Глава 6

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ (ЭЛЕКТРОННЫЕ) АВТОМАТИЧЕСКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ

§ 6.1. Функциональная схема регулятора

К двигателю внутреннего сгорания в современных ус­ловиях предъявляются все более повышенные требования по экономичности, приемистости, удобству настройки и обслужива­ния, составу отработавших газов в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов. Сказанное обусловливает поиск новых путей создания автоматических регуляторов достаточно ком­пактных, обеспечивающих требуемую точность работы и дающих возможность учета всех необходимых входных координат, в числе которых можно назвать изменение частоты вращения, вида (плот­ности) топлива, давления наддува, давления и температуры окру­жающей среды с одновременным обеспечением определенных статических и динамических свойств. Комплекс перечисленных (и других) входных координат требует решения задач их учета в целях совершенствования рабочих процессов двигателя.

Анализ конструктивных средств решения этих задач автомати­ческими регуляторами различных типов показал, что лучшими возможностями в этом отношении обладают электрические САР. Они могут содержать различные электронные блоки (микропро­цессоры и мини-ЗВМ), осуществляющие непрерывный синтез информации о состоянии рабочего процесса и внешних условий и вырабатывающие для каждого мгновенного состояния двигателя наиболее целесообразное (а при наличии ЭВМ — и оптимальное) решение, определяющее вид команды на исполнительное устрой­ство, задающее цикловую подачу топлива, а иногда и характер процесса впрыска.

В тех случаях, когда в систему электрического регулятора входят электронные блоки, регуляторы обычно называют элект­ронными.

Раньше других системы электронного управления стали при­менять для бензиновых двигателей, уже имеющих электрическую энергию, используемую в системе зажигания. Отчасти по этой же причине различные электрические и электронные устройства, предназначенные для автоматизации работы дизелей, сначала стали применять для дизель-генераторов, работающих в стационарных условиях (см. рис. 5.3, 5.4), и только затем для транспортных двигателей.

В настоящее время сложилось два направления развития си­стем электрического (электронного) регулирования двигателей. Первое из них включает разработки, предназначенные для тради­ционной топливоподающей аппаратуры с воздействием на рейку топливного насоса высокого давления. В системах второго на­правления регулирующее воздействие воспринимается непосред­ственно форсунками электромагнитного типа.

В функциональную схему электрических (электронных) регу­ляторов (рис. 6.1) входят датчики, предназначенные для замера значений входных координат (со; Т\ р\ N и др.) и выработки со­ответствующих электрических сигналов (У*/, У_т\ У_р; 1/^ и др.). Значения отдельных параметров на заданном равновесном режиме устанавливаются соответствующими задатчиками.

Сигналы датчиков в электрических регуляторах непосредст­венно или после усиления воспринимаются исполнительным эле­ментом, преобразующим электрические сигналы в механические в виде перемещения якоря электромагнита и связанной с ним рейки топливного насоса или иглы форсунки.

В электронных регуляторах сигналы датчиков поступают в электронный блок, в котором синтезируются по соответствующей программе, в результате чего вырабатывается управляющий сиг­нал, воспринимаемый исполнительным устройством регулятора.