Автоматическия система экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины

Изобретение относится к машиностроению, в частности к автоматическим системам регулирования температуры теплоносителей тепловых машин, например дизелей. Автоматическая система содержит теплообменник наддувочного воздуха, охлаждаемый жидкостью, прокачиваемой первым насосом и распределяемой трехходовым перепускным клапаном с приводом между первым радиатором, соединенным с теплообменником и обдуваемым воздухом, подаваемым первым вентилятором с приводом, и вторым радиатором, соединенным с тепловой машиной и вторым насосом и обдуваемым воздухом, подаваемым вторым вентилятором с приводом, датчик температуры наддувочного воздуха, установленный на магистрали нагнетания воздуха между теплообменником и тепловой машиной, датчик температуры охлаждающего воздуха, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик скорости вращения вала тепловой машины, датчик вращающего момента на валу тепловой машины, датчик расхода топлива, регулятор скорости вращения вала тепловой машины, блок управления, причем блок управления соединен с тепловой машиной посредством регулятора скорости вращения вала тепловой машины, при этом в систему дополнительно введены: блок умножения, к которому подключены датчик скорости вращения вала и датчик вращающего момента на валу; блок деления, к которому подключены блок умножения и датчик расхода топлива; блок поиска экстремума расхода топлива тепловой машиной, которому соответствует оптимальная температура надувочного воздуха тепловой машины, с заложенной в него программой автоматического поиска экстремума, к которому подключены блоки умножения и деления, а также первое задающее устройство температуры наддувочного воздуха; первое суммирующее устройство, к которому подключены датчик температуры наддувочного воздуха и датчик охлаждающего воздуха, блок умножения и первое задающее устройство, а также приводы трехходового перепускного клапана и первого вентилятора; второе суммирующее устройство, к которому подключены датчик температуры охлаждающего воздуха и датчик охлаждающей жидкости тепловой машины, блок умножения и второе задающее устройство, а также привод второго вентилятора. Изобретение обеспечивает минимальный расход топлива, повышение надежности тепловой машины и уменьшение выброса вредных веществ с выпускными газами. 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к автоматическим системам регулирования температуры теплоносителей тепловых машин, например дизелей, - охлаждающей жидкости, масла, надувочного воздуха и др.

Уровень техники

Известен ряд систем того же назначения (аналогов), совокупность признаков которых сходна с совокупностью существенных признаков предлагаемого изобретения.

Известна автоматическая система регулирования температуры наддувочного воздуха автомобильного двигателя, оборудованного воздушной системой охлаждения наддувочного воздуха, содержащая двигатель с V-образно расположенными цилиндрами, нагнетатель наддувочного воздуха, состоящий из газовой турбины и компрессора, воздушный охладитель наддувочного воздуха, вентилятор, управляющий орган, расположенный во всасывающем ресивере [US Patent №4124979, F02B/2904 (US 60/599), Internal combustion engine with exhaust gas turbo super charge. / Iholen P., 1978]. Ha холостом ходу и при низких температурах наружного воздуха предусмотрен подогрев наддувочного воздуха путем перепуска горячих выпускных газов двигателя из выхлопного коллектора во впускной ресивер с помощью поворотной заслонки. Недостатками этой системы является следующее. Перепуск горячих выпускных газов двигателя во впускной ресивер повышает температуру наддувочного воздуха, но, с другой стороны, ухудшает рабочий процесс за счет уменьшения количества кислорода, поступающего в цилиндры двигателя. Способ перепуска позволяет использовать только часть теплоты выхлопных газов. Кроме того, как отмечается в [Хомич А.З., Тупицын О.И., Симеон А.Э. Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов. - М.: Транспорт, 1975, с.188], перепуск выпускных газов на всасывание приводит к закоксовыванию проточной части компрессора. Таким образом, наиболее рационален подогрев наддувочного воздуха за счет утилизации теплоты, выделяемой дизелем в теплоносители.

Известны системы регулирования температуры наддувочного воздуха, например тепловозного дизеля, содержащие нагнетатель наддувочного воздуха для нагнетания воздуха через теплообменник охладителя наддувочного воздуха в дизель, охлаждаемый водой, распределяемой трехходовым перепускным клапаном между теплообменником охладителя наддувочного воздуха и водовоздушным радиатором, обдуваемым воздухом, подаваемым вентилятором с приводом через поворотные створки жалюзи с исполнительным механизмом. В системе на магистрали нагнетания наддувочного воздуха между теплообменником охладителя наддувочного воздуха и дизелем установлен датчик температуры наддувочного воздуха на входе в дизель для управления двумя исполнительными механизмами, один из которых взаимодействует с трехходовым перепускным клапаном, а другой - с поворотными створками жалюзи [А.с. 231266 (СССР). Система автоматического регулирования температуры наддувочного воздуха. - Опубл. в БИ 1968, №35].

