Устройство контроля загрузки дизеля

Авторы патента:

G01L23/22 - для обнаружения и индикации перебоев в работе двигателя внутреннего сгорания; устройства, содержащие датчики давления, комбинированные с системой зажигания двигателей внутреннего сгорания

Владельцы патента RU 2379640:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к устройствам для контроля загрузки дизеля. Устройство контроля загрузки дизеля содержит первичный преобразователь, соединительный кабель, преобразователь сигналов с интегратором, индикаторный указатель и источник питания. В качестве первичного преобразователя используется следящее устройство и индуктивный датчик перемещений вмонтированного в корпус корректора регулятора частоты вращения. Стальной сердечник датчика постоянно прижат к рычагу корректора. Величина выходного сигнала первичного преобразователя зависит от индуктивности электромагнитной катушки датчика, определяемой величиной погружения сердечника в катушку при воздействии на сердечник рычага корректора, что соответствует величине загрузке дизеля. Данный сигнал поступает в преобразователь сигналов, где преобразовывается в показания индикаторного указателя. Наличие интегратора в преобразователе сигналов обеспечивает стабилизацию выходных сигналов первичного преобразователя при кратковременных колебаниях рычага корректора. Изобретение обеспечивает непрерывный контроль загрузки дизеля во всем диапазоне работы центробежного регулятора частоты вращения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к устройствам контроля загрузки дизеля при выборе экономичных режимов работы.

Известно устройство контроля загрузки дизеля [1], содержащее датчик, электронно-логический блок и световой указатель.

Датчиком является разомкнутая контактная пара, образованная регулировочным винтом и валом рычага центробежного регулятора частоты вращения (РЧВ). При достижении дизелем максимальной загрузки контактная пара замыкается, электрический сигнал от датчика поступает в логический блок, где преобразуется в показания светового указателя, информирующего водителя о необходимости перехода на более экономичный режим работы.

Недостатками данного устройства являются: узкий диапазон контроля загрузки дизеля по причине срабатывания датчика только при максимальном нагрузочном режиме в момент перехода работы дизеля с регуляторной на корректорную ветвь скоростной характеристики; необходимость периодической очистки элементов контактной пары от отложений продуктов износа, содержащихся в картерном масле центробежного РЧВ; низкая надежность срабатывания контактной пары, так как она работает в масляно-воздушной среде; низкая стабильность выходных сигналов от датчика при кратковременных колебаниях вала рычага РЧВ.

Известно устройство контроля загрузки дизеля [2], содержащее датчик, электронно-логический блок с однокристальной микроЭВМ и световой указатель.

Датчиком является контактная пара, образованная регулировочным винтом и валом рычага центробежного РЧВ. Наличие в электронном блоке однокристальной микроЭВМ позволяет более точно контролировать режим максимальной загрузки дизеля.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению относится устройство для определения загрузки дизельного двигателя [3], содержащее первичный преобразователь, соединительный кабель, преобразователь сигналов, состоящий из задающего генератора и буферного каскада, индикаторный указатель и источник питания.

В качестве первичного преобразователя (датчика) используется бесконтактная пара, включающая вал рычага центробежного РЧВ с вмонтированным в него постоянным магнитом и регулировочный винт, изготовленный из диамагнетика, внутрь которого вставлен полупроводниковый чувствительный магнитоуправляемый элемент, обладающий способностью изменять величину выходного сигнала от изменяющего магнитного поля, вызванного изменением расстояния между валом рычага и регулировочным винтом, величина которого пропорциональна степени загрузки дизеля.

Недостатками данного устройства являются: узкий диапазон контроля загрузки дизеля по причине срабатывания датчика в небольших пределах изменения расстояния между валом рычага центробежного РЧВ и регулировочным винтом; необходимость периодической очистки элементов бесконтактной пары от отложений продуктов износа, содержащихся в картерном масле центробежного РЧВ; низкая надежность срабатывания бесконтактной пары, так как элементы пары разделены воздушно-масляной средой; нестабильность выходных сигналов при возможных колебаниях вала рычага РЧВ.

Заявленное изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: возможность непрерывного контроля загрузки дизеля во всем диапазоне работы центробежного РЧВ в зависимости от нагрузочно-скоростных режимов; снижение трудоемкости обслуживания устройства за счет исключения операции по очистке от отложений продуктов износа бесконтактной пары из-за ее отсутствия в заявленном устройстве; повышение надежности срабатывания первичного преобразователя за счет обеспечения постоянного подпора подвижных элементов следящего устройства; повышение стабильности выходных сигналов при возможных колебаниях рычага центробежного РЧВ за счет использования интегратора в преобразователе сигналов устройства.

