РЕГУЛИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, В ЧАСТНОСТИ, ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ Российский патент 2017 года по МПК F01M1/16 F16N13/20 

Изобретение касается регулировочного устройства, в частности, для автомобиля, снабженного по меньшей мере одним регулировочным узлом для регулирования производительности насоса, который нагнетает среду по рабочей линии к рабочей области, при этом регулировочный узел включает в себя исполнительный цилиндр, который соединен управляющей линией с рабочей областью и использует имеющееся там рабочее давление среды как действующее на исполнительный цилиндр усилие подачи при подаче исполнительного цилиндра. Таким образом, для подачи исполнительного цилиндра используется или соответственно способствует ей рабочее давление.

Из DE 102004039713 А1 известно регулировочное устройство, которое с помощью по меньшей мере одного регулировочного узла использует давление рабочей среды в зависимости по меньшей мере от одного параметра, чтобы воздействовать на производительность насосного узла. Для этого применяются две дросселирующих области, которые расположены в ряд друг с другом. При холодном двигателе и холодной гидравлической среде вследствие большого дросселирующего действия в первой дросселирующей области заблаговременно на исполнительном узле создается большое давление или соответственно давление исполнительного импульса, так что регулировочный поршень перемещается против пружины сжатия. Насосный узел заблаговременно ограничивается в нагнетаемом им объеме, и предотвращается превышение давления при низких частотах вращения двигателя внутреннего сгорания и обусловленные этим потери производительности. При горячем двигателе внутреннего сгорания и при горячей гидравлической среде вследствие меньшего дросселирующего действия первой дросселирующей области относительно второй дросселирующей области давление исполнительного импульса устанавливается только при более высоких частотах вращения двигателя внутреннего сгорания, так что в соответствии с изменением вязкости гидравлической среды вследствие изменения температуры, только при более высоких частотах вращения нагнетаемый объем насосного узла уменьшается. С помощью второй дросселирующей области могут надежно предотвращаться обусловленные первой дросселирующей областью нежелательные колебания давления в главном масляном канале.

WO 2005/068838 А1 описывает насосную систему двигателя внутреннего сгорания с регулируемым насосом, причем частичный поток нагнетаемой среды воздействует на предварительно подпружиненный узел поршень-цилиндр, который для другого частичного потока нагнетаемой среды действует в качестве клапана.

JP 62248812 А описывает масляный контур, включающий в себя масляный насос, причем нагнетаемая среда ниже по потоку масляного насоса нагнетается в главный поток к месту смазки, а ответвленный от главного потока, переключаемый обходной поток может подаваться выше по потоку масляного насоса, причем переключение обходного потока может осуществляться посредством электромагнитной катушки.

DE 4224973 А1 описывает систему снабжения текучей средой, имеющую ограничение давления, причем ответвленная после регулируемого насоса для текучей среды регулирующая напорная линия, а также ответвленная от места потребления обратная линия сообща воздействуют на многодиапазонный управляющий клапан, который, ограничивая давление, воздействует на регулируемый насос для текучей среды.

В общем регулируемый масляный насос описан в статье «Потенциал экономии топлива регулируемого насоса с маятниковым шибером», Моторише цайтунг, MTZ 02, 2010 г., страницы 104-109.

Недостатком уровня техники является его сложная конструкция и его ограниченная производительная мощность, например, «поверка» описанной системы может осуществляться только на масле (особый режим вязкости-температуры), и при замене масла надежная работа больше невозможна. Также возможность установки двух дросселей, причем первый дроссель должен быть выполнен с возможностью регулирования его сопротивления, связана с высокими затратами.

В основу изобретения положена задача усовершенствовать регулировочное устройство с признаками ограничительной части п. 1 или 12 формулы изобретения таким образом, чтобы при регулировании насоса наряду с давлением, возникающим в результате нагнетания им среды, в регулировании также одновременно учитывалась вязкость среды. В частности, при применении в транспортном средстве при холодной среде имеющаяся в результате этого высокая вязкость должна учитываться в регулировании насоса как при низких аппаратных затратах, так и надежным образом. Кроме того, задачей изобретения является, независимо от особого режима вязкости-температуры среды и вместе с тем независимо от вида применяемой среды предпочтительно достичь «саморегулирующейся» поверки или соответственно воздействия на насос.