Известна также система [А.с. 476368 (СССР). Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания. - Опубл. в БИ 1975, №25], которая отличается от предыдущей только наличием дополнительного трубопровода, соединяющего вход трехходового перепускного клапана с его выходом к радиатору. Это сделано для того, чтобы незначительная часть горячей воды проходила через радиатор и предохраняла его от замораживания, когда клапан полностью закрывает подачу горячей воды в радиатор.

Известны и более простые способы решения этой задачи: неполное закрывание клапана, отверстие в клапане, проточка в седле клапана.

Аналог предлагаемого изобретения, наиболее близкий к нему по совокупности существенных признаков (прототип)

Известна система регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины [Патент РФ №2256090. Система регулирования температуры надувочного воздуха тепловой машины. - Опубл. в БИ, 2005, №19], содержащая нагнетатель наддувочного воздуха для нагнетания его через теплообменник в тепловую машину, охлаждаемую водой, распределяемой трехходовым перепускным клапаном с приводом между теплообменником и водо-воздушным радиатором, обдуваемым воздухом, подаваемым вентилятором и проходящим через жалюзи; датчик температуры наддувочного воздуха, установленный на магистрали нагнетания воздуха между теплообменником и тепловой машиной для управления двумя приводами, один из которых связан с клапаном, а другой - с жалюзи, вал вентилятора связан с валами двух одинаковых асинхронных двигателей с фазными роторами, статорные обмотки которых подключены к генератору переменного тока, приводимому во вращение от вала тепловой машины, роторные обмотки двигателей соединены последовательно и подключены к выпрямителю, к выходу которого подключен термоэлектрический охладитель, управляемый переключателем полярности, соединенным с первым выходом микропроцессорного контроллера, блок замыкания роторных обмоток соединен со вторым выходом микропроцессорного контроллера, статор одного из двигателей выполнен поворотным и связан с приводом, подключенным к третьему выходу микропроцессорного контроллера, к четвертому и пятому выходам микропроцессорного контроллера подключены приводы трехходового перепускного клапана и жалюзи, а к двум его входам подключены датчики температуры наддувочного воздуха и температуры воды тепловой машины.

Недостатками всех этих систем регулирования температуры наддувочного воздуха является то, что они не поддерживают температуру наддувочного воздуха на оптимальном уровне, и при этом имеется температурный напор, значительно меньший, чем при использовании теплоты выпускных газов.

Сущность изобретения

Любая автоматическая система содержит две основные функциональные части: объект регулирования (ОР) и автоматический регулятор (АР). Любой автоматический регулятор содержит две основные соединенные последовательно функциональные части: управляющий орган (УО) и исполнительно-регулирующее устройство (ИРУ). Управляющий орган содержит устройства: измерительное (ИУ) (датчик регулируемой величины), задающее (ЗУ), сравнивающее (СУ) и усилительное (УУ). В свою очередь, исполнительно-регулирующее устройство содержит две соединенные последовательно функциональные части: исполнительный механизм (ИМ) и регулирующий орган (РО).

В автоматических системах экстремального регулирования ОР должен обладать статическими характеристиками, имеющими экстремум, который может меняться в процессе работы в зависимости от изменения возмущающих воздействий. Автоматические системы экстремального регулирования обеспечивают автоматическое получение заданных значений регулируемых величин в соответствии с минимумом или максимумом некоторой функции объекта регулирования [Попов Е.П. Автоматическое регулирование и управление. - М.: Наука, 1966, с.363-368; Задачник по теории автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1977, с.425-442; Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования. - М.: Машиностроение, 1989, с.585-607]. В данном случае автоматическая система экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины должна обеспечить автоматическое получение заданного значения температуры наддувочного воздуха в соответствии с минимумом расхода топлива тепловой машиной, то есть в соответствии с минимумом функции g_e=f(N_e,T_S), где g_e - удельный расход топлива тепловой машиной, N_e - эффективная мощность тепловой машины, T_S - температура наддувочного воздуха.

