Комбінований регулятор частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння

Комбінований регулятор частоти обертання двигуна вн утрішнього згоряння, що складається з електронного регулятора частоти обертання колінчастого вала двигуна з програмним керуванням подачею палива, що включає електронний блок керування, паливний насос високого тиску з муфтою випередження впорскування палива і шесте 3 34427 Плунжер паливного насоса високого тиску здійснює обертальний і зворотно-поступальний рухи. Відсічна втулка паливного насоса шарнірно з'єднана ексцентриковим валом з поворотним сердечником соленоїда електромагніта і датчиком положення відсічної втулки паливного насоса. Блок обробки інформації в електронному блоці управління отримує електричні сигнали від датчиків: частоти обертання колінчастого вала двигуна; положення важеля управління двигуном; положення відсічної втулки паливного насоса високого тиску; температури повітря і охолоджуючої рідини; тиску повітря; моменту початку впорскування палива. Блок обробки інформації порівнює отримані сигнали з програмою, що закладена в пам'ять електронного блока управління, і виробляє, необхідний за величиною, сигнал для визначення положення поворотного сердечника соленоїда електромагніта, тобто положення відсічної втулки паливного насоса і, відповідно, кількості впорскуваного палива. Кут випередження впорскування (момент початку впорскування) залежить від тиску робочої рідини (палива) в робочій порожнині виконуючого циліндра привода механізму випередження впорскування палива. Тиск в робочій порожнині циліндра визначається гідро-електромагнітним каланом, що управляється від бортового мікропроцесора. Електромагнітний клапан змінює тиск робочої рідини в порожнині циліндра привода механізму випередження впорскування палива в залежності від частоти обертання колінчастого вала і навантаження на двигун за програмою, що закладена в пам'ять електронного блока управління. Регулювання кількості впорскуваного палива і моменту його початку здійснюється дискретно, через певні проміжки часу, що задаються тактовим генератором. Недоліком такого регулятора є те, що в умовах неусталених швидкісних і навантажувальних режимів (наприклад, при русі триктора з постійною швидкістю при виконанні сільськогосподарських технологічних операцій чи при роботі двигуна в складі дизель-електричного агрегата) збільшується витрата палива і погіршується якість перехідних процесів через значний час адаптації системи регулювання до нових умов. Метою корисної моделі є зниження витрати палива і покращення якості перехідних процесів шляхом введення в електронний регулятор з управлінням подачею палива додаткового коректуючого сигнала за зовнішнім збудженням (навантаженням). Вирішення поставленої задачі досягається тим, що в систему автоматичного регулювання ДВЗ, що складається з електронного регулятора частоти обертання колінчастого вала двигуна з програмним управлінням подачею палива, що включає електронний блок управління, паливний насос високого тиску з муфтою випередження впорскування палива і шестеренним підкачувальним паливним насосом, датчиків: частоти обертання колінчастого вала двигуна; положення важеля управління двигуном; температури повітря і 4 охолоджуючої рідини; тиску повітря; положення відсічної втулки паливного насоса; момента початку впорскування палива; виконавчих механізмів: переміщення відсічної втулки паливного насоса; кутового переміщення кулачкового механізму привідного вала паливного насоса, згідно корисній моделі на проміжному валу, що з'єднує двигун внутрішнього згоряння і споживач, встановлені два диски з металевими штифтами, що взаємодіють з двома індуктивними датчиками, електрично зв'язаними з електронним блоком управління і соленоїдом електромагніта виконавчого механізму відсічної втулки паливного насоса. Комбінований регулятор частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння (Фіг.) складається з паливного насоса 1, що складається з розподільчої втулки 2, плунжера 3 з відсічною втулкою 4, кулачкової шайби 5, поворотного кільця 6 з роликами 7, пальця 8, що зв'язує поворотне кільце 6 з поршнем 9 виконавчого механізму кута випередження впорскування палива, зворотної пружини 10, дроселя 11 і гідроелектромагнітного клапана 12, що регулює тиск палива в порожнині 13 циліндра, відсічна втулка 4 паливного насоса 1 ексцентриковим валом 14 зв'язана з якорем 15 соленоїда електромагніта 16 і індуктивним датчиком 17 положення відсічної втулки 4, підкачуючого шестеренного насосу 18 з переливним клапаном 19 і дроселем 20, що встановлений в корпусі насоса 1, зворотньої пружини плунжера 21, електронного блока управління 22, датчика 23 положення важеля управління двигуном, датчика 24 частоти обертання двигуна, дисків 25 і 26, що жорстко закріплені на приводному валу 27, з маркувальними шти фтами 28 і 29, індуктивних датчиків 30 та 31, що складаються з магнітних сердечників 32 і 33, магнітопроводів 34 і 35, котушок 36 і 37, індуктивні датчики 30 і 31 жорстко встановлені на нерухомих корпусах 38 і 39, паливних форсунок 40, трубопроводів 41, з'єднаних з нагнітальними каналами 42, що виконані в розподільчій втулці 2, і з розподільчими отворами 43, індуктивного датчика 44 момента початку підйому голки форсунки (початку впорскування палива), електрично з'єднаного з електронним блоком управління 22. Комбінований регулятор частоти обертання двигуна вн