Устройство для равномерного хода двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F16F15/30 

Изобретение относится к машиностроению, Б частности к двигателестроению, и может быть использовано на двигателя для транспортных, строительных, дорожных и сельскохозяйственных машин.

По основному авт. св. № 798387 известно ycTpoiicTBo для равномерного хода двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, закрепленный на блоке двигателя, на хвостовике коленчатого вала которого и подшипниках корпуса размещены соответственно цилиндрический внутренний и внешний охватывающий элементы маховика и передаточный механизм элементов, причем внешний элемент вьшолнен из двух соосных частей, кинематически связанных между собой. Передаточный механизм вьшолнен в виде электромагнитной передачи, катушки которой размещены со стороны внутренней поверхности охватьшающего внешнего элемента. На наружной цилиндрической поверхности внутреннего элемента вьшолнены продольные выступы и владины для взаимодействия с магнитным полем катушек.

Недостатком устройства является то, что оно требует уп:равления электромагнитной передачей посредством включения и вьжлючения подаваемого на катушки напряжения. Кроме того, выработка этого напряжения и частое его выключение и включение чрезмерно .нагружает агрегаты, создающие электрический ток, например аккумуляторную батарею и генератор двигателя, что снижает их эффективность и срок службы.

Цель изобретения - упрощение управления электромагнитной передачей и снижение нагрузки на агрегаты электроснабжения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для равномерного хода двигателя внутреннго сгорания, содержащее корпус, закрепленный на блоке двигателя, на хвостовике коленчатого вала и подшипниках корпуса размещены соответственно цилиндрический внутренни и внешний охватывающий элементы маховика и передаточный элемент механизмов из которых внешний элемент вьшолнен из двух соосшых частей, кинематически связанных межод собой, передаточный механизм вьшолнен в виде электромагнитной передачи, катушки которой размещены со стороны В1 утренней поверхности охватывающего внешнего элемента, а на наружной поверхности внутреннего элемента выполнены выступы и впадины для взаимодействия с магнитным полем катушек, дополнительно снабжено постоянными кольцевыми магнитами, причем последние размещены во внешнем элементе, а продольные вьютупы внутреннего элемента вьшолнены в виде продольных подпружиненных пластин, установленных с возможностью перемещения в радиальных пазах и нагруженных направленными к оси вращения усилиями пружин.

Такое конструктивное решение позволяет уменьшить величину подаваемого на катушки электромагнитной передачи напряжения и отказаться от необходимости включения и выключения этого напряжения благодаря обеспечению автоматического регулирования Topvio3Hbix моментов между внутренним и внешним элементами маховика при отклонении частоты вращения коленчатого вала от номинального в большую или меньшую стороны в зависимости от изменения момента сопротивления на входе в двигатель.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Корпус 1 закреплен на блоке 2 двигателя, на хвостовике 3 коленчатого вала которого и подшипниках 4 корпуса 1 размешен соответственно внутренний 5 и внешний 6 охватывающий элементы маховика 7 и передаточный механизм 8 элементов 5 и 6. Внешний элемент вьшолнен из двух соосных частей 9 и 10, кинематически связанных между собой.

Передаточный механизм 8 вьшолнен в виде электромагнитной передачи 11 и магнитной передачи 12, катушки 13, постоянные кольцевые магниты 14 которой размещены со стороны внутренней поверхности 15 охватывающего внешнего элемента 6.

На наружной цилиндрической поверхности 16 внутреннего элемента 5 вьшолнены продольные выступы 17 и впадины 18 для взаимодействия с магнитным полем катушек 13 и постоянных кольцевых магнитов 14. Продольные выступы 17 од частью 10 элемента 6 и впадины 18 од частью 9 элемента 6 вьшолнены из одинаковых продольных подпружиненных ластин 19, установленных при помощи