На каждом режиме работы тепловой машины имеется оптимальная температура наддувочного воздуха T_SO, при которой тепловая машина имеет наилучшие показатели качества рабочего процесса и, главное, - наименьший расход топлива. Отклонения температуры T_S в сторону увеличения или уменьшения от T_SO приводит к увеличению расхода топлива тепловой машиной. Таким образом, на всех режимах работы тепловой машины зависимости удельного расхода топлива g_e от температуры наддувочного воздуха T_S имеют экстремальные, то есть минимальные значения (см. фиг.1 - зависимости оптимальных температур наддувочного воздуха от мощности (линии 6-10), минимального расхода топлива от температуры наддувочного воздуха (линии 11-15) и расхода топлива на заданном режиме работы тепловой машины от температуры наддувочного воздуха (линии 16-20)) [Тепловозные двигатели внутреннего сгорания / А.Э.Симсон, А.З.Хомич, А.А.Куриц и др. - М.: Транспорт, 1987. с.384, 385; Хомич А.З. Эффективность и вспомогательные режимы тепловозных дизелей. - М.: Транспорт, 1979. с. 70, 71; Хомич А.З., Тупицын О.И., Симеон А.Э. Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов. - М.: Транспорт, 1975. с.187, 199, 200].

Наибольшее распространение получили экстремальные системы двух типов:

а) экстремум определяется по чувствительности; в этом случае управляющий сигнал для ИМ формируется по результатам измерения крутизны (производной) статической характеристики ОР (в данном случае g_e=f(N_e,Т_S);

б) экстремум находится по разности между текущим и экстремальным значениями, полученными на предыдущем шаге и хранящимися в запоминающем устройстве блока поиска экстремума (БПЭ).

Предлагаемая автоматическая система экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины (типа а или б) содержит тепловую машину 1 с наддувом (фиг.2 - принципиальная блок-схема автоматической системы экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины), нагружаемую агрегатом нагрузки 2, систему охлаждения наддувочного воздуха, состоящую из жидкостного (или воздушного) охладителя наддувочного воздуха 3, радиатора 4, насоса 5, соединенных между собой и с тепловой машиной 1 трубопроводами 6, вентилятор охлаждения 7 с приводом 8, воздушно-жидкостную систему охлаждения тепловой машины 1, состоящую из радиатора 9, насоса 10, трехходовой перепускной клапан 11 с приводом 12, соединенных между собой и с тепловой машиной 1 трубопроводами 13, вентилятор охлаждения 14 с приводом 15, датчики: температуры наддувочного воздуха 16, температуры наружного воздуха 17, температуры охлаждающей жидкости на выходе из тепловой машины 18, скорости вращения вала тепловой машины ω_В 19, вращающего момента на валу тепловой машины М_B 20 и расхода топлива g_T 21, выходы которых подключены к входам микропроцессорного контроллера 22, к выходам которого подключены привод 8 вентилятора 7, привод 15 вентилятора 14 и привод 12 трехходового клапана 11, блок управления тепловой машиной 23 (n_к - положение рукоятки контроллера машиниста), соединенный посредством автоматического регулятора скорости вращения вала 24 с тепловой машиной 1.