Эта задача решается с помощью признаков п. 1, соответственно 12 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.

Суть изобретения следует видеть в том, что исполнительный цилиндр получает возвратное усилие от узла для создания возвратного усилия, который по меньшей мере частично противодействует усилию подачи, при этом узел для создания возвратного усилия включает в себя напорную линию с дросселирующим действием, по которой протекает среда, и возвратное усилие по меньшей мере частично является результатом давления в напорной линии, при этом напорная линия предпочтительно соединяет отточную сторону и приточную сторону насоса. Узел для создания возвратного усилия особенно предпочтителен всегда, когда во время эксплуатации насоса через него протекает нагнетаемая насосом среда. Таким образом при регулировании насоса происходит быстрое и непрерывное определение и учет вязкости среды, соответственно, ее изменение.

С помощью предлагаемой изобретением конструкции осуществляется регулирование насоса, с одной стороны, давлением среды управляющей линии и, как конкурирующим с этим давлением, противодействующим регулирующим воздействием узла для создания возвратного усилия. Возвратное усилие узла для создания возвратного усилия обеспечивается за счет его дросселирующего действия, которое в небольшой степени является результатом объемного потока среды и в преобладающей степени вязкости среды.

Предпочтительно количество нагнетаемой насосом среды, кроме того, подвержено воздействию другого регулирующего воздействия, например, зависящего от частоты вращения двигателя.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления возвратный узел имеет аккумулятор энергии, предпочтительно пружинный или эластомерный элемент, который дополнительно к возвратному усилию, являющемуся результатом давления в напорной линии, по меньшей мере частично противодействует усилию подачи. Благодаря тому, что для возвратного усилия и/или усилия подачи предусмотрен аккумулятор энергии, такой как, например, пружинный или эластомерный элемент, путем расчета и юстирования по меньшей мере одного пружинного или эластомерного элемента может регулироваться постоянная доля усилия в усилии подачи или возвратном усилии. Благодаря этому могут свободно задаваться желаемые пороговые значения для суммы усилия подачи и/или возвратного усилия и регулироваться в соответствии с внешними конструктивными условиями. Также благодаря этому могут компенсироваться неправильности, обусловленные изготовлением.

Кроме того, оказалось предпочтительным, если возвратный узел включает в себя подвижно опертый посредством крепления между двумя конечными положениями элемент, причем этот элемент имеет дроссельный элемент. Подвижное опирание может быть предпочтительно выполнено в виде линейного опирания элемента относительно крепления. Альтернативно или дополнительно этот элемент может также выполнять вращательную составляющую движения относительно крепления. Участок движения элемента относительно крепления предпочтительно соответствует регулировочному участку исполнительного цилиндра. За счет непосредственной связи элементов и соответствующего расчета участков может получаться очень быстро срабатывающая система. Альтернативно или дополнительно могут применяться рычаг и коромысло для сокращения соответствующих путей и/или уменьшения необходимого усилия за счет соответствующего увеличения путей (закон рычага).

Надежная и технологически выгодная конструкция может достигаться за счет того, что исполнительный цилиндр воздействует на клапанный элемент, и клапанный элемент воздействует на связь среды регулирования в линии регулирования с исполнительным звеном насоса с целью регулирования производительности насоса, а возвратное усилие воздействует на клапанный элемент. Благодаря промежуточному включению (расположению) клапанного элемента, который переключается посредством возвратного усилия и усилия подачи, могут достигаться конструктивные свободы и пространственные расположения. Особенно предпочтительно, если движение исполнительного цилиндра и/или движение подвижно опертого элемента возвратного узла происходит за счет воздействия или соответственно регулировки клапанного элемента. Так, подвижно опертый элемент как часть возвратного узла может при своем движении и в зависимости от вязкости среды воздействовать на клапанный элемент. Например, благодаря тому, что элемент снабжен дроссельным элементом, через который протекает среда. При его движении регулирующее усилие или соответственно возвратное усилие действует на клапанный элемент, который, в свою очередь, воздействует на управление насосом.