утрішнього згоряння з програмним регулюванням і з додатковим коректуючим сигналом за навантаженням працює наступним чином. При роботі двигуна плунжер 3 паливного насоса здійснює при набіганні кулачкової шайби 5 на ролики 7 кулачкового механізму зворотно-поступальний і обертальний рух в розподільчій втулці 2. Кількість палива, що подається до форсунок двигуна, визначається активним ходом (х) (Фіг.) плунжера 3 і залежить від положення відсіяної втулки 4 відносно плунжера 3. В період нагнітального ходу плунжера 3 розподільчий отвір 41 в плунжері суміщається з одним з нагнітальних каналів в розподільчій втулці 2, в результаті чого паливо подається до паливних форсунок 40 двигуна. Зворотний рух плунжера 3 здійснюється зворотною пружиною 21. При зворотному русі плунжера 3 надплунжерний простір у втулці 2 заповнюється паливом че 5 34427 рез впускний отвір (на схемі не показаний) з порожнини паливного насоса 1. Подача і тиск палива в корпусі паливного насосу 1 підтримується шестеренним насосом 18 з переливним клапаном 19 і дроселем 20, через який надлишок палива повертається в бак. В залежності від швидкісного і навантажувального режимів роботи двигуна змінюється кут випередження впорскування палива шляхом провертання поворотного кільця 6 кулачкового механізму разом з роликами 7 відносно кулачкової шайби 5. Провертання поворотного кільця 6 здійснюється через палець 8 поршнем 9 виконавчого механізму зміни кута випередження впорскування палива при зміні тиску робочої рідини (палива) в порожнині циліндра 13. При збільшенні тиску палива в робочій порожнині циліндра 13 поршень (Фіг.) переміщується праворуч, стискаючи зворотну пружину 10 до досягнення рівноважного стану, при зменшенні тиску в порожнині робочого циліндра 13 переміщення поршня в зворотному напрямку здійснюється зусиллям пружини 10. Тиск в робочій порожнині циліндра 13 визначається перерізом в дроселі 11 і перерізом дроселюючого отвору гідроелектромагнітного клапану 12, величина якого визначається величиною запрограмованого електричного сигналу, що поступає від електронного блока управління 22 на гідроелектромагнітний клапан 12, який, в свою чергу, залежить від частоти обертання колінчастого вала двигуна і його навантаження. Сигнал на зміну кута випередження впорскування палива в електронний блок управління поступає від індуктивного датчика 43 момента початку впорскування палива. Момент початку впорскування палива (кут) порівнюється з запрограмованою величиною кута випередження впорскування палива для заданого швидкісного і навантажувального режимів роботи двигуна, що зберігається в пам'яті електронного блоку управління. При зміні швидкісного чи навантажувального режимів роботи двигуна змінюється кількість палива, що подається в циліндри двигуна. Зміна кількості палива, що подається, здійснюється шляхом осьового переміщення відсіяної втулки 4 за допомогою ексцентрикового вала 14, жорстко зв'язаного з якорем 15 соленоїда електромагніта 16. Електричний сигнал на соленоїд електромагніту 16 подається з електронного блока управління 22. Величина електричного сигналу, що поступає 6 на соленоїд 16, залежить від величин сигналів, що поступають від датчика 23 положення важеля управління, датчика 24 частоти обертання колінчастого вала двигуна, да тчиків температури і тиску повітря та температури охолоджуючої рідини (на схемі не показані), останні порівнюються з даними, що зберігаються в пам'яті бортового мікропроцесора і сигналом датчика 17 положення відсічної муфти 4. Отримані сигнали модифікуються до тих пір, поки фактичні величини сигналів не співпадуть з відповідними закладеними в пам'ять електронного блока управління. Період адаптації до нового швидкісного чи нового навантажувального режиму може складати від десятих до кількох секунд. При передачі крутного момента від двигуна до споживача відбувається закручування привідного вала 27 пропорційно навантаженню, що передається. При роботі двигуна в умовах неусталених навантажень (наприклад, під час руху трактора при виконанні сільськогосподарських операцій чи при роботі двигуна в складі дизель-електричного агрегата) за сталого положення важеля управління двигуном, а також при зміні налаштування регулятора, зміна зовнішнього навантаження призводить до зміни кута закручування вала 27, що передає крутний момент від двигуна до споживача, тобто до зміни відносних кутови х положень штифтів 28 та 29, встановлених на дисках 25 і 26, відносно магнітних сердечників 32 і 33 індуктивних датчиків 30 та 31. В результаті цього змінюється момент подачі сигналу від індуктивного датчика 31 по відношенню до моменту подачі сигналу від індуктивного датчика 30, розташованих відносно початку і кінця вала 27, в електронний блок управління. Отриманий сигнал про зміну навантаження передається з бортового мікропроцесора на соленоїд 16 паралельно сигналам від датчика 24 частоти обертання двигуна, датчика 23 положення важеля управління двигуном, що призводить до збільшення швидкодії системи регулювання частоти обертання двигуна, покращення якості перехідного процесу і зменшення витрати палива за період перехідних процесів і період адаптації системи. Джерела інформації: 1. Крутов В.И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1989. -416с. 2. Руководство по ремонту Skoda Fabia. Чехія, 1999. -187с. 7 Комп’ютерна в ерстка C. Литв иненко 34427 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601