Предлагаемая автоматическая система экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины (фиг.3 - функциональная схема автоматической системы экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины) связана с двумя автоматическими системами регулирования: с автоматической системой регулирования скорости вращения вала тепловой машины (функциональные элементы: объект регулирования скорости вращения вала 25 (ОРС), автоматический регулятор скорости вращения вала 24 (АРС), блок управления тепловой машиной 23 (БУМ)) и с автоматической системой регулирования температуры охлаждающей жидкости Т_ж тепловой машины (функциональные элементы: объект регулирования температуры 26 (ОРТ2), ИУ2 (поз.18), ЗУ2 (поз.27), СУ2 (поз.28), ИМ2 (поз.15), PO2 (поз.14)). Система охлаждения наддувочного воздуха является объектом регулирования температуры наддувочного воздуха 29 (ОРТ1), на который действуют три основных внешних возмущающих воздействия (изменение расхода топлива g_Т тепловой машиной 1, изменение скорости вращения вала тепловой машины ω_В, изменение температуры наружного воздуха T_вз) и два регулирующих воздействия (изменение подачи охлаждающего воздуха G₁ вентилятором 7 и изменение расхода охлаждающей жидкости G₄, через трехходовой перепускной клапан 11). Регулируемой величиной системы охлаждения наддувочного воздуха является температура наддувочного воздуха T_S. Датчик температуры наддувочного воздуха 16 выполняет функции ИУ1, функции ИУ2 выполняет датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из тепловой машины 18, датчик температуры наружного воздуха 17 выполняет функции ИУЗ, датчик скорости вращения вала тепловой машины 19 выполняет функции ИУД, датчик вращающего момента тепловой машины 20 выполняет функции ИУ5, датчик расхода топлива 21 тепловой машиной выполняет функции ИУ6. Выходные сигналы ИУ1 и ИУЗ соответственно х₁ и х₃ подаются в суммирующее устройство 30 СУ1, выходной сигнал ИУ2 х₂ подается в СУ2. Выходные сигналы ИУ4 и ИУ5 соответственно х₄ и х₅ подаются в блок умножения 31 БУ, где они перемножаются. Таким образом выходной сигнал БУ у₁=х₄·х₅ эквивалентен эффективной мощности тепловой машины N_e, он подается в блок деления 32 БД, в СУ1, в СУ2 и в БПЭ (поз.33) оптимальной температуры наддувочного воздуха, при которой наблюдается экстремум (минимум) расхода топлива тепловой машиной. В БД кроме выходного сигнала блока умножения подается выходной сигнал ИУ6, эквивалентный расходу топлива тепловой машиной g_T. Выходной сигнал БД, эквивалентный удельному расходу топлива тепловой машиной g_e, подается в БПЭ, выходной сигнал которого, эквивалентный расходу топлива при заданной мощности машины, подается в ЗУ1 (поз.34). Выходной сигнал ЗУ1 - x_з1, эквивалентный оптимальному значению температуры наддувочного воздуха T_SO для данного режима работы тепловой машины, подается в СУ1. В СУ2, кроме того, подается выходной сигнал ЗУ2 - х_з2, соответствующий сигналу задания, эквивалентному заданному значению температуры охлаждающей жидкости на выходе из тепловой машины.

Функции PO1 выполняет вентилятор 7, а функции ИМ1 - его привод 8, функции PO2 выполняет вентилятор 14, а функции ИМ2 его привод 15. Функции РО3 выполняет трехходовой перепускной клапан 11, а функции ИМЗ выполняет его привод 12 (см. фиг.2 и 3). В ИМ1 подается выходной сигнал СУ1 Δх_су11=k₁ Δх_з1-k₂ Δх₁+k₃ Δx₂+k₄ Δy₁ (здесь k₁-k₄ - коэффициенты передачи по каналам действия соответствующих сигналов, Δx_з1 - приращение выходного сигнала ЗУ1, Δx₁ и Δx₂ - приращения выходных сигналов ИУ1 и ИУ2, Δy₁ - приращение выходного сигнала БУ). Этот сигнал подается в ИМ1 только в процессе охлаждения наддувочного воздуха, то есть при изменении подачи вентилятора 7 в диапазоне от G₁=G_1макс до G₁=0. В ИМЗ подается выходной сигнал СУ1 Δx_су12=k₅ Δх_з1-k₆Δx₁+k₇ Δx₂+k₈ Δy₁ (здесь k₅-k₈ - коэффициенты передачи по каналам действия соответствующих сигналов). Этот сигнал подается в ИМЗ только в процессе подогрева наддувочного воздуха, то есть при изменении расхода охлаждающей жидкости на перепуск в диапазоне от G₄=0 до G₄=G_4макс. В ИМ2 подается выходной сигнал СУ2 Δх_су2=k₉ Δх_з2-k₁₀ Δх₂+k₁₁ Δх₃+k₁₂ Δy₁ (здесь k₉-k₁₂ - коэффициенты передачи по каналам действия соответствующих сигналов). На фиг.3 η₂ - сигнал задания ЗУ2, y₂(g_e) - выходной сигнал БД, G₂ - выходной сигнал PO₂ и G₃ - количество охлаждающей жидкости на выходе из тепловой машины.

Микропроцессорный контроллер (МПК) выполняет функции элементов БУ, БД, БПЭ, ЗУ1, СУ1, ЗУ2 и СУ2. БПЭ содержит программу автоматического поиска температуры T_SO, при которой тепловая машина имеет минимальный расход топлива для данного режима ее работы. Он так изменяет сигнал задания η₁, а значит, и значения температуры T_SO, чтобы удельный эффективный расход топлива тепловой машиной g_e был бы наименьшим.

