УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ И ОЦЕНКИ ЗАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ТЯГОВОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к устройствам контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства при выборе экономичных режимов работы.
Известно устройство контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства [Пат. 2029932 Россия, МПК G01L 5/00, G01L 23/22. Эконометр / В.А.Родичев, М.П.Бурдиан. - №4932555/10; Заявл. 29.04.1991; Опубл. 27.02.1995, Бюл. №6], содержащее датчик, электроннологический блок и световой индикатор.
Датчиком является разомкнутая контактная пара, образованная регулировочным винтом и валом рычага центробежного регулятора частоты вращения (РЧВ). В зависимости от режимов работы двигателя контактная пара находится в разомкнутом состоянии (недогрузка двигателя), в замкнутом состоянии меньше установленного времени (номинальный режим), в замкнутом состоянии больше установленного времени (режим перегрузки). В зависимости от вышеуказанных состояний контактной пары, от датчика устройства поступает электрический сигнал в логический блок устройства, который и определяет режим работы светового индикатора, в частности, при экономичном режиме работы двигателя световой индикатор устройства постоянно горит, при перегрузке - мигает и при недогрузке не горит.
Недостатком данного устройства является невозможность визуального достоверного контроля загрузки двигателя по причине отсутствия шкалы указателя с выделенными зонами режимов недогрузки, рекомендуемого и перегрузки, а также невозможность оценки загрузки двигателя в численных значениях, что затрудняет оператору выбирать наиболее экономичный режим работы двигателя тягового средства.
Известно устройство контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства [Пат. 2030723 Россия, МПК 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. 03.06.1992; Опубл. 10.03.1995, Бюл. №7], содержащее датчик, электроннологический 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.
Недостатком данного устройства является невозможность визуального достоверного контроля загрузки двигателя по причине отсутствия шкалы указателя с выделенными зонами режимов недогрузки, рекомендуемого и перегрузки, а также невозможность оценки загрузки двигателя в численных значениях, что затрудняет оператору выбирать наиболее экономичный режим работы двигателя тягового средства.
Известно устройство контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства [Пат. 2198388 Россия, МПК G01L 23/08. Устройство для определения загрузки дизельного двигателя / Н.И.Зубов, СВ.Свиридов, И.И.Беспятов. - №2001102129/06; Заявл. 23.01.01; Опубл. 10.02.03, Бюл. №4], содержащее первичный преобразователь, соединительный кабель, индикаторный указатель, источника питания и преобразователь сигналов, состоящий из электрического фильтра, аналого-цифрового преобразователя, логического блока и блока управления индикатора. 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 двигателя тягового средства.
Недостатком данного устройства является невозможность визуального достоверного контроля загрузки двигателя по причине отсутствия шкалы указателя с выделенными зонами режимов недогрузки, рекомендуемого и перегрузки, а также невозможность оценки загрузки двигателя в численных значениях, что затрудняет оператору выбирать наиболее экономичный режим работы двигателя тягового средства.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению относится устройство контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства [Пат. 2379640 Россия, МПК G01L 23/22. Устройство контроля дизеля / А.П.Уханов, С.В.Стрельцов, Р.Н.Мустякимов, P.M.Гайсин. - №2008130215/06; Заявл. 21.07.2008; Опубл. 20.01.2010, Бюл. №2] содержащее первичный преобразователь, соединительный кабель, преобразователь сигналов, индикаторный указатель и источник питания.
В качестве первичного преобразователя используется следящее устройство, выполненное в виде рычага корректора центробежного РЧВ и индуктивного датчика перемещений, вмонтированного в корпус корректора.
В зависимости от нагрузочного режима работы двигателя тягового средства происходит перемещение рычага корректора РЧВ вниз или вверх, а следовательно и соответствующее перемещение сердечника индуктивного датчика перемещений, что в свою очередь приводит к изменению его индуктивности (к изменению выходных сигналов первичного преобразователя). Сформированный электрический сигнал по кабелю поступает в преобразователь сигналов, где преобразовывается в показания (проценты загрузки по величине крутящего момента) указателя.
Недостатком данного устройства является невозможность визуального достоверного контроля загрузки двигателя по причине отсутствия шкалы указателя с выделенными зонами режимов недогрузки, рекомендуемого и перегрузки, а также невозможность оценки загрузки двигателя в численных значениях, что затрудняет оператору выбирать наиболее экономичный режим работы двигателя тягового средства.
Заявленное изобретение направленно на устранение вышеуказанных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: возможность достоверно контролировать и оценивать загрузку двигателя тягового средства по шкале указателя устройства. Контроль загрузки осуществляется по нахождению стрелочного указателя в одной из зон (недогрузки, рекомендуемая и перегрузки). Оценка осуществляется по величине коэффициента загрузки двигателя, представляющего собой отношение фактического крутящего момента двигателя к его номинальному значению.
Указанный технический результат достигается за счет применения стрелочного указателя, показания которого согласованы с коэффициентом загрузки двигателя тягового средства по крутящему моменту. Шкала стрелочного указателя имеет три окрашенные зоны: желтая - режим недогрузки, зеленая - рекомендуемый режим, красная - режим перегрузки.
На фиг.1 представлен общий вид устройства контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства, на фиг.2 выносной элемент А.
Устройство контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства содержит первичный преобразователь 1, выполненный в виде следящего устройства, состоящего из рычага 2 корректора центробежного РЧВ и индуктивного датчика перемещений 3, вмонтированного в корпус 4 корректора, соединительный кабель 5, преобразователь сигналов 6, состоящий из задающего генератора 7, буферного каскада 8 и интегратора 9, стрелочный указатель 10, имеющий три зоны 11, 12, 13, окрашенные в разный цвет и соответствующие определенному диапазону изменения коэффициента загрузки двигателя, источник питания 14.
Устройство контроля и оценки загрузки двигателя тягового средства работает следующим образом. Требуемый скоростной режим на корректорной ветви регуляторной характеристики двигателя обеспечивает центробежный РЧВ и корректор, путем перемещения дозатора топливного насоса высокого давления в сторону увеличения или уменьшения подачи топлива. При перемещении рычага 2 корректора вниз или вверх происходит соответствующее перемещение сердечника индуктивного датчика перемещений 3, что в свою очередь приводит к изменению его индуктивности (к изменению выходных сигналов первичного преобразователя 1). Сформированный электрический сигнал по кабелю 5 поступает в преобразователь сигналов 6, где преобразовывается в показания стрелочного указателя 10 по коэффициенту загрузки двигателя. На шкале указателя имеется три зоны загрузки, окрашенные в различный цвет: желтый - режим недогрузки, которому соответствует диапазон изменения коэффициента загрузки двигателя по крутящему моменту от 0 до 0,8, зеленый - рекомендуемый режим, которому соответствует диапазон изменения коэффициента загрузки от 0,8 до 1 и красный - режим перегрузки, которому соответствует диапазон изменения коэффициента загрузки от 1 до 1,25.