Конструкция может быть дополнительно упрощена тогда, когда среда регулирования одновременно представляет собой среду, которую нагнетает насос. При этом линия регулирования может быть ответвлена от рабочей линии перед фильтром и/или перед потребителями или от напорной линии перед возвратным узлом.

Альтернативно или дополнительно расположенная на приточной стороне напорная линия возвратного узла может быть расположена в виде ближайшего к насосу ответвления на напорной стороне насоса, и/или расположенная на отточной стороне напорная линия возвратного узла может быть расположена в виде ближайшего к насосу подвода среды к стороне всасывания насоса. Благодаря «ближайшему» с точки зрения места и гидравлики расположению напорной линии возвратного узла может осуществляться практически непосредственная реакция возвратного узла на изменение количества нагнетаемой среды или соответственно объемного потока насоса и/или на изменение вязкости среды в области насоса. Кроме того, такое расположение и переключение потока среды к возвратному узлу позволяет, что определяемые возвратным узлом давления или, соответственно, изменения вязкости без искажений могут работать посредством других, находящихся в рабочей линии элементов. Кроме того, пространственная и схемная близость возвратного узла к насосу позволяет также получить интегральную конструкцию возвратного узла с насосом. Например, возвратный узел может быть прифланцован к корпусу насоса или быть интегрирован в насос в виде его цельной составной части.

Клапанный элемент предпочтительно выполнен с возможностью плавной регулировки, чтобы можно было устанавливать как можно максимально определенное и точно настроенное изменение количества нагнетаемой насосом среды.

Описанные выше аккумуляторы энергии, которые вносят предпочтительно постоянную долю усилия в усилие подачи и/или возвратное усилие, предпочтительно выполнены с возможностью плавной (бесступенчатой) регулировки. Эта плавная регулировка может осуществляться либо в виде используемой только время от времени возможности регулировки, например, юстировки установочного винта по определенным рабочим параметрам, либо же в виде соответствующего исполнительного звена, которое посредством вводимых величин (таких как, например, частота вращения двигателя, температура двигателя, желание водителя и т.д.) используется для оптимизации рабочего процесса. Дополнительно или альтернативно предпочтительно, если регулировочное устройство включает в себя по меньшей мере два взаимно воздействующих друг на друга аккумулятора энергии, при этом один аккумулятор энергии воздействует на возвратное усилие, а другой на усилие подачи. Тем самым может предотвращаться резонанс регулирования и исполнительной системы аккумулятора, соответственно, клапанного узла.

Конструктивно дросселирующее действие напорной линии может обеспечиваться посредством выполненной в виде губки или воронки области. Так, например, возвратный узел в проходящей в нем части напорной линии может включать в себя выполненную в виде губки или воронки область, которая может служить для определения вязкости среды, протекающей через эту выполненную в виде губки или воронки область.

Следующая основанная на идее изобретения концепция предусматривает, что напорная линия выполнена с возможностью отсоединения от рабочей линии посредством запирающего элемента, при этом клапанный элемент и/или количество нагнетаемой насосом среды во время отсоединения напорной линии от рабочей линии по существу остается постоянным. С помощью системы такого рода может экономиться энергия, так как, например, только кратковременно напорная линия снабжается средой с помощью клапанного элемента. Это кратковременное снабжение служит для определения вязкости и для регулирования количества нагнетаемой насосом среды. В следующий после этого промежуток времени количество нагнетаемой насосом среды становится постоянным и/или регулируется в зависимости от определяемого значения другой рабочей информации. В третий период времени, который следует за вторым отрезком времени, напорная линия снова открывается и выполняется повторное определение вязкости среды, протекающей через возвратный узел. Так как возвратный узел работает только поочередно, также только во время этих фаз определения становится необходимым сопротивление или, соответственно, нагнетание среды через возвратный узел, так что общий расход энергии сокращается. Кроме того, при этом предпочтительно, если запирающий элемент активно (кинематически) соединен с фиксирующим элементом, и фиксирующий элемент препятствует возможности регулировки клапанного элемента, при этом предпочтительно управление запирающим элементом и фиксирующим элементом может выполняться синхронизированно. С помощью системы такого рода определенная в некотором интервале времени вязкость среды используется для регулирования насоса, и эта информация «замораживается». В более поздний момент времени, когда снова наступает интервал определения, количество нагнетаемой насосом среды снова регулируется в зависимости от вязкости и после этого снова «замораживается».