Для ускорения процесса поиска с помощью БПЭ оптимальных значений температуры наддувочного воздуха T_SO автоматические системы регулирования температуры охлаждающей жидкости и экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины выполнены комбинированными с использованием дополнительных сигналов управления по мощности тепловой машины N_e и по температуре наружного воздуха T_вз. Эти системы регулирования температуры настраиваются так, чтобы они имели статическую неравномерность по температуре наружного воздуха T_вз, равную нулю, и отрицательные статические неравномерности по мощности тепловой машины N_e. То есть эти системы являются системами комбинированного регулирования и должны иметь статические характеристики по мощности тепловой машины N_е, соответствующие зависимостям оптимальных значений температуры охлаждающей жидкости T_жО и температуры наддувочного воздуха T_SO тепловой машины от мощности тепловой машины N_е.

Использование в автоматических системах регулирования температуры охлаждающей жидкости T_ж и экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха T_S тепловой машины дополнительных сигналов управления по мощности тепловой машины N_e и по температуре наружного воздуха T_вз с целью компенсации их действия на ОР позволяет обеспечить не только требуемые статические характеристики систем, но и значительно повысить (в несколько раз - до 6) такие показатели качества их работы, как относительное перерегулирование и длительность переходного процесса - время регулирования [Менский Б.М. Принцип инвариантности в автоматическом управлении и регулировании. - М.: Машиностроение, 1972. с.63-64, 68-69, 72-73], [Алиев Р.А. Промышленные инвариантные системы автоматического управления. - М.: Энергия, 1971, с.29, 82-83, 98-99], [Луков Н.М. Автоматическое регулирование температуры двигателей. - М.: Машиностроение, (1977), 1995. с.219, 241].

Предлагаемая автоматическая система экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины работает следующим образом (см. фиг.1, 2 и 3).

При установившемся режиме работы тепловой машины значение температуры наддувочного воздуха T_S, например, такое, при котором значение расхода топлива g_T минимальное. После, например, увеличения позиции контроллера машиниста n_к, скорости вращения вала ω_В и мощности N_e тепловой машины и уменьшения температуры наддувочного воздуха T_S значение этой температуры может быть таким, при котором g_T>g_Тмин для новых значений позиции контроллера машиниста n_к, скорости вращения вала ω_В и мощности N_e тепловой машины. При этом БПЭ сравнивает новое значение g_T с предыдущим значением g_T, хранящимся в памяти БПЭ, и в соответствии с разностью между ними изменяет сигнал задания η₁ настолько, чтобы температура наддувочного воздуха T_S уменьшилась и расход топлива g_T стал меньше. Затем БПЭ снова измеряет новое значение g_T и сравнивает его с предыдущим значением, хранящимся в памяти БПЭ. Если опять новое значение g_T будет меньше предыдущего значения, то процесс поиска экстремума (минимума) g_T продолжается и так до тех пор, пока новое значение g_T будет больше предыдущего значения. После чего БПЭ делает в поиске шаг назад (осуществляет реверс) и поиск температуры наддувочного воздуха T_SO, при которой наблюдается экстремум (минимум) g_Т, прекращается.

После, например, уменьшения позиции контроллера машиниста n_к, скорости вращения вала ω_В и мощности N_e тепловой машины и увеличения температуры наддувочного воздуха Т₂ значение этой температуры может быть таким, при котором g_T>g_Тмин для новых значений позиции контроллера машиниста n_к, скорости вращения вала ω_В и мощности N_e тепловой машины. При этом БПЭ в соответствии с заложенной в него программой сравнивает новое значение g_T с предыдущим значением g_T, хранящимся в памяти БПЭ, и в соответствии с разностью между ними изменяет сигнал задания η₁ настолько, чтобы температура наддувочного воздуха T_S увеличилась и расход топлива g_T стал меньше. Затем БПЭ снова измеряет новое значение g_T и сравнивает его с предыдущим значением, хранящимся в памяти БПЭ. Если опять новое значение g_T будет меньше предыдущего значения, то процесс поиска экстремума (минимума) g_T продолжается и так до тех пор, пока новое значение g_T будет больше предыдущего значения. После чего БПЭ делает в поиске шаг назад и поиск температуры наддувочного воздуха T_SO, при которой наблюдается экстремум (минимум) g_T, прекращается.

Таким образом, предлагаемая автоматическая система экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха T_S тепловой машины после изменения позиции контроллера машиниста n_к, скорости вращения вала ω_В и мощности N_e тепловой машины автоматически выбирает (находит) такое значение температуры наддувочного воздуха T_SO, при котором наблюдается минимальный расход топлива g_Т, минимальный износ тепловой машины и минимальные выбросы вредных веществ с выпускными газами.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения

Технический результат заключается в обеспечении минимального расхода топлива, повышении надежности тепловой машины и уменьшении выброса вредных веществ с выпускными газами за счет улучшения качества рабочего процесса путем поддержания таких оптимальных значений температуры наддувочного воздуха, при которых обеспечивается минимальный расход топлива, повышается надежность тепловой машины и уменьшается выброс вредных веществ с выпускными газами.

