датчик частоты вращения, соединенный с другим входом электронного блока управления, установлен на коленчатом валу двигателя, кроме того, электронный блок управления соединен с сигнальными элементами приборного блока наблюдения оператора.

Наличие связи измерителя давления с впускным трубопроводом двигателя в двух точках позволяет регистрировать потерю давления в агрегате очистки воздуха. По перепаду давления до и после агрегата очистки воздуха можно судить о состоянии фильтрующего элемента. Связь измерителя давления с анализатором импульсов позволяет преобразовать сигнал, выходящий с измерителя давления, в электронный сигнал, удобный для передачи его на электронный блок управления и сравнения с эталонным значением сигнала. Датчик частоты вращения, связанный с электронным блоком управления и установленный на коленчатом валу двигателя, позволяет определить режим работы двигателя. Связь выхода электронного блока управления с сигнальными элементами позволяет сообщать оператору о возникновении неисправности. Выполнение устройства данным образом позволяет следить за состоянием агрегата очистки воздуха и на любом режиме работы двигателя выдавать сигнал о разгерметизации впускного тракта либо о засорении фильтрующего элемента.

Изобретение поясняется чертежом.

Устройство защиты двигателя внутреннего сгорания от абразивного износа, преимущественно при разгерметизации впускного тракта, состоит из пневмокорректора 1, на крышке которого со стороны рабочей полости А установлен запорный орган 2, соединенный с электронным блоком управления 3, связанным электронной цепью с датчиком частоты вращения 4 и анализатором импульсов 5. Измеритель давления 6 разделен мембраной 7 на две полости 8 и 9, мембрана подпружинена пружиной 10 и кинематически связана со стальным сердечником 11. Стальной сердечник входит в катушку индуктивности 12. Рабочие полости измерителя давления 6 связаны трубопроводами 13 и 14 с впускным трубопроводом 15 до агрегата очистки воздуха 16 и после агрегата очистки воздуха. Сигнальные элементы 17 и 18, установлены на приборном блоке 19 наблюдения оператора.

Устройство защиты двигателя внутреннего сгорания от катастрофического абразивного износа работает следующим образом. При работе двигателя агрегат очистки воздуха создает сопротивление движению воздуха. В результате давление во впускном трубопроводе после агрегата очистки воздуха несколько ниже, чем давление до агрегата очистки воздуха.

Перепад давления ΔР=Рат-P0 для каждого конкретного двигателя имеет свои пределы. Минимальный перепад давления ΔPmin обусловлен гидравлическим сопротивлением нового фильтрующего элемента. Максимально допустимый перепад давления ΔРmax регламентирован требованиями к агрегатам очистки воздуха и при его достижении требуется проводить техническое обслуживание агрегата очистки воздуха. Увеличение сопротивления агрегата очистки воздуха от ΔРmin до ΔРmax обусловлено засорением фильтрующего элемента. В случае разгерметизации впускного тракта, например разрыва фильтрующего элемента, неочищенный воздух начнет поступать в цилиндры двигателя. Это способствует абразивному износу двигателя и нарушению его работоспособности. Поэтому работа двигателя при разгерметизации впускного тракта недопустима.

Перепад давлений на любом режиме работы двигателя должен находиться в пределах от ΔPmin до ΔРmax. Перепад давлений зависит от режима работы двигателя и от состояния агрегата очистки воздуха. Электронный блок управления 3 программируется и в него заносятся эталонные значения перепада давлений в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. При работе устройства защиты двигателя от абразивного износа на электронный блок управления 3 поступает сигнал с датчика частоты вращения 4. Перепад давления на входе и на выходе агрегата очистки воздуха 16 регистрируется измерителем давления 6 и подается по электронной связи на анализатор импульсов 5. С анализатора импульсов сигнал поступает на электронный блок управления, где сравнивается с эталонным значением перепада давлений для данной частоты вращения коленчатого вала двигателя. Если сигнал находится в допустимых пределах, то электронный блок не выдает никаких сигналов. Если перепад давлений больше предельно допустимой величины, то электронный блок подает сигнал на сигнальный элемент 18, сообщая оператору, что фильтрующий элемент засорен.

Если перепад давлений ниже эталонного минимального перепада давлений, электронный блок выдает сигнал на сигнальный элемент 17, сообщая оператору о разгерметизации впускного тракта, и на запорный орган 2. Запорный орган открывается, давление из рабочей полости А пневмокорректора 1 стравливается в атмосферу, тем самым уменьшая цикловую подачу топлива.

Использование предлагаемого устройства защиты двигателя абразивного износа, преимущественно при разгерметизации впускного тракта, значительно снижает вероятность наступления аварийных ситуаций из-за абразивного износа двигателя и позволяет получать достоверную информацию о состоянии агрегата очистки воздуха.

