Регулятор двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02D39/00 

Изобретение относится к средст1ам ДЛЯ регулирования показателей работыдвигателя, включая такие, как угол опережения впрыска топлива,

Известны регуляторы двигателей внутреннего сгорания, содержащие центробежный измеритель угловой частоты вращения с подпружиненной муфтой, золотниковый механизм управления, гидравлический аккумуля тор и сервомотор привода рейки топливного насоса, причем золотниковый механизм выполнен в виде золотниковой втулки с первым, вторым и управляющим окнами и золотника во втулке сервомотор привода рейки- выполнен с напорной и управляемой полостями, при этом первое окно золотниковой втулки связано со сливом, второе с аккумулятором, а управляющее окно - с управляемой полостью сервомотора привода рейки, напорная по-; лостъ которого соединена с аккуму-; лятором

в таких регуляторах осуществляется изменение подачи топлива при изменении заданного скоростного режима. Однако пониженная эффективность работы двигателя с таким регулятором связана с отсутствием воздействия регулирования не только величины впрыска, но и угла его опережения. . Включение в двигатель самостоятельным узлом муфты угла опережения частично решает задачу,так как такие муфты управления лишь по частот вращения, а двигатель требует соответствующего конструктивного усложнения.

Известны также регуляторы двигателей внутреннего сгорания, содержащие центробежный измеритель угловой частоты вращения с подпружиненной муфто-й, золотниковый механизм. управления, гидравлический аккумулятор, сервомотор привода рейки топливного насоса и муфту опережения впрыска топлива, причем золотниковый механизм выполнен в виде золотниковой втулки с первым, вторым и управляющим окнами и золотника во втулке, сервомотор привода рейки выполнен с напорной и управляемой полостями, а муфта опережения выполнена в виде прямозубой и косозубой соответственно ведомой и ведущей полумуфт и прямозубой и косозубой шестерей, размещенных соответственно в прямозубой и косозубой полумуфтах и образующих с ними соответственно напорную и управляемую полости, при этом первое окно золотниковой втулки связано со сливом, второе - с аккумулятором, а управляющее окно - с управляемой полостью сервомотора привода рейки.

напорная полость которой соединена с аккумулятором { 2 .

В известных регуляторах при работе двигателя осуществляется как изменение величины подачи, так и уг ла впрыска топлива, однако последний изменяется только в функции от частоты, при задании нового режима работы двигателя характеристика изменения угла опережения от частоты не М(ЭНяется. Кроме того, наличие дополнительной гидравлической системы для муфты опережения усложняет регулятор, что в целом снижает эффективность работы двигателя. Введение дополнительного импульса по нагрузке в муфту опережения сил более усложняет устройство.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя в работе путем оптимизации,угла опережения при упрощении конструкции .

Указанная цель достигается тем, что .регулятор двигателя внутреннего сгорания, содержащий центробежный измеритель угловой частоты вращения с подпружиненной муфтой, золотниковый механизм управления, гидравлический аккумулятор, сервомотор привода рейки топливного насоса и муфту опережения впрыска топлива, причем золотниковый механизм выполнен в виде золотниковой втулки с пер вым, вторым и управляющим окнами и золотника во втулке, сервомотор привода рейки выполнен с напорной и управляемой полостями, а муфта опережения выполнена в виде прямозубой и косозубой соответственно ведомой и ведущей полумуфт и прямозубой и косозубой шестерен, размещенных соответственно с прямозубой и косозубой полумуфтах и образующих с ними соответственно напорную и управляемую полости, при этом Первое окно золотн ковой втулки связано со сливом, второе.- с аккумулятором, а управляющее окно - с управляемой полостью сервомотора привода рейки, напорная полость которого соединена с аккумулятором, управляющее окно золотникового механизма управления связано с управляемой полостью муфты опережения, напорная полость которой соединена с аккумулятором.

На чертеже представлена схема предлагаемого регулятора.