Предлагаемое изобретением регулировочное устройство предпочтительно применяется в насосе для снабжения контура двигателя внутреннего сгорания. При этом речь может идти, в частности, о масляном контуре дизельного двигателя, причем регулировочное устройство выполнено таким образом, что за счет возвратного усилия становится возможным зависящее по меньшей мере от вязкости среды регулирование количества нагнетаемой насосом среды.

Кроме того, изобретение касается также способа регулирования производительности насоса для снабжения рабочей области двигателя внутреннего сгорания.

Наконец, на исполнительный цилиндр действует возвратное усилие от узла для создания возвратного усилия, которое по меньшей мере частично противодействует усилию подачи, при этом узел для создания возвратного усилия включает в себя напорную линию с дросселирующим действием, по которой предпочтительно постоянно протекает среда, а возвратное усилие по меньшей мере частично является результатом соотношений давлений или, соответственно, давления в напорной линии, при этом напорная линия соединяет отточную сторону и приточную сторону насоса.

Благодаря способу такого рода, в частности, при вязкотекучей среде на клапанный элемент действует высокое возвратное усилие, а при среде с низкой вязкостью на клапанный элемент действует низкое возвратное усилие. В частности, при высокой частоте вращения двигателя, следствием которой может быть также усиленная производительность насоса, становится возможным, чтобы в этом случае при наличии жидкой, обладающей низкой вязкостью среды возвратное усилие устанавливалось не на минимум, а на более низкий диапазон так, чтобы обратное регулирование насоса осуществлялось не полностью, а «в некоторой степени».

В приведенной ниже таблице представлены различные комбинации рабочих состояний двигателя или соответственно его масла и состояний регулирования производительности насоса. При этом приведены давления на дросселирующем компоненте (p_{дросселирующего компонента}) и в управляющей и/или рабочей линии (p_{управляющей/рабочей линии}). В качестве уровня техники была выбрана конструкция, соответствующая регулируемому масляному насосу из упомянутой выше статьи «Потенциал экономии топлива регулируемого насоса с маятниковым шибером», Моторише цайтунг, MTZ 02, 2010 г., страницы 104-109. Производительность L_наcoca насоса в соответствии с изобретением отражает использование механизма регулирования, предлагаемого изобретением.

Также технологически в смысле изобретения предпочтительно, если возможна пофазовая фиксация клапанного элемента и перекрытие напорного трубопровода, при этом предпочтительно начало фиксации и перекрытия зависит от определенных рабочих состояний двигателя внутреннего сгорания. В этой связи оказалось предпочтительно, если в определенном рабочем состоянии двигателя внутреннего сгорания учитывается определяемая температура среды, температура двигателя и/или охлаждающей воды, интервал времени, история рабочих состояний, ответный сигнал системы переработки отработавших газов и/или желание водителя.

Изобретение поясняется подробнее на примерах осуществления на чертежах. На них показано:

фиг. 1: схематичная принципиальная схема предлагаемого изобретением, установленного в транспортном средстве регулировочного устройства в положении «а» клапана;

фиг. 2: схематичная принципиальная схема контура среды, показанного на фиг. 1, в положении «b» клапана;

фиг. 3: схематичная блочная принципиальная схема предлагаемого изобретением контура среды;

фиг. 4: схематичная блочная принципиальная схема механизма регулирования, показанного на фиг. 3, в деталях.

Принципиальная схема, изображенная на фиг. 1, показывает регулировочное устройство автомобиля, включающее в себя регулировочный узел 1, который служит для регулирования производительности насоса 2. Привод насоса 2 осуществляется двигателем 3 автомобиля (не изображен). Двигатель 3 может представлять собой двигатель внутреннего сгорания или электрический двигатель. Предпочтительно двигатель 3 служит как для привода насоса 2, так и для привода самого транспортного средства.