тырей 20 на наружной цилиндрической поверхности 16 внутреннего элемента 5 чередующейся последовательности с родольными выступами 17 под частью 9 элемента 6 и впадинами 18 под частью 10 элемента 6, вьшолненным заодно с элементом 5. Штыри 20 снабжены пружинами 21. Электромагнитная передача 11 включена в цепь 22 управления. Составные час-га 9 и 1О внешнего элемента 6 кинематически св51заны между собой посредст вом фрикционной передачи 23. Устройство работает следующим обра- Развиваемый двигателем эффективный крутящий момент передается на элемент 5 При постоянной величине момента сопротивления вся мощность двигателя идет на преодоление внешних сопротивлений. В случае, когда изменяется момент сопр тивления или индикаторный крутящий момент происходит перераспределение моЩ ности и избыток энергии двигателя идет на увеличение кинетической энергии вращающихся частей 9 и 1О элемента 6, связанных между собой посредством фрик ционной передачи 23 с передаточным числом, не равным единице. Передача энергии от элемента 5 к частям 9 и 1О элемента 6 осуществляется посредством электромагнитной передачи 11 и -магнит« ной передачи 12, создающих суммарное магнитное поле. При вращении элемента 5 на продольные подпружиненные пластины 19 действует центробежная сила, под вли5шием которой последние, преодолевая усилие пружин 21, расходятся. Усилие пружин 2 подобрано таким образом, что при частотах, вращения коленчатого вала ниже номинального продольные пластины 19 при жаты к элементу 5. В этом случае цилиндрическая поверхность 16 элемента 5 находящаяся под частью 9 элемента 6, не имеет продольных выступов и впадин и, следовательно, тормозной мо мент между частью 9 элемента 6 и элементом 5 отсутствует. А цилиндрическая поверхность 16 элемента 5, находящаяс под частью 10 элемента 6, имеет продольные вьютупы и впадины, что обеспе чивает наличие тормозного момента между элементами 5 и 6 и передачу кинетической энергии вращающихся частей 9 и Ю элемента 6 на вал двигателя. При частотах враи.ения коленчатого вала Bbmie номинального центробежная сила преодолевает усилие пружин 21 и ; продольные пластины 19 расходятся. обеспеч11вая ровную цилиндрическую поверхность 16 элемента 5, без продольных выступов и впадин, под частью 1О элемента 6, и цилиндрическую поверхность 16 под частью 9 элемента 6 с продольными выступами и впадинами Продольные выступы 17 и впадины 18 под частью 9 элемента 6 образуются за счет продольных пластин 19 (непосредственно образуют выступы 17) и поверхности элемента 5 (образуют дно впадины 18). Этим самым обеспечивает, ся тормозной момент между элементами 5 и 6 и увеличение кинет1иеской энергии вращающихся частей 9 и 1О элемента 6 из-за избыточной энергии двигате- ля. Продольные пластины 19 при обеспечении тормозного момента между частью 10 элемента 6 и элементом 5 образуют дно впадины 18. Выдвигаясь при пре .выщении частоты вращений вала двига- ; теля номинального значения, продольные выступы автоматически уничтожают впадины 18 и делают поверхность Д6, . обращенную к части Ю элемента 6, гладкой, лишенной выступов и впадин. При избытке мощности двигателя и, следовательно, росте частоты вращения вала вьпие номинальнсяго (например, для дизеля при переходе на регулятормую ветвь скоростной характеристики) происходит поглощение мощности двигателя. При недостатке мощности двигателя и, следовательно, уменьшении частоты вращения вала двигателя ниже нсии1инального (например, для дизеля при переходе на корректную ветвь скоростной хар)акте- ристики) происходит восполнение мощности двигателя. Реализация предлагаемого устройства обеспечивает повьщ1ение эффективности / использования двигателя, так как в процессе его работы происходит автоматическое управление электромагнитной и магнитной передачами при одновременном сшокении нагрузки на агрегаты электроснабжения. Все это упрощает KOjiCTpyxцию двигателя в целом и повьщ1ает срок службы электрооборудования. Кроме того, устройство позволяет производить регулирование момента инерции маховика двигателей с зажиганием от магнето, т.е. лишенных генератора и аккумуляторной батареи, вырабатьгоающих электр1Г1еский ток низкого напряжения.

УСТРОЙСТВО ДДЯ РАВНОМЕРНОГО ХОДА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт. св. № 798387, отличающееся тем, что, с целью упрощения управления электромаг нитной передачей и снижения нагрузки на агрегаты электроснабжения, оно снабжено посто$шными кольцевыми магнитами, причем последние размещены во внешнем элементе, а продольные выступы внутрен- негоэлемента выполнены в виде пластин, установленных с возможностью переме щения в радиальных пазах и нагруженных направленными к оси вращения усилиями пружин.