201405. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás és kapcsolási elrendezés belsőégésű motorok üzemidejének meghatározására
HU 201405 B l A találmány tárgya eljárás belsőégésű motorok üzemidejének meghatározására, amely eljárásnál a belsőégésű motor körfolyamatának, illetve kipufogó gázának hőmérsékletét mérjük és a számlálást a hőmérsékletre utaló jellel vezéreljük. A találmány tárgya továbbá kapcsolási elrendezés belsőégésű motorok tényleges és/vagy terhelésarányos üzemidejének meghatározására, amely kapcsolási elrendezésnél a motor hőmérsékletét mérő termoelem erősítő egyik bemenetére csatlakozik. Különböző típusú és felhasználási körű belsőégésű motorok terhelésarányos és tényleges üzemidejének ismerete az üzemeltetés szempontjából igen lényeges lehet. Az ismert belsőégésű motorokhoz használt tényleges üzemidő számláló berendezések (pl. QUARZ üzemóraszámláló, Ganz Műszer Művek, Budapest) rendívül pontos időmérést tesznek lehetővé, ugyanakkor problémát jelent annak biztosítására, hogy csak az alatt az idő alatt történjen üzemidő számlálás, amikor a motor ténylegesen üzemel, illetve hasznos teljesítményt is ad le. Szokásos eljárás az áramtalanító kapcsolóval való mérés indítás. Ebben az esetben azonban akkor is mér az üzemidő számláló berendezés, ha a motor nem jár, csak feszültség alá van helyzve az elektromos rendszer. Ismeretes továbbá a mérésnek az olajnyomás kapcsolóról való indítása. Az itt használatos olajnyomás kapcsolók egyrészt megbízhatatlanok, másrészt a módszer hibája az is, hogy abban az esetben is ha a motor alapjáraton, hasznos teljesítmény nélkül működik, az olajnyomás már eléri a kapcsolási szintet, azaz az üzemidő számláló méri az üzemidőt. Ismeretes továbbá a terhelésarányos üzemidőnek a belsőégésű motor körfolyamatának átlag hőmérséklete, illetve kipufogó gáz hőmérséklete alapján való mérése. Ilyen eljárást és az eljárás foganatosítására készült berendezést ismertet a 170 589 lajstromszámú HU szabadalmi leírás. A szabadalmi leírás alapján gyártott berendezés (ELKON SD 303, HITEKA, Budapest) a hőmérséklet mérést termoelemmel végzi. Az ELKON SD 303 berendezéshez melléklet kapcsolási rajz szerint (rajzszám: 203-00-00-001/3) a terhelésarányos számlálást a termoelem kimeneti jele vezérli. A termoelem kétfokozatú erősítőn, nagyfrekvenciás feszültség-frekvencia konverteren, és egy nagy osztásarányú többfokozatú számlálóláncon keresztül vezérli a léptetőmotoros kijelző számlálót, ugyanakkor az abszolútt üzemidő mérésére szolgáló oszcillátort és számlálót a berendezés tápfeszültségének bekapcsolása indítja. A tápfeszültség bekapcsolásával közvetlenül indított számlálás hátránya, mint azt korábban részleteztük, az, hogy ha az erőgép elektromosrendszere feszültség alatt van, de a motor nem üzemel, a számlálás ettől még folyik. A terhelésarányos mérésre alkalmazott nagyfrekvenciás feszültség-frekvencia konverter és az ehhez kapcsolt többfokozatú számlálólánc költségessé teszi a megoldást. A találmány célja a belsőégésű motorok tényleges és terhelésarányos üzemidejének számlálására kialakított ismert eljárások és berendezések hátrányainak kiküszöbölése, nevezetesen a mérés pontossabbá tétele, az ismert rendszereknél egyszerűbb, gazdaságossabb rendszer kialakítása. A találmány szerinti tényleges üzemóra meghatározás azon a felismerésen alapul, hogy ha a tényleges üzemidő számlálást a belsőégésű motor körfolyamatának, illetve kipufogógázának hőmérsékletével vezéreljük, abban az esetben a számlálással rögzített időérték azonossá tehető a motor tényleges üzemidejével. Felismertük továbbá, hogy egyetlen műveleti erősítővel megvalósítható a terhelésarányos üzemidő számlálást vezérlő feszültségvezéreit kettős áramforrás és a tényleges üzemidő mérést indító feszültségkomparált áramgenerátor. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt eljárással úgy értük el, hogy a tényleges üzemidő mérését mindannyiszor a hőmérsékletnek egy küszöbérték fölé való növekedésekor kezdjük és a hőmérsékletnek a küszöbérték alá való csökkenéséig folytatjuk, és ezek alatt az időszakok alatt a ténylegesen eltelt időt mérjük. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésben az erősítő egyik bemenetére a termoelem másik bemenetére első tranzisztor kolletora és árambeállító ellenállás egyik pontja kapcsolódik, az árambeállító ellenállás másik pontja vonatkoztatási pontra van vezetve, az erősítő kimenetén kezdődő és a tápfeszültségen végződő sorosan kapcsolt első ellenállásból és második ellenállásból álló első feszülségosztó osztási pontjához első transzisztor és az ezzel azonos karakterisztikájú második tranzisztor bázispontja kapcsolódik, továbbá a sorosan kapcsolt harmadik ellenállásból és negyedik ellenállásból álló második feszültségosztó osztási pontjához harmadik tranzisztor bázispontja kapcsolódik, az első tranzisztor emitterpontja ötödik ellenálláson keresztül, a második tranzisztor emitterpontja az azonos értékű hatodik ellenálláson keresztül, a harmadik tranzisztor emittere pedig közvetlemül van a tápfeszültségre vezetve, és a második tranzisztor kollektorpontja a kapcsolási elrendezés arányos áramú kimenete, a harmadik tranzisztor kollektora pedig kapcsoló áramú kimenete. A találmány szerinti eljárást és kapcsolási elrendezést a rajzon szemléltetett kiviteli alak alapján ismertetjük részletesen, ahol az 1. ábra a találmány szerinti elrendezés vázlatos kapcsolási sémája. Az 1. ábrán a belsőégésű motor körfolymatának, illetve kipufogógázának hőmérsékletével arányos feszültséget az 1 erősítő 2 bemenetére vezetjük. A hőmérséklettel arányos feszültséget a motor kipufogócsonkjában elhelyezett termoelem detektálja. Ennek kimeneti kapcsa közvetlenül, vagy sorosan beiktatott hőkompenzálón keresztül szolgáltatja a hőmérséklettel arányosan változó feszültséget. Az 1 erősítő 3 bemenetére 4 tranzisztor kollektora és 5 árambeállító ellenállás egyik pontja kapcsolódik, az 5 árambeállító ellenállás másik pontja 6 vonatkoztatási pontra van vezetve, az 1 erősítő kimenetén kezdődő és a 7 tápfeszültségen végződő sorosan kapcsolt 8 és 9 ellenállásból álló 10 feszültségosztó osztási pontjához a 4 tranzisztor és az ezzel azonos karakterisztikájú 11 tranzisztor bázispontja kapcsolódik, továbbá a sorosan kapcsolt 12 és 13 ellenállásból álló 14 feszültségosztó osztási pontjához 15 tranzisztor bázispontba kapcsolódik, a 4 tranzisztor emitterpontja 16 ellenálláson keresztül, a 11 tranzisztor emitterpontja az azonos értékű 17 ellenálláson keresztül, a 15 tranzisztor emittere pedig közvetlenül van a 7 tápfeszültségre vezetve és a 11 tranzisztor kollektorponja 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