Нагнетаемая наосом 2 среда по рабочей линии 4 попадает к рабочей области 5. Рабочая область 5 может, например, включать в себя главный масляный канал, к которому подключаются потребители 6. В рабочей линии 4 могут быть также расположены фильтр 7 для среды и/или теплообменник 8. Регулировочный узел 1 включает в себя исполнительный цилиндр 9, который через управляющую линию 10 соединен с рабочей областью 5 и передает имеющееся там рабочее давление среды как действующее на исполнительный цилиндр 9 усилие F_Z подачи при подаче исполнительного цилиндра 9. В соответствии с изобретением на исполнительный цилиндр 9 действует также возвратное усилие F_R от узла 11 для создания возвратного усилия, которое противодействует усилию F_Z подачи, при этом узел 11 для создания возвратного усилия включает в себя напорную линию 12 с дросселирующим действием, по которой протекает среда, и возвратное усилие F_R по меньшей мере частично является результатом давления в напорной линии 12. Напорная линия 12 делится на напорную линию 12a, подводящую среду к регулировочному узлу 1, и напорную линию 12b, отводящую среду от регулировочного узла 1.

Механизм 27 регулирования - фиг. 3 и 4 - включает в себя возвратный узел 11, исполнительный цилиндр 9 и клапанный элемент 20. В качестве величины ввода механизма 27 регулирования служит давление в напорной линии 12а, линии 19а регулирования, а также давление управляющей линии 10. Эти давления действуют на усилия F_Z и F_G внутри механизма 27 регулирования и создают передаваемое по линии 19b регулирования к исполнительному звену 21 управляющее воздействие, для воздействия на количество нагнетаемой насосом 2 среды. По напорной линии 12b циркулирующая для определения вязкости среда подается во всасывающую линию 26 и затем снова в нагнетательный контур.

Предпочтительно напорная линия соединяет отточную сторону 13 с приточной стороной 14 насоса 2.

В изображенном варианте осуществления насос 2 представляет собой масляный насос, который в масляном контуре двигателя внутреннего сгорания автомобиля всасывает моторное масло из масляной ванны 25 по всасывающей линии 26 и по рабочей линии 4 подает потребителям 6 в рабочей области 5. Вместо масляной ванны 25 при применении среды другого рода может применяться соответствующий резервуар.

Возвратный узел 11 включает в себя выполненный в виде пружины аккумулятор 15 энергии, который дополнительно к возвратному усилию F_R противодействует усилию F_Z подачи. Например, пружинный элемент выполнен с возможностью регулировки, так что аккумулятор 15 энергии может регулироваться по величине своего дополнительного возвратного усилия F_R.

Также возвратный узел 11 включает в себя элемент 16, который оперт внутри крепления по меньшей мере между двумя конечными положениями, предпочтительно с возможностью линейного движения. На фиг. 1 и 2 чертежа два этих конечных положения обозначены положениями a и b переключения, которые попеременно находятся в положении прохода для среды, протекающей в линии 19а, 19b регулирования.

Элемент 16 включает в себя также дроссельный элемент 18, через который протекает направляемая в напорной линии 12 среда.

В изображенном варианте осуществления участок относительного движения элемента 16 между двумя конечными положениями внутри крепления соответствует регулировочному участку исполнительного цилиндра 9.

Исполнительный цилиндр 9 может, например, непосредственно механически воздействовать на насос 2 и тем самым на нагнетаемый объем насоса (не изображено), или альтернативно через линию 19а, 19b регулирования и соответственно среде регулирования воздействовать на насос 2 и тем самым на производительность насоса 2. В изображенном варианте осуществления исполнительный цилиндр 9 действует на клапанный элемент 20, при этом клапанный элемент 20 воздействует на поступление среды регулирования в линию 19а, 19b регулирования к исполнительному звену 21 насоса 2 с целью регулирования производительности насоса 2. При этом на клапанный элемент действует возвратное усилие F_R. Кроме того, предпочтительно, если при движении исполнительного цилиндра 9 и/или при движении подвижно опертого элемента 16 возвратного узла 11 может осуществляться воздействие и/или регулировка клапанного элемента 20. Например, происходит движение всего элемента 16, который, в частности, включает в себя дроссельный элемент 18, причем это движение элемента 16 вместе с дроссельным элементом 18 приводит к смещению клапанного элемента 20 и тем самым изменяет количество протекающей по линии 19а, 19b регулирования среды регулирования, и это обстоятельство в итоге изменяет исполнительное звено 21, и тем самым производительность насоса 2.

