Система дистанционного управления двигателем внутреннего сгорания

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.01.80 (21) 2874783/25-06 (51) М. К . с присоединением заявки №вЂ”

F 02 D 37/00

Гасударственный квинтет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 621.436.—

-545 (088.8) о данаи изобретений

N вткритий

Опубликовано 23.09.81. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 28.09.81 (72) Авторы изобретения

Г. А. Вдовина, В. Ф. Еременко, Ю. М. Осипов, Б. Г. Сиротин и...У, Г. Шперлинг. (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам, дистанционного управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС) .

Известны системы дистанционного управления ДВС, содержащие местный пост с органом управления, кинематически связанным с регулятором, задатчик режима работы, подключенный к каналу управления, связывающему элементы сравнения, к входам которых подключен датчик частоты вращения и преобразователь с сервомеханиз- 10 мом, кинематически соединенным с органом

-управления листного поста (1).

Недостатком известной системы при управлении, например судовым двигателем, является сохранение управляющего команд- 1i ного и исполнительного сигналов в системе по приходе ее сервомеханизма в положение максимальной подачи топлива, когда система уже отработала, а двигатель еще не набрал максимальной частоты вращения изза инерционности корпуса судна или в тех случаях, когда перегрузка судна или повышенное сопротивление корпуса судна из-за внешних условий не дает двигателю набрать максимальную частоту вращения, на которую отрегулирована система. Тем самым снижается надежность системы, происходит бесполезная выработка ее ресурса.

Цель изобретения — повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена автоматическим выключателем управляющего сигнала, связанным с датчиком частоты вращения и включенным в канал управления между элементом сравнения и преобразователем, и управляющим звеном, подключенным к автоматическому выключателю и 1инематически связанным с сервомеханизмом. При этом автоматический выключатель выполнен в виде источника эталонного сигнала, дополнительного элемента сравнения и двух логических элементов И, причем дополнительный элемент сравнения и два логических элемента И снабжены двумя входами и выходом, к первому входу дополнительного элемента сравнения подключен датчик частоты вращения, к второму — источник эталонного сигнала, к второму входу первого элемента И вЂ” управляющее звено, а к второму входу второго

866255 элемента И вЂ” выход элемента сравнения канала управления.

Управляющее звено выполнено в виде кулачка, кинематически связанного с сервомеханизмом, и концевого выключателя, контактирующего с кулачком. и подключенного к автоматическому выКлючателю.

На чертеже изображена принципиальная схема системы.

Двигатель 1 снабжен „местным мостом 2 с органом управления 3, кинематически связанным с регулятором 4.

Задатчик 5 подключен к органу управления при помощи элементов 6 и 7, сравнения, расположенных в канале управления, 5

1О преобразователя 8 и сервомеханизма 9. К входам элементов 6 и 7 сравнения подклю- 15 чен датчик 10 частоты вращения двигателя при помощи фильтра 11.

Элемент 6 сравнения образует с управляющей обмоткой 8, 1 преобразователя 8 канал управления уменьшением подачи топлива в двигатель, а элемент сравнения 7 с 2р обмоткой 8, 2 преобразователя 8 — канал управления увеличением подачи топлива в двигатель.

В канал управления увеличением подачи топлива в двигатель между элементом 7 сравнения и обмоткой 8,2 преобразователи

8 включен автоматический выключатель 12, содержащий дополнительный элемент сравнения 12, 1 с двумя входами и выходом к

55

Сигнал с выхода элемента 6 поступает на управляющую обмотку 8, 1 преобразова теля 8, Преобразователь 8 подает силовое питание от автономного источника (не показан) в правую полость сервомеханизма 9, первому входу которого подключен датчик

10 частоты вращения двигателя, ко второму источник 12, 2, эталонного сигнала; соединенный последовательно с двумя логическими элементами И 12,3 и 12,4, снабженными двумя входами и выходом, к второму входу элемента И 12, 4 подключен элемент 7 сравнения, а выход И 12, 4 подключен к обмотке 8,2 преобразователя 8.

К второму входу элемента И 12, 3 автоматического выключателя 8 подключено управляющее звено 13, содержащее кулачок

13,1, кинематически связанный с сервомеханизмом 9 и контактирующий с концевым 40 выключателем 13, 2 сигнализации о достижении сервомеханизмом 9 и органом 3 положения максимальной подачи топлива в двигатель.

Система работает следующим образом.

При задании сигнала от задатчика 5 íà 45 уменьшение частоты вращения двигателя на входах элементов 6 и 7 сравнения образуется разность сигналов от задатчика 5 и задатчика 10 частоты вращения двигателя. На выходе элемента 6 сравнения вырабатывается сигнал на уменьшение подачи 5В топлива (на выходе элемента 7 сигнал не появляется, так как уровень сигнала от задатчика 5 ниже уровня сигнала от датчика 10). вызывая перемещение его поршня со штоком и соединенного с ним органа 3 и в сторону уменьшения подачи топлива в двигатель и уменьшения частоты его вращения.