Устройство защиты двигателя внутреннего сгорания от абразивного износа, преимущественно при разгерметизации впускного тракта, содержащее пневмокорректор, выполненный в виде корпуса с установленной внутри него подпружиненной мембраной, кинематически связанной с рычагом управления топливоподачей и образующей с корпусом рабочую полость, которая через одно из двух отверстий сообщена с впускным трубопроводом двигателя, а через другое соединена с атмосферой при помощи канала с запорным органом, соединенным с выходом электронного блока управления, вход которого соединен с датчиком частоты вращения, отличающееся тем, что оно снабжено соединенными между собой измерителем давления и анализатором импульсов, при этом измеритель давления соединен трубопроводами с впускным трубопроводом двигателя в двух точках, до и после агрегата очистки воздуха, установленного в упомянутом трубопроводе, анализатор импульсов соединен с одним из входов электронного блока управления, а датчик частоты вращения, соединенный с другим входом электронного блока управления, установлен на коленчатом валу двигателя, кроме того, электронный блок управления соединен с сигнальными элементами приборного блока наблюдения оператора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бронетанковой механики, в частности к силовым установкам танков. .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в устройствах аварийной защиты двигателя транспортного средства. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к устройствам для защиты двигателя от перегрева. .

Изобретение относится к устройствам защиты соединения подводящих кабелей и соединительных клемм для подсоединения электрического аппарата. .
Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для отключения двигателя, предохраняющим его при возникновении аварийной ситуации, а также к компрессионным тормозам двигателей грузовых автомобилей

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к диагностике судовых дизелей

Изобретение относится к системе контроля рабочих характеристик продувки для контроля технологического режима в процессе продувки большого двухтактного дизельного двигателя с прямоточной продувкой, а также к способу контроля технологического режима в процессе продувки в соответствии с частью независимых пунктов 1 и 8 формулы изобретения, предшествующей отличительной части

Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях. Деталь запрограммированного разрушения (7) предназначена для закрывания канала аварийной продувки (6), проходящего через наружную стенку (3) камеры сгорания (1) дизельного двигателя. Камера сгорания (1) окружена цилиндром и верхней стороной поршня (3), двигающегося в цилиндре, которые образуют наружную стенку (3) камеры сгорания (1). Канал аварийной продувки (6) выполнен в наружной стенке (3). Деталь запрограммированного разрушения (7) предназначена, для того чтобы защищать двухтактные крейцкопфные дизельные двигатели большой мощности с прямоточной продувкой от всевозможных повреждений, которые могут возникнуть из-за нежелательно высокого избыточного давления газов (py) в камере сгорания (1), вызванного неправильной работой дизельного двигателя. У детали запрограммированного разрушения (7) есть предусмотренное в наружной стенке (3) место запрограммированного разрушения, которое ломается при достижении давления (ps), необходимого для разрушения места запрограммированного разрушения. Давление (ps) ниже избыточного давления (py), начиная с которого в двигателе возникают повреждения, и выше максимально допустимого нормального давления (pn) в камере сгорания в нормальных условиях эксплуатации двигателя. Давление (ps), необходимое для разрушения места запрограммированного разрушения при любой температуре (T) в одном из встречающихся в камере сгорания (1) диапазонов температур (T0-T1), выше порогового давления (pu) и ниже разрушительного давления (po). Пороговое давление (pu) выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации давления (pn) в камере сгорания. Разрушительное давление (ро) ниже самого низкого избыточного давления (py), начиная с которого в двигателе возникают повреждения. Пороговое давление (pu) как минимум на значение давления (Δpu) срабатывания выше максимально допустимого при нормальных условиях эксплуатации двигателя давления (pn) в камере сгорания, и/или разрушительное давление (po) как минимум на значение безопасного давления (Δpo) ниже самого низкого избыточного давления (py), начиная с которого в двигателе возникают повреждения. Пороговое давление (pu) в возникающем в камере сгорания (1) диапазоне температур всегда на 10% выше максимального давления (pn) в камере сгорания при нормальных условиях эксплуатации двигателя, и особенно предпочтительно, чтобы оно было выше 180 бар, а разрушительное давление (po) в это же время было ниже 270 бар. Место запрограммированного разрушения выполнено в форме кольца вокруг края участка пластины для запрограммированного разрушения, который в отличие от окружающей его наружной стенки имеет более тонкие стенки и изогнут по отношению к камере сгорания. Деталь запрограммированного разрушения (7) изготовлена как одно целое вместе с участком пластины запрограммированного разрушения. Раскрыт дизельный двигатель, деталь двухтактного крейцкопфного дизельного двигателя и способ, позволяющий избежать возможных повреждений дизельного двигателя. Технический результат заключается в снижении опасности разрушения дизельного двигателя. 4 н. и 33 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что выполняют индикацию о снижении эффективности работы системы вентиляции картера на основании характеристик провала давления в вентиляционной трубке картера в переходных условиях во время запуска двигателя. Раскрыты вариант способа эксплуатации двигателя и система вентиляции картера двигателя. Технический результат заключается в снижении сложности системы контроля. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к устройствам диагностики системы подачи бензина автомобиля. Предложенный монитор системы подачи бензина (МСПБ) и реализуемый посредством него способ диагностики предназначены для безопасной, быстрой и достоверной диагностики системы подачи бензина (СПБ) движущегося автомобиля, оснащенного аппаратурой впрыска бензина во впускной коллектор ДВС. МСПБ включает имеющие программное обеспечение ноутбук 2 и блок измерения параметров 1, который подключают к СПБ и впускному тракту ДВС вне салона автомобиля, откуда он по радиоканалу Bluetooth передает на размещенный в салоне ноутбук информацию о параметрах системы подачи бензина. Эта информация автоматически записывается в ноутбуке и выводится на его экран в виде осциллограмм и цифровых значений, по которым в реальном времени осуществляют мониторинг состояния СПБ, а в моменты рывков и дергания автомобиля проставляют временные маркеры. Записанную информацию воспроизводят, анализируют и определяют технический диагноз СПБ. 2 н.п. ф-лы, 29 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система двигателя (10) внутреннего сгорания содержит датчик (30) давления в цилиндре, датчик (42) угла поворота коленчатого вала, уплотнительный участок и электронный блок управления (40). Средство вычисления величины тепловыделения, средство вычисления первого отношения и средство определения неисправности уплотнения реализуются электронным блоком управления (40). Датчик (30) давления в цилиндре включает в себя корпус цилиндрической формы, элемент восприятия давления, который размещен на одном конце этого корпуса и выполнен с возможностью восприятия давления в цилиндре, и элемент измерения давления, расположенный внутри корпуса. Элемент измерения давления выполнен с возможностью генерирования выходного сигнала в соответствии с приложенной сжимающей нагрузкой. Датчик (42) угла поворота коленчатого вала измеряет угол поворота коленчатого вала. Уплотнительный участок уплотняет пространство между наружной поверхностью корпуса датчика (30) давления в цилиндре и поверхностью стенки камеры сгорания (14), которая окружает корпус. Средство вычисления величины тепловыделения предназначено для расчета величины тепловыделения в цилиндре, то есть количества тепла, выделенного при сгорании, на основе данных о давлении в цилиндре, которые представляют собой данные, относящиеся к давлению в цилиндре, измеренному с помощью датчика (30) давления в цилиндре. Средство вычисления первого отношения предназначено для вычисления первого отношения, которое представляет собой отношение величины уменьшения величины тепловыделения по отношению к увеличению угла поворота коленчатого вала в период такта расширения от угла поворота коленчатого вала, при котором величина тепловыделения, рассчитываемого средством вычисления величины тепловыделения, демонстрирует максимальное значение, до момента открытия выпускного клапана. Средство определения неисправности уплотнения предназначено для определения наличия или отсутствия неисправности в работе уплотнения уплотнительного участка на основе первого отношения и частоты вращения двигателя. Технический результат заключается в предотвращении ошибки измерения давления в цилиндре. 11 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания для транспортных средств. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что посредством электронного контроллера, соединенного с датчиками двигателя и приводными устройствами, определяют местонахождение повреждения системы вентиляции картера на основании амплитуды характеристик кратковременного провала давления в вентиляционной трубке картера (ВТК) во время запуска двигателя и изменения давления в ВТК во время устойчивого расхода воздуха в двигателе. При определении местонахождения повреждения системы вентиляции картера осуществляют индикацию того, на первом или на втором конце находится повреждение. Устанавливают другой диагностический код на основе определения того, на первом конце или втором конце ВТК находится повреждение. Отправляют сообщение для указания пользователю транспортного средства о местонахождении повреждения системы картера. Предпринимают смягчающее действие, включающее регулировку параметров работы двигателя, для ограничения мощности двигателя в ответ на указанное определенное местоположение. Раскрыты вариант способа эксплуатации двигателя и система вентиляции картера двигателя. Технический результат заключается в упрощении системы контроля целостности системы вентиляции картера. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания транспортных средств. Способ эксплуатации двигателя (10) заключается в том, что измеряют давление в вентиляционной трубке (74) картера с помощью установленного в ней датчика (77) давления. Определяют с помощью контроллера (12), снижена ли эффективность впускного воздушного фильтра (54), на основании измеренного давления в вентиляционной трубке (74) картера и устанавливают диагностический код, если эффективность впускного воздушного фильтра (54) снижена. Раскрыты вариант способа эксплуатации двигателя и система двигателя. Технический результат заключается в снижении сложности устройства без ущерба для точности обнаружения ухудшения работы воздушного фильтра. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению, а именно к способам и устройствам по выявлению нарушения целостности картера и ухудшения характеристик системы вентиляции картера. Способ для двигателя включает этап, на котором указывают, посредством электронного контроллера (48), как ухудшение характеристик системы (16) вентиляции картера, так и уровень масла в поддоне (32) картера на основании единственного общего датчика картера (63). Уровень масла в поддоне (32) картера определяют электронным контроллером (48) в зависимости от выравнивания давления в картере (28) с атмосферным давлением. При этом единственный общий датчик (63) картера представляет собой датчик давления, считывающий давление ниже уровня масла в поддоне (32) картера. Также раскрыта система двигателя. Технический результат заключается в сокращении аппаратных средств двигателя, а также снижении шумов в сигнале давления и повышение точности определения давления. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2004-03-22 2013-03-20T10:17:02
Наверх