Линия 19а регулирования ответвляется от рабочей линии 4 перед фильтром 7 и перед потребителями 6. Это благоприятствует способности быстрого реагирования системы в регулировочном устройстве.

Напорная линия 12 имеет расположенную на приточной стороне напорную линию 12а и расположенную на отточной стороне напорную линию 12b относительно возвратного узла 11, при этом расположенная на приточной стороне возвратного узла 11 напорная линия 12а является ближайшим к насосу 2 ответвлением 22 на напорной стороне насоса 2, а расположенная на отточной стороне напорная линия 12b возвратного узла 11 ближайшим к насосу 2 подводом 23 к всасывающей стороне насоса 2.

Клапанный элемент 20 при этом выполнен с возможностью плавной (бесступенчатой) регулировки, так что наряду с положениями a (отсутствие протекания) и b (наибольшее возможное протекание) включения становятся также возможны любые промежуточные положения. Протекание среды регулирования по линии 19 регулирования происходит, таким образом, предпочтительно между крайними значениями 0 и 1 непрерывно изменяющимся образом.

Клапанный элемент 20 установлен с возможностью линейного движения в опоре 17. Альтернативно клапанный элемент 20 может также выполнять по меньшей мере частичное вращательное движение (не изображено).

Также аккумулятор 15 энергии или соответственно пружинный элемент, выполнен с возможностью плавной (бесступенчатой) регулировки действия его возвратного усилия F_R и усилия F_Z подачи, при этом регулировочное устройство имеет по меньшей мере два взаимно воздействующих друг на друга аккумулятора 15 энергии для предотвращения резонанса (не изображено).

Дросселирующее действие установленного в напорной линии 12а, 12b дроссельного элемента 18, которое служит для определения вязкости и воздействует на регулирование расхода насоса 2, может предпочтительно иметь выполненную в виде губки или воронки область 24, которая предпочтительно перемещается внутри механизма 27 регулирования.

На фиг. 3 и 4 показан также способ регулирования производительности насоса 2 с целью снабжения рабочей области 5 снабженного двигателем 3 транспортного средства, при этом двигатель 3, в частности, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель и/или дизельный двигатель. Способ использует регулировочное устройство, снабженное по меньшей мере одним регулировочным узлом 1, включающим в себя исполнительный цилиндр 9, который посредством управляющей линии 10 соединен с рабочей областью 5, при этом прикладываемое там рабочее давление среды создает действующее на исполнительный цилиндр 9 усилие F_Z подачи при подаче исполнительного цилиндра 9. Способ включает в себя также возвратный узел 11, возвратное усилие F_R которого, противодействующее усилию F_Z подачи, также действует на исполнительный цилиндр 9, при этом возвратный узел 11 включает в себя напорную линию 12а с дросселирующим действием, по которой постоянно протекает среда, и возвратное усилие F_R является результатом давления в напорной линии 12а, 12b. При этом предпочтительно напорная линия 12а, 12b соединяет отточную сторону и приточную сторону насоса 2. Благодаря тому, что часть потока среды из рабочей линии 4 течением по напорной линии 12а направляется в дроссельный элемент 18, в зависимости от вязкости среды соответствующее возвратное усилие F_R может противодействовать усилию F_Z подачи исполнительного цилиндра 9. При этом посредством движения исполнительного цилиндра 9 осуществляется воздействие на исполнительное звено 21 насоса 2, так что расход (объемный поток), который нагнетается насосом 2, может регулироваться в зависимости от вязкости среды в напорной среде.

Способ конкретизируется таким образом, что при вязкотекучей среде на клапанный элемент 20 действует высокое возвратное усилие F_R, а при среде с низкой вязкостью на клапанный элемент 20 действует более низкое возвратное усилие F_R.