Технический результат достигается за счет того, что в автоматическую систему экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины с агрегатом нагрузки, содержащую теплообменник наддувочного воздуха, охлаждаемый жидкостью, прокачиваемой первым насосом и распределяемой трехходовым перепускным клапаном с приводом между первым радиатором, соединенным с теплообменником и обдуваемым воздухом, подаваемым первым вентилятором с приводом, и вторым радиатором, соединенным с тепловой машиной и вторым насосом и обдуваемым воздухом, подаваемым вторым вентилятором с приводом, датчик температуры наддувочного воздуха, установленный на магистрали нагнетания воздуха между теплообменником и тепловой машиной, датчик температуры охлаждающего воздуха, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик скорости вращения вала тепловой машины, датчик вращающего момента на валу тепловой машины, датчик расхода топлива, регулятор скорости вращения вала тепловой машины, блок управления, причем блок управления соединен с тепловой машиной посредством регулятора скорости вращения вала тепловой машины, дополнительно введены: блок умножения, к которому подключены датчик скорости вращения вала и датчик вращающего момента на валу; блок деления, к которому подключены блок умножения и датчик расхода топлива; блок поиска экстремума расхода топлива тепловой машиной, которому соответствует оптимальная температура наддувочного воздуха тепловой машины, с заложенной в него программой автоматического поиска экстремума, к которому подключены блоки умножения и деления, а также первое задающее устройство температуры наддувочного воздуха; первое суммирующее устройство, к которому подключены датчик температуры наддувочного воздуха и датчик охлаждающего воздуха, блок умножения и первое задающее устройство, а также приводы трехходового перепускного клапана и первого вентилятора; второе суммирующее устройство, к которому подключены датчик температуры охлаждающего воздуха и датчик охлаждающей жидкости тепловой машины, блок умножения и второе задающее устройство, а также привод второго вентилятора.

Перечень фигур

Фиг.1 - зависимости оптимальных температур наддувочного воздуха от мощности (линии 6-10), минимального расхода топлива от температуры наддувочного воздуха (линии 11-15) и расхода топлива на заданном режиме работы тепловой машины от температуры наддувочного воздуха (линии 16-20).

Фиг.2 - принципиальная блок-схема автоматической системы экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины.

Фиг.3 - функциональная схема предлагаемой автоматической системы экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины.

Автоматическая система экстремального регулирования температуры наддувочного воздуха тепловой машины с агрегатом нагрузки, содержащая теплообменник наддувочного воздуха, охлаждаемый жидкостью, прокачиваемой первым насосом и распределяемой трехходовым перепускным клапаном с приводом между первым радиатором, соединенным с теплообменником и обдуваемым воздухом, подаваемым первым вентилятором с приводом, и вторым радиатором, соединенным с тепловой машиной и вторым насосом и обдуваемым воздухом, подаваемым вторым вентилятором с приводом, датчик температуры наддувочного воздуха, установленный на магистрали нагнетания воздуха между теплообменником и тепловой машиной, датчик температуры охлаждающего воздуха, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик скорости вращения вала тепловой машины, датчик вращающего момента на валу тепловой машины, датчик расхода топлива, регулятор скорости вращения вала тепловой машины, блок управления, причем блок управления соединен с тепловой машиной посредством регулятора скорости вращения вала тепловой машины, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены блок умножения, к которому подключены датчик скорости вращения вала и датчик вращающего момента на валу; блок деления, к которому подключены блок умножения и датчик расхода топлива; блок поиска экстремума расхода топлива тепловой машиной, которому соответствует оптимальная температура наддувочного воздуха тепловой машины, с заложенной в него программой автоматического поиска экстремума, к которому подключены блоки умножения и деления, а также первое задающее устройство температуры наддувочного воздуха; первое суммирующее устройство, к которому подключены датчик температуры наддувочного воздуха и датчик охлаждающего воздуха, блок умножения и первое задающее устройство, а также приводы трехходового перепускного клапана и первого вентилятора; второе суммирующее устройство, к которому подключены датчик температуры охлаждающего воздуха и датчик охлаждающей жидкости тепловой машины, блок умножения и второе задающее устройство, а также привод второго вентилятора.