Датчик прискорення

Реферат: Датчик прискорення містить корпус, кришку, між корпусом і кришкою першу підпружинену діафрагму, утворюючи першу і другу камери, сполучені через дросель, установлений в кришці резистор постійного опору, шунтований контактами, зв'язаними з діафрагмою і з'єднувальну трубку. До корпуса додатково приєднаний перетворювач сигналів відхилення тиску, виконаний у вигляді основного циліндра з кришкою, між якими установлена друга діафрагма зв'язана тягою з третьою діафрагмою, периферійна частина якої з'єднана з, розміщеним усередині основним, додатковим циліндром, який через діаметральні, з осьовими отворами, промені зв'язаний з основним циліндром. Третя діафрагма з додатковим циліндром утворюють третю камеру, яка через осьові отвори променів і радіальні основного циліндра в місцях їх з'єднання сполучена з атмосферою, а з другою діафрагмою і додатковим і основним циліндрами четверту камеру, безпосередньо сполучену перехідником з другою камерою і з'єднувальною трубкою. Друга діафрагма і кришка основного циліндра утворюють п'яту камеру, сполучену з четвертою камерою через додатковий дросель. UA 110208 U (54) ДАТЧИК ПРИСКОРЕННЯ UA 110208 U UA 110208 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Датчик належить до галузі машинобудування, переважно до двигунобудування і, зокрема, може бути використаний в системах з електронним керуванням введення додаткової кількості палива короткочасним збільшенням тривалості командного імпульсу, що подається на виконавчий орган подачі палива. Відомий датчик прискорення містить корпус, кришку, установлену між ними підпружинену діафрагму, з утворенням двох камер сполучених через калібрований отвір, установлений в кришці резистор постійного опору, шунтований контактами, зв'язаними з діафрагмою і з'єднувальну трубку, сполучену з одною камерою, (див. кн. Покровский Г.П. Электроника в системах питания автомобильных двигателей. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1972. - С.46-48, рис. 31). Однак, недоліком відомого датчика є обмежені функціональні можливості, обумовлені формуванням ним сигналів керування пропорційних змінюванню тиску у впускній трубі двигуна і швидкості (першій похідній) його змінювання. Останнє зменшує швидкодію виконавчого механізму, що викликає запізнювання короткочасного збільшення тривалості командного імпульсу, від чого зменшується доза подачі палива і різко погіршується динаміка розгону двигуна, а також експлуатаційні показники автомобіля. Таким чином, відомий датчик прискорення має обмежені функціональні можливості формування сигналів керування короткочасного збільшення тривалості командного імпульсу подачі палива. Тому в основу запропонованого датчика поставлено задачу розширити його функціональні можливості формування сигналів керування командного імпульсу подачі палива. Для вирішення поставленої задачі пропонується удосконалення, суттєвими ознаками якого є те, що в ньому, крім сигналів керування, пропорційних першому змінюванню тиску у впускній трубі двигуна і другого, пропорційного швидкості його змінювання, ще додатково формується третій сигнал керування за відхиленням прискорення (другій похідній) його змінювання. Це реалізується шляхом приєднання до корпуса відомого датчика перетворювача сигналів відхилення тиску, виконаного у вигляді основного циліндра з кришкою, між якими установлена друга діафрагма, зв'язана тягою з третьою діафрагмою. Периферійна частина останньої з'єднана з, розміщеним усередині основного, додатковим циліндром, який за допомогою діаметрально розміщених, з осьовими отворами, променів зв'язаний з основним циліндром. При цьому третя діафрагма разом з додатковим циліндром утворюють третю камеру, яка через осьові отвори променів і радіальні отвори основного циліндра, в місцях їх з'єднання, постійно сполучена з атмосферою. Також третя діафрагма з додатковим, основним циліндрами і другою діафрагмою утворюють четверту камеру, яка безпосередньо сполучена перехідником з другою камерою і з'єднувальною трубкою. Друга діафрагма з кришкою основного циліндра утворюють п'яту камеру сполучену через другий додатковий дросель з четвертою камерою. При такому технічному рішенні в перехідних процесах будуть формуватися сигнали керування і подаватися на виконавчу діафрагму: - перший, пропорційний змінюванню тиску у впускній трубі двигуна; другий, пропорційний швидкості (першій похідній) і третій, пропорційний прискоренню (другій похідній) його змінювання. На представленому кресленні схематично показано загальний вигляд датчика прискорення. Запропонований датчик містить корпус 1, до якого кришкою 2 притиснена перша діафрагма 3, з утворенням першої "А" і другої "В" камер, сполучених між собою першим дроселем 4. У кришці 2 на ізоляторі 5 установлена електрична частина датчика - резистор 6 постійного опору, який шунтується контактами 7, зв'язаними з діафрагмою 3. В камері "В" розміщена пружина 8, забезпечуюча замикання контактів 7. До корпуса 1 додатково приєднаний перетворювач 9 сигналів відхилення тиску, виконаний у вигляді основного циліндра 10 з кришкою 11, між якими установлена друга діафрагма 12, зв'язана тягою 13 з третьою діафрагмою 14, периферійна частина якої герметично з'єднана з додатковим, розміщеним усередині