Дополнительно или альтернативно способ может совершенствоваться за счет того, что возможна пофазовая фиксация клапанного элемента 20 и/или перекрытие напорной линии 12, при этом предпочтительно начало фиксации и/или перекрытия зависит от определенных рабочих состояний двигателя внутреннего сгорания или соответственно двигателя и/или транспортного средства. Разумеется, предлагаемый изобретением регулировочный узел 1, а также лежащий в основе изобретения способ не ограничивается применением в транспортном средстве, а распространяется также на стационарно эксплуатируемые двигатели 3 и/или контуры циркуляции рабочей среды двигателей.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

F_Z Усилие подачи

F_R Возвратное усилие

1 Регулировочный узел

2 Насос

3 Двигатель

4 Рабочая линия

5 Рабочая область

6 Потребитель

7 Фильтр

8 Теплообменник

9 Исполнительный цилиндр

10 Управляющая линия

11 Возвратный узел

12, 12а, 12b Напорная линия

13 Отточная сторона у 2

14 Приточная сторона у 2

15 Аккумулятор энергии

16 Элемент у 11

17 Опора

18 Дроссельный элемент

19а, 19b Линия регулирования

20 Клапанный элемент

21 Исполнительное звено у 2

22 Ответвление у 2

23 Подвод

24 Область

21

25 Масляная ванна

26 Всасывающая линия

27 Механизм регулирования

Регулировочное устройство для двигателя, в частности для двигателя автомобиля, снабженное по меньшей мере одним регулировочным узлом (1) для регулирования производительности насоса (2), который нагнетает среду по рабочей линии (4) к рабочей области (5), при этом регулировочный узел (1) включает в себя исполнительный цилиндр (9), который соединен управляющей линией (10) с рабочей областью (5), и имеющееся там рабочее давление среды действует в качестве действующего на исполнительный цилиндр (9) усилия F_Z подачи при подаче исполнительного цилиндра (9), при этом на исполнительный цилиндр (9) действует возвратное усилие F_R от возвратного узла (11), которое противодействует усилию F_Z подачи, при этом возвратный узел (11) включает в себя напорную линию (12) с дросселирующим действием, по которой протекает среда, а возвратное усилие F_R по меньшей мере частично является результатом давления в напорной линии (12), при этом напорная линия (12) предпочтительно соединяет отточную сторону (13) и приточную сторону (14) насоса (2). Технический результат – повышение надежности. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

1. Регулировочное устройство для двигателя, снабженное по меньшей мере одним регулировочным узлом (1) для регулирования производительности насоса (2), который нагнетает среду по рабочей линии (4) к рабочей области (5), при этом регулировочный узел (1) включает в себя исполнительный цилиндр (9), который соединен управляющей линией (10) с рабочей областью (5), и имеющееся там рабочее давление среды действует в качестве действующего на исполнительный цилиндр (9) усилия (F_Z) подачи при подаче исполнительного цилиндра (9), а на исполнительный цилиндр (9) действует возвратное усилие (F_R) от возвратного узла (11), которое противодействует усилию (F_Z) подачи, причем при этом возвратный узел (11) включает в себя напорную линию (12) с дросселирующим действием, по которой протекает среда, а возвратное усилие (F_R) по меньшей мере частично является результатом давления напорной линии (12), причем возвратный узел (11) включает в себя подвижно, предпочтительно линейно, опертый посредством крепления между двумя конечными положениями элемент (16), отличающееся тем, что напорная линия (12) соединяет отточную сторону (13) и приточную сторону (14) насоса (2), причем исполнительный цилиндр (9) воздействует на клапанный элемент (20), и клапанный элемент (20) воздействует на связь среды регулирования в линии (19) регулирования с исполнительным звеном (21) насоса (2) с целью регулирования производительности насоса (2), и возвратное усилие (F_R) воздействует на клапанный элемент (20), причем упомянутый элемент (16) включает в себя по меньшей мере один дроссельный элемент (18), так что при высоковязкой среде высокое возвратное усилие (F_R) воздействует на клапанный элемент (20), а при низковязкой среде более низкое возвратное усилие (F_R) воздействует на клапанный элемент (20), и при этом дроссельный элемент (18) выполнен с возможностью протекания через него направляемой в напорной линии (12) среды.

2. Регулировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что возвратный узел (11) имеет аккумулятор (15) энергии, предпочтительно пружинный или эластомерный элемент, который дополнительно к возвратному усилию F_R, следующему из давления в напорной линии (12), по меньшей мере частично противодействует усилию F_Z подачи.