Указанный технический результат достигается за счет использования первичного преобразователя, состоящего из устройства, следящего за режимом работы дизеля (рычага корректора центробежного РЧВ) и одновременно управляющего величиной индуктивности (выходного сигнала) в зависимости от загрузки дизеля (индуктивный датчик перемещений), а также за счет того, что в преобразователе сигналов имеется интегратор, обеспечивающий стабилизацию выходных сигналов при кратковременных колебаниях рычага корректора РЧВ.

На фиг.1 представлен общий вид устройства контроля загрузки дизеля, на фиг.2 - выносной элемент А.

Устройство контроля загрузки дизеля содержит первичный преобразователь 1, соединительный кабель 2, преобразователь сигналов 3, состоящий из задающего генератора 4, буферного каскада 5 и интегратора 15, индикаторный указатель 6 и источник питания 7, причем в качестве первичного преобразователя 1 используется следящее устройство, выполненное в виде рычага 8 корректора центробежного РЧВ, и индуктивный датчик перемещений, состоящий из электромагнитной катушки 9, вмонтированной в корпус 10 корректора, стального сердечника 11, установленного с радиальным зазором в осевых отверстиях электромагнитной катушки 9 и штока 12 корректора с возможностью изменения индуктивности электромагнитной катушки 9 при перемещении сердечника 11 под действием рычага 8 корректора в зависимости от загрузки дизеля, при этом верхний конец сердечника 11 жестко соединен с подвижным неметаллическим стержнем 13, нагруженным пружиной 14, для обеспечения постоянного контакта нижнего конца сердечника 11 с рычагом 8 корректора. Преобразователь сигналов 3 дополнительно включает интегратор 15, обеспечивающий стабилизацию выходных сигналов первичного преобразователя 1 при кратковременных колебаниях рычага 8 корректора с возможностью регулирования времени отклика.

Устройство контроля загрузки дизеля работает следующим образом.

В зависимости от нагрузочного режима работы дизеля (режим холостого хода, режим малых и средних нагрузок, режим номинальной нагрузки, режим перегрузок) рычаг управления подачей топлива устанавливается в соответствующее положение (в диапазоне от минимальной до максимальной подачи топлива), обеспечивает требуемый скоростной режим на определенной нагрузке центробежный РЧВ, грузы (или пружина) которого перемещают дозатор топливного насоса высокого давления в сторону увеличения или уменьшения подачи топлива. Одновременно с этим происходит перемещение рычага 8 корректора вниз или вверх, а следовательно, и соответствующее перемещение сердечника 11, что, в свою очередь, приводит к изменению индуктивности электромагнитной катушки 9 (к изменению выходных сигналов первичного преобразователя 1). Сформированный электрический сигнал по кабелю 2 поступает в преобразователь сигналов 3, где преобразовывается в показания (проценты загрузки по величине крутящего момента) индикаторного указателя 6.

Задающий генератор 4 преобразователя 3 вырабатывает электрические импульсы заданной частоты, которые поступают на входы буферного каскада 5. Буферный каскад 5 обеспечивает развязку задающего генератора 4 и индуктивного датчика перемещений, а интегратор 15 обеспечивает стабилизацию выходных сигналов первичного преобразователя 1, время отклика которых регулируется изменением емкости конденсатора.

Источники информации

1. Пат. RU 2029932, кл. G01L 5/00, G01L 23/22. Эконометр / В.А.Родичев, М.П.Бурдиан. - №4932555/10; Заявл. 29.04.91; Опубл. 27.02.95; Бюл. №6.

2. Пат. RU 2030723, кл. G01L 23/22. Сигнализатор загрузки двигателя / П.А.Амельченко, М.П.Бурдиан, М.Ш.Клебанов, В.А.Родичев, В.И.Романовский, А.И.Якубович, С.Д.Ярош. - №5066742/10; Заявл. 03.06.92; Опубл. 10.03.95; Бюл. №7.

3. Пат. RU 2198388, кл. G01L 23/08. Устройство для определения загрузки дизельного двигателя / Н.И.Зубов, С.В.Свиридов, И.И.Беспятов. - №2001102129/06; Заявл. 23.01.01; Опубл. 10.02.03; Бюл. №4.