Регулятор содержит центробежный измеритель 1 угловрй частоты вращения с подпружиненной муфтой.2, золотниковый механизм управления, выполненный в виде золотниковой втулки 3 с первым 4, вторым 5 и управлякяцим 6 окнами, и золотника 7 во втулке 3. Золотник 7 связан с муфтой 2. Регулятор имеет гидравлический аккумулятор 8, сервомотор 9 привода рейки 10 топливного насоса высокого давления (не показан). Сервомотор 9 выполнен с напорной 11 и упра;вляемой 12 полостями. Регулятор содержит также муфту опережения впры ка топлива,выполненную в виде пряг моэубой и косозубой полумуфт 13 и 1 соответственно. При этом полумуфта 13 является ведомой и связана с вало топливного насоса, а полумуфта 14 ведущей. Во внутреннем зацеплении с полумуфтами находятся прямозубая и косозубая шестерни, соответственно 15 и 16. Шестерни 15 и 16 являются по существу поршнями гидравлического механизма и образуют с полумуфтамй и 14 соответственно напорную 17 и управляемую 18 полости, первое окно 4 золотниковой втулки 3 связано каналом 19 со сливом, второе окно 5 .связано каналом 20 с аккуму;1ятором 8 управляющее окно 6 соответственно ка налами 21 и 22 соединено с управляемой полостью 12 сервомотора 9 и с управляемой полостью 18 муфты опережения впрыска топлива. Аккумулятор каналами 23 и 24 соответственно свя зан с напорной полостью 11 сервомото ра 9 и с напорной полостью 1 муфты опережения. Работа системы рассмотрена при ра боте двигателя по винтовой (тепловозной) характеристике. При установившемся режиме работы двигателя золотник 7 занимает положение, при которс окна 4, 5 и 6 разобщены, в полостях 11 и 17 поддерживается пос тоянное давление, а в полостях 12 И 18 устанавливается давление, соответствующее равновесию усилий, действующих на поршень сервомотора 9 и шестерню 16, последние при этом оста ются неподвижны1ли. Поршень сервомотора 9 при этом находится в таком положении, что рейка 10 установлена в положении необходимой на данном режиме подачи а шестерня 16 в таком положений. которое соответствует оптимальному угпу опережения впрыска топлива. При уменьшении нагрузки частоты вращения двигателя золотник 7 поднимается и соединяет окно 6 с окном 4. Масло из полостей 12 и 18 пойдет на слив по каналу 1..9, давление в них уменьшится. Под действием давления в полости 17 шестерня 16 перемещается вдоль оси привода влево за счет винтовых ишицев поворачивает ве домую полумуфту 13 относительно ведущей 14, тем самым уменьшая угол опережения впрыска. Одновременно с этим, под действием давления в полости 11, поршень сервомотора 9 уменьшает подачу топлива.: При увеличении нагрузки (частоты вращения) золотник 7 опускается и соединяет окно 6 с окном 5. В результате давление масла в полостях 12 и 18 сравнивается с давлением в напорных полостях 11 и 17. Шестерня 16 за спет разницы рабочих площадей перемещается в сторону увеличения угла опережения впрыска. Поршень сервомотора 9 также за счет разницы рабочих площадей увеличивает пода- чу топлива. Остановка поршня сервомотора 9 и шестерни 16 наступает после разобщения золотником 7 окон 4, 5 и 6. Во время работы такого peгiлятopax каждому установившемуся режиму работы двигателя будет однозначно соответствовать свой определенный угол опережения, оптимальный для данногр режима.1 В известном устройстве угол опережения может иметь только Два значения. Упрощение конструкции устройства достигается тем, что функцию управления сервомотором, взаимодействуюм с ведущим и ведомым валами, выполняют золотник и втулка регулятора скорости непрямого действия,

РЕГУЛЯТОР ДВИГАТЕЛЯ ВНУТ- . РЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий центро-. бежный измеритель угловой частоты вращения с подпружиненной муфтой, золотниковый механизм управления, гидравлический аккумулятор, сервомотор привода рейки топливного насоса и муфту опережения впрыска топлива, причем золотниковый механизм выполнен в виде золотниковйй втулки с первым, вторым И управляющим окнами и золотника-во втулке. сервомотор привода рейк-и выполнен с напорной и, управляемой полостями, а муфта опережения выполнена в виде прямозубой и косозубой соответственно ведомой и ведущей полумуфт и прямозубой и косозубой шестерен, размещенных соответственно-в прямозубой и косозубой полумуфтахи образующих с ними соответственно напор ную и управляемую полости, при этом первое окно золотниковой втулки связано со сливом, второе - с аккумулятором, а управляющее окно - с управляемой полостью сервомотора привода рейки, напорная полость которого соединена с аккумулятором, отличающийся тем, что, с целью пов1л11ения эффективности двигателя в работе путем оптимизации угла опережения при упрощении конструкции, управляквдее окно золотникового механизма управления связано с управляемой полостью муфты :опережения, напорная полость которой . :соединена с аккумулятором. О :#э о ел а ш