основного, циліндром 15, який через діаметральні, з осьовими отворами 16, 17, променями 18, 19 зв'язаний з основним циліндром 10. Діафрагма 14 з додатковим циліндром 15 утворюють третю камеру "С", яка через отвори 16, 17 і отвори в основному циліндрі в місцях їх з'єднання постійно сполучається з атмосферою, а з другою діафрагмою 12, додатковим 15 і основним циліндром 10 - четверту камеру "D", безпосередньо сполучену перехідником 20 з першою камерою "А" і з'єднувальною трубкою 21. Друга діафрагма 12 з кришкою 11 основного циліндра утворюють п'яту камеру "Е, " сполученою з четвертою камерою "D" через додатковий другий дросель 22. Працює запропонований датчик прискорення наступним чином. В усталеному навантажувальному і швидкісному режимі роботи двигуна тиск в камерах "А", "В", "С", "D", "Е" теж усталений і рівний. В результаті дії дисбалансу сил тиску у впускному тракті 1 UA 110208 U 5 10 15 20 25 30 35 двигуна і атмосферного тиску з одного і пружини 8 з другого боку перша діафрагма 3 забезпечує замикання контактів 7. При різкому відкриванні дросельної заслінки тиск у впускному тракті, а отже, в з'єднувальній трубці 21 різко зростає, який через наявність другого дроселя 22 у камері "Е" буде наростати повільніше, ніж в камері "D", в результаті чого друга діафрагма 12 буде зміщуватися вправо, а разом з нею тяга 13 і зв'язана з нею третя діафрагма 14 перетворювача 9, забезпечуючи додаткове підвищення тиску в камері "D". При цьому збільшення тиску через перехідник 20 передається в камеру "А" і діє на першу діафрагму 3, яка, долаючи зусилля опору пружини 8, переміщується і розмикає коло шунтуючого резистора 6. Внаслідок цього резистор вмикається в спільний контур датчиків, опір замкненого контуру зростає і блок синтезу інформації збільшує тривалість командного імпульсу, а отже, дозу подачі палива в циліндри двигуна. Таким чином, на першій діафрагмі 3 пневматично підсумовується три переміщення, в результаті чого переміщення зв'язаного з нею рухомого контакту буде складатися із основного переміщення, викликаного змінюванням вхідного тиску, додаткового переміщення, викликаного швидкістю (першою похідною) змінювання вхідного тиску, обумовленого дроселем 22, і додаткового переміщення, викликаного прискоренням (другою похідною) змінювання вхідного тиску, обумовленого дроселем 4. Після відкривання дросельної заслінки і стабілізації тиску, через дроселі 4, 21, він в камерах "А", "В", "D", Έ" вирівнюється і пружина 8 знову повертає першу діафрагму 3 у вихідне положення, що приводить до шунтування додаткового резистора. Тривалість командного імпульсу залежить від складових, пропорційних першій і другій похідній від змінювання тиску, які визначаються з врахуванням об'єму камер "В", "F", перерізів перепускних отворів дроселів 4, 21 і жорсткості пружини 8. Таким чином, запропоноване технічне рішення дає можливість шляхом підвищеної швидкодії, виробляти імпульси і збагачувати пальну суміш при швидкості відкривання дросельної заслінки нижче критичної. Застосування датчика прискорення, в порівнянні з уже відомим, дасть можливість: - підвищити динамічну точність формування командного імпульсу, а отже, дози подачі палива, завдяки розширенню функціональних можливостей датчика; - покращити динаміку розгону автомобіля за рахунок форсованого збагачення пальної суміші на перехідних режимах роботи двигуна; - полегшити пуск холодного двигуна, оскільки дає можливість, як і при звичайному карбюраторі, виконувати "підкачку" палива перед пуском двигуна послідовним натисканням на педаль дросельної заслінки; - підвищити експлуатаційні показники автомобіля на перемінних швидкісних і навантажувальних режимах роботи двигуна, які в загальному балансі часу складають 70 %; - створити певні зручності при керуванні подачею палива завдяки можливому формуванню командного імпульсу, пропорційного прискоренню відкривання дросельної заслінки; - розширити область використання переважно на автомобілях з карбюраторними двигунами. 40 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Датчик прискорення, що містить корпус, кришку, між корпусом і кришкою першу підпружинену діафрагму, утворюючі першу і другу камери, сполучені через дросель, установлений в кришці резистор постійного опору, шунтований контактами, зв'язаними з діафрагмою, і з'єднувальну трубку, який відрізняється тим, що до корпуса додатково приєднаний перетворювач сигналів відхилення тиску, виконаний у вигляді основного циліндра з кришкою, між якими установлена друга діафрагма, зв'язана тягою з третьою діафрагмою, периферійна частина якої з'єднана з, розміщеним усередині основного, додатковим циліндром, який через діаметральні, з осьовими отворами, промені зв'язаний з основним циліндром, причому третя діафрагма з додатковим циліндром утворюють третю камеру, яка через осьові отвори променів і радіальні основного циліндра в місцях їх з'єднання сполучена з атмосферою, а з другою - діафрагмою і додатковим і основним циліндрами - четверту камеру, безпосередньо сполучену перехідником з другою камерою і з'єднувальною трубкою, а друга діафрагма і кришка основного циліндра утворюють п'яту камеру, сполучену з четвертою камерою через додатковий дросель. 2 UA 110208 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3