1. Устройство контроля загрузки дизеля, содержащее первичный преобразователь, соединительный кабель, преобразователь сигналов, состоящий из задающего генератора, буферного каскада и интегратора, индикаторный указатель и источник питания, отличающееся тем, что в качестве первичного преобразователя используется следящее устройство, выполненное в виде рычага корректора центробежного регулятора частоты вращения, и индуктивный датчик перемещений, состоящий из электромагнитной катушки, вмонтированной в корпус корректора, стального сердечника, установленного с радиальным зазором в осевых отверстиях катушки и штока корректора с возможностью изменения индуктивности катушки при перемещении сердечника под действием рычага корректора в зависимости от загрузки дизеля, при этом верхний конец сердечника жестко соединен с подвижным неметаллическим стержнем, нагруженным пружиной, обеспечивающей постоянный контакт нижнего конца сердечника с рычагом корректора.

2. Устройство контроля дизеля по п.1, отличающееся тем, что преобразователь сигналов дополнительно включает интегратор, обеспечивающий стабилизацию выходных сигналов первичного преобразователя при кратковременных колебаниях рычага корректора с возможностью регулирования времени отклика.

Способ распознавания детонационных стуков // 2258833

Изобретение относится к способам распознавания детонационных стуков, возникающих при детонационном сгорании в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). .

Датчик детонации // 2258208

Изобретение относится к контролю вибрации двигателей внутреннего сгорания, а именно к датчикам детонации нерезонансного типа, применяемым в системах гашения детонации в двигателях внутреннего сгорания.

Способ автоматического определения и установки оптимального момента зажигания топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания // 2247259

Изобретение относится к системам управления моментом зажигания топливовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания. .

Сборочный узел катушки зажигания // 2227278

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в конструкции индивидуальной катушки зажигания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), снабженной устройством для контроля рабочего процесса в цилиндре ДВС.

Устройство для подавления детонации в двигателях внутреннего сгорания // 2220318

Изобретение относится к устройствам для подавления детонации в ДВС. .

Способ выявления детонации в двигателе внутреннего сгорания и устройство для его осуществления // 2214586

Изобретение относится к технике диагностики двигателей внутреннего сгорания. .

Электрическая схема для помехоустойчивой обработки сигналов // 2208840

Изобретение относится к обработке сигналов от датчиков (Д), в частности, детонационного сгорания. .

Датчик детонации // 2162214

Изобретение относится к контролю вибрации двигателей внутреннего сгорания и предназначено для систем электронного управления двигателями внутреннего сгорания. .

Устройство контроля загрузки двигателя // 2159417

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для информационного контроля степени загрузки двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано при эксплуатации дизельных или карбюраторных двигателей.

Устройство определения детонации и способ определения детонации для двигателя внутреннего сгорания // 2424497

Изобретение относится к определению детонации в двигателе внутреннего сгорания, а именно к способу определения, работает ли двигатель с детонацией, на основании форм колебательного сигнала двигателя внутреннего сгорания

Устройство определения детонации // 2431816

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройствах определения детонации двигателя внутреннего сгорания

Устройство определения детонации и способ определения детонации для двигателя внутреннего сгорания // 2442116

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для определения детонации двигателя внутреннего сгорания на основе формы волны вибрации двигателя внутреннего сгорания

Способ и устройство для распознавания детонационного стука при смене режимов работы двигателя внутреннего сгорания // 2528780

Изобретение может быть использовано при проектировании системы управления ДВС, работающего на нескольких видах топлива. Способ распознавания детонации при изменении вида топлива заключается в том, что регистрируют характеристику сигнала (ikr), характеризующего корпусный шум ДВС (2), определяют опорный уровень фонового шума (rkr) путем фильтрации в фильтре нижних частот (ФНЧ). Изменяют коэффициент (TPF) фильтрации ФНЧ на период времени перехода с одного топлива на другое, при этом значение коэффициента (TPF) фильтрации в этот момент устанавливают ниже. Факт появления детонации устанавливают в зависимости от порогового значения (SW), которое согласуют в процессе смены вида топлива. Устройство для реализации способа содержит блок (5) регистрации корпусного шума, предназначенный для регистрации характеристики сигнала (ikr), и блок (4) распознавания детонации, предназначенный для регистрации сигнала (ikr) и определения его опорного уровня (rkr). Регулирование осуществляют изменением положения дроссельной заслонки, количества подаваемого топлива или изменением угла опережения зажигания. Технический результат заключается в уменьшении вероятности ложного срабатывания системы управления. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство и способ контроля работоспособности датчика // 2627976