Сигнал с выхода элемента 6 снижается тогда, когда частота вращения двигателя 1 достигает заданной величины и сигналы на входах элемента 6 сравняются.

При задании сигнала от задатчика 5 на увеличение частоты вращения двигателя 1, на входах элементов 6 и 7 сравнения образуется разность сигналов от задатчика 5 и датчика 10 частоты вращения двигателя.

На выходе элемента 7 вырабатывается командный сигнал на увеличение подачи топлива (на выходе элемента 6 сигнал не появляется, так как уровень сигнала от задатчика 5 выше уровня сигнала от датчика 10).

Сигнал с выхода элемента 7 через элемент И 12,4 автоматического выключателя

12 поступает на управляющую обмотку 8, 2 преобразователя 8. Преобразователь 8 подает силовое питание от автономного источника (не показан) в левую полость сервомеханизма 9, вызывая перемещение его поршня со штоком и соединенного с ним органа

3 и в сторону увеличения затяжки пружины регулятора 4 двигателя 1, т. е. увеличения подачи топлива в двигатель и частоты его врашения.

Сигнал с выхода элемента 7 снимается тогда, когда частота вращения двигателя 1 достигнет заданной величины и сигналы на входах элемента 7 сравниваются.

В связи с тем, что судно обладает существенной инерционностью, а сопротивление воды движению судна сильно зависит от внешних факторов и может существенно меняться со временем, например из-за обрастания корпуса судна, максимальная частота вращения двигателя, которую он может развить, также может меняться с течением времени.

Когда сервомеханизм системы уже находится в положении максимальной подачи топлива, частота вращения двигателя даже при благоприятных условиях еще некоторое время ниже максимальной, При этом система подрабатывает, находится в напряженном состоянии. Аналогичный случай имеет место тогда, когда в силу внешних причин (сильного встречного ветра, волнения или из-за обрастания корпуса) двигатель не может развить максимальную частоту вращения.

Для исключения подобного явления, по приходе серв омеханизма 9 в положение максимальной подачи топлива, связанный с ним кулачок 13, 1 управляющего звена 13 замыкает концевой выключатель 13,2, подавая сигнал на вход элемента И 12,3 автоматического выключателя 12. Сигнал с выхода элемента И 12, 3 поступает на вход элемента И 12,4, блокируя при этом прохождение сигнала на управляющую обмотку

8, 2 преобразователя 8. Канал управления увеличением подачи топлива в двигатель отключается.

866255 6

Формула изобретения

Составитель В. Ищенко

Техред А. Бойкас Корректор Ю Макаренко

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор П. Ортутай

Заказ 8037 56

При достижении двигателем максимальной частоты вращения, уровень сигнала от датчика 10 на входе элемента сравнения

12, 1 уравнивается с уровнем сигнала от источника эталонного сигнала. На выходе элемента сравнения 12,1 сигнал снимается 5 и элемент И 12,4 разблокируется.

На второй вход элемента И 12 3 поступает сигнал с выхода элемента сравнения

12,1, сравнивающего уровень сигнала от датчика 10 и частоты вращения двигателя и от источника эталонного сигнала 12,2 (ког- 1О да. частота вращения двигателя не достигла максимальной величины).

Система разблокируется также при уменьшении частоты вращения двигателя, как только разомкнется концевой выключатель 13,2.

Введение в систему управления судовым двигателем внутреннего сгорания автоматического выключателя с управляющим звеном позволяет существенно повысить ресурс системы и ее надежность. зо

1. Система дистанционного управления двигателем внутреннего сгорания, содержа- 2s щая местный пост с органом управления, кине Мати чески связанным с регулятором, задатчик режима работы, подключенный к каналу управления, связывающему элементы сравнения, к входам которых подключен датчик частоты вращения, и преобразова- ЗО тель с сервомеханизмом, кинематически соединенным с органом управления местного поста, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, система снабжена автоматическим выключателем управляющего сигнала, связанным с датчиком частоты вращения и включенным в канал управления между элементом сравнения и преобразователем, и управляющим звеном подключенным к автоматическому выключателю и кинематически связанным с сервомеханизмом.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что автоматический выключатель выполнен в виде источника эталонного сигнала, дополнительного элемента сравнения и двух логических элементов И, причем дополнительный элемент сравнения и два логических элемента И снабжены двумя входами и выходом, к первому входу дополнительного элемента сравнения подключен датчик частоты вращения, ко второму — источник эталонного сигнала, к второму входу первого элемента И вЂ” управляющее звено, а к второму входу второго элемента И вЂ” выход элемента сравнения канала управления.

3. Система по п. 1, 2; отличающаяся тем, что управляющее звено выполнено в виде кулачка, кинематически связанного с сервомеханизмом, и концевого выключателя, контактирующего с кулачком и подключенного к автоматическому выключател1р.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 88960, кл. F 02 d, опублик 1956.