3. Регулировочное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что участок движения элемента (16) относительно крепления соответствует регулировочному участку исполнительного цилиндра (9).

4. Регулировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что за счет движения исполнительного цилиндра (9) и/или за счет движения подвижно опертого элемента (16) возвратного узла (11) происходит воздействие на клапанный элемент (20) или, соответственно, его регулировка.

5. Регулировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что линия (19) регулирования ответвлена от рабочей линии (5) перед фильтром (7) и/или перед потребителями (6) или от напорной линии (12) перед возвратным узлом (11).

6. Регулировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что расположенная на приточной стороне напорная линия (12а) возвратного узла (11) расположена в виде ближайшего к насосу (2) ответвления (22) на напорной стороне насоса (2), и/или расположенная на отточной стороне напорная линия (12b) возвратного узла (11) расположена в виде ближайшего к насосу (2) подвода (23) среды к стороне всасывания насоса (2).

7. Регулировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапанный элемент (20) выполнен с возможностью плавной регулировки.

8. Регулировочное устройство по п. 2, отличающееся тем, что аккумулятор (15) энергии выполнен с возможностью плавной регулировки действия своего возвратного усилия F_R и/или усилия F_Z подачи, и/или что регулировочное устройство имеет по меньшей мере два взаимно воздействующих друг на друга аккумулятора (15) энергии для препятствования резонансу.

9. Регулировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что дросселирующее действие напорной линии (12) достигается за счет выполненной в виде губки или воронки области (24).

10. Регулировочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что напорная линия (12) выполнена с возможностью отсоединения от рабочей линии (4) посредством запирающего элемента, при этом клапанный элемент (20) и/или количество нагнетаемой насосом среды во время отсоединения напорной линии (12) от рабочей линии (4) по существу остается постоянным, предпочтительно количество нагнетаемой насосом среды остается постоянным благодаря фиксации клапанного элемента (20).

11. Регулировочное устройство по п. 10, отличающееся тем, что запирающий элемент активно соединен с фиксирующим элементом, и фиксирующий элемент препятствует возможности регулировки клапанного элемента (20), при этом предпочтительно управление запирающим элементом и фиксирующим элементом может выполняться синхронизированно.

12. Способ регулирования производительности насоса (2) для снабжения рабочей области (5) двигателя, при этом посредством регулировочного устройства, снабженного по меньшей мере одним регулировочным узлом (1), включающим в себя исполнительный цилиндр (9), который посредством управляющей линии (10) соединен с рабочей областью (5), и имеющееся там рабочее давление среды действует в качестве усилия (F_Z) подачи, действующего на исполнительный цилиндр (9), при подаче исполнительного цилиндра (9), отличающийся тем, что на исполнительный цилиндр (9) действует возвратное усилие (F_R) от возвратного узла (11), которое противодействует усилию (F_Z) подачи, при этом возвратный узел (11) включает в себя напорную линию (12) с дросселирующим действием, по которой по меньшей мере пофазово протекает среда, а возвратное усилие (F_R) является результатом давления напорной линии (12), причем напорная линия (12) соединяет отточную сторону (13) и приточную сторону (14) насоса (2), причем возвратный узел (11) включает в себя подвижно, предпочтительно линейно, опертый посредством крепления между двумя конечными положениями элемент (16), причем упомянутый элемент (16) включает в себя по меньшей мере один дроссельный элемент (18), так что при высоковязкой среде высокое возвратное усилие (F_R) воздействует на клапанный элемент (20), а при низковязкой среде более низкое возвратное усилие (F_R) воздействует на клапанный элемент (20), и при этом направляемая в напорной линии (12) среда протекает через дроссельный элемент (18).

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что возможна пофазовая фиксация клапанного элемента (20) и/или перекрытие напорной линии (12), при этом предпочтительно начало фиксации и/или перекрытия зависит от определенных рабочих состояний двигателя внутреннего сгорания, предпочтительно определенное рабочее состояние двигателя (3) учитывает определенную температуру среды, температуру двигателя и/или охлаждающей воды, интервал времени, историю рабочих состояний, ответный сигнал системы переработки отработавших газов и/или желание водителя.