Группа изобретений относится к контролю элементов систем управления. Устройство контроля работоспособности датчика содержит блок приема, блок памяти, блок анализа и блок контроля. Блок приема выполнен с возможностью приема сигналов от датчика и сохранения в блоке памяти. Блок памяти выполнен с возможностью хранения сигналов от датчика. Блок анализа выполнен с возможностью выявления шумового компонента в сохраненных сигналах от датчика и вычисления значения СКО (среднеквадратического отклонения) шумового компонента и записи этого значения в блок памяти. Блок контроля выполнен с возможностью определения изменений в принимаемых сигналах от датчика как разности между двумя последовательными сигналами от датчика и выдачи сигнала неисправности, если изменения сигналов от датчика не выходят за 6 СКО в течение предварительно определенного времени Тконт. Причем вышеуказанные блоки функционально связаны друг с другом непосредственно или опосредовано посредством линий связи. Также заявлен способ контроля работоспособности датчика. Технический результат заключается в повышении надежности и точности определения неисправности датчика. 2 н. и 12 з.п. ф-лы.

Устройство и способ контроля работоспособности беспроводного датчика // 2627984

Группа изобретений относится к контролю элементов систем управления. Устройство контроля работоспособности беспроводного датчика содержит блок опроса, блок памяти, блок анализа и блок контроля. Блок опроса выполнен с возможностью запрашивания показаний от беспроводного датчика и сохранения их в блоке памяти. Блок памяти выполнен с возможностью хранения сигналов от датчика. Блок анализа выполнен с возможностью выявления шумового компонента в сохраненных сигналах от датчика и вычисления значения СКО (среднеквадратического отклонения) шумового компонента и записи этого значения в блок памяти. Блок контроля выполнен с возможностью определения изменений в принимаемых сигналах от датчика, как разности между двумя последовательными сигналами от датчика, и выдачи сигнала неисправности, если изменения сигналов от датчика не выходят за 6 СКО в течение предварительно определенного времени Тконт. Причем вышеуказанные блоки функционально связаны друг с другом непосредственно или опосредовано посредством линий связи. Также заявлен способ контроля работоспособности беспроводного датчика. Технический результат заключается в повышении надежности и точности определения неисправности датчика. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Управляющее устройство для двигателя внутреннего сгорания // 2638228

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Управляющее устройство для двигателя внутреннего сгорания содержит систему управления детонацией, систему охлаждения и электронный блок управления. Система управления детонацией, выполнена с возможностью вычисления величины коррекции угла зажигания согласно присутствию или отсутствию детонации в двигателе внутреннего сгорания так, что величина коррекции угла зажигания обновляется в направлении увеличения, когда детонация возникает, и обновляется в направлении уменьшения, когда детонации не возникает. Система управления детонацией выполнена с возможностью вычисления угла зажигания на основе величины коррекции угла зажигания и с возможностью зажигания свечи зажигания двигателя внутреннего сгорания при угле зажигания, полученном путем задержки угла зажигания в ответ на возникновение детонации. Система охлаждения предназначена для охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Электронный блок управления выполнен с возможностью подачи управляющего значения, соответствующего целевому значению параметра охлаждения, в систему охлаждения. Система охлаждения выполняет охлаждение двигателя внутреннего сгорания в соответствии с управляющим значением. Электронный блок управления выполнен с возможностью корректировки управляющего значения на основе величины коррекции угла зажигания таким образом, что когда величина коррекции угла зажигания увеличивается, величина коррекции для коррекции управляющего значения увеличивается по величине коррекции в направлении, в котором охлаждающая способность системы охлаждения увеличивается. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания включает в себя первую систему охлаждения, которая главным образом охлаждает блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания, и вторую систему охлаждения, которая главным образом охлаждает периферию впускного отверстия. Первая система охлаждения и вторая система охлаждения соответственно включают в себя проточные каналы охлаждающей среды, независимые друг от друга. Электронный блок управления выполнен с возможностью подачи управляющего значения на вторую систему охлаждения. Технический результат заключается в предотвращении возникновения детонации путем управления как углом зажигания, так и температурой охлаждающей воды. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.