Устройство для комбинированного управления двигателем и муфтой сцепления транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60K41/02 

со оо

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для автоматического управ.тения режимами работы двигателей машин, имеющих муфту сцепления.

Известно устройство для комбинированного управления двигателем и муфтой сцепления транспортного средства, содержащее педаль управления подачей топлива, кинематически связанную с пружинами регулятора топливного насоса, рычаг управления иодачей топлива, кинематически связан с упомянутой педалью, и механизм управления муфтой сцепления с педалью.

Недостатком этого устройства является то, что при трогании транспортного средства и переключении передач имеют место динамические перегрузки, которые снижают долговечность фрикционных элементов муфть сцепления и ведут х неоправданному расходу топлива. Кроме того, устройство имеет повышенную трудоемкость переключения передач, из-за чего процесс упразле; ия транспортным средством становится затруднительным. Так, для цереключеняя передачи необходимо: снять ногу с педали подачей топлива, поворото.ч рукоятки ручного управления подачей топлива снизить частоту вращения коленчатого вала двигателя, выключить .муфту сцепления,. г ерекл очить передачу, включить муфту сцепления, одновременно повышая частоту вращения коленчатого вала двигателя педалью управ, подачей топлива, и зафиксироват j-ieooxoдимую частоту поворотом рукоятки ручного управления подачей тозглива. де,Г:ствия необходимо проделыват; ири ,; переключении передач,

Известно также устройс:тво для управления скоростны.м режимом двигателя, содержащее центробежнЫЙ измеритель слорост.и с груза.ми и пружиной, нагруженной через опору органом задания. Присутствие в устройстве позиционнера и связанного с ним упругого звена, взаимодействующего с опорой, нозволяет производить более б Л;трый и плавный разгон двигателя, при одн нзременно.м сокращении расхода топлнгза.

Недостатком этого устройства явлиютс;; ограниченные эксплуатационные возможности, поскольку после разгона двигател:-. устройство практически не участвует в :а,:1ь нейщем управлении им.

Известно также устройство для управления двигателей внутреннего сгорания, содер жащее рычаг дозатора и взаимодействую щие с ним педаль и рукоятку упрагигения подачей топлива, жестко соединенную с тормозны.м барабаном, установленным на валу корпуса, снабженного фиксатором, причем рычаг дозатора и педаль жестко соединен.; с валом, а последний снабжен выступом, размещенным с зазором в сегментном пазу барабана. Устройство, в О1личие от предыдущего, позволяет управлять двигателем транспортной мащины в процессе ее работы. Нажатием на педаль можно кратковременно изменять подачу тонлива для уменьшения оборотов двигателя, например, при переходе с одной передачи на другую, и пос.ле включения выбранной передачи, повышать обороты двигателя, до установленных рукояткой управления подачей TorL.iHFja, зафиксированной в определенном положе1.ии fj.

Недостатко.м известного устройсччэ.-л яв/ги ется невозможность применения его в ма шинах, имеющих наряду с ручным управлением подачей топлива, положения управляющего рычага которого являются фиксированными, но.жное управление нодачьэй топлива, положения управляюндей недали которого постоянно изменяются.

1.1ель изобретения -- повышение долговечности и)рИ1{цяоннь Х з,.;с1лсНТОБ ;.(фгь; сцеп ления фи одновременном снижсин; расхода тогглива и трудоемкости улраьлекм:;.

Указанная цель достигается чтс устр11Йстве для комбиг Ированнс;о - /ipasycHH ДБн:-а1е ем и гугуфтой сиепл; н-.;. тра;-...портного средства, сочержа;цем пед1., лранления подачей топлива, ;:-:; ;::лаг - чес-: связанную с пружинами регул;.тора гои./,.ирного насоса, рычаг унравле.гия гюдачей тсллива, кинематически связанный с V i-:j:ri;iHv той педа,.||ью, и механизм угчзавлення пуфтс-: снепле1:1ия с педальк;, связь ) пел ;: Управления подачей ..а ..- соСюй трлес :о 1ичесияй узь. г у цлчмм мемтом, за гргу;,..;и. о, ,ч:;-;0.г .и; од ног., -.:: 3:jeiiL.eB упо;ля,;-/тп;ч; ,з.:а, а .1 :-;jh,nof-i взаймо,и.ействую1пи:н с -лорь.м ет. звеном, гфи этом механизм гф Блен:-;, ;- сцеп.гения сгшбжен Uiap:-iHpHo с;;е;им е;: ;,ой с 1едал}-;с гюследнего тягой и iipyr-:;;; злементол, один KOHei:, кгторог,:; связан ;. унсмлянутой тягой, а другой 1.:онец взаимодействуе } через рычаг с недаль;о улравлеи, нодачей топлива.

Кроме тогО с це.чью ловыш-пия эффсч гчвноети работы устройства ;1уГ;;ы с-Зеспе чения экономичных режилюв нсрек. чен; ;, передач, жесткости упругих эло:.:е1У:оБ ттройстза выбраны и;-; ус;;овия

где Ь-г:к-ж.естко :;ть нружнн pervyTMTCfia то;1лизнс Г насоса: -г;::.--жестксстъ упругого ; ::м-с.,л .y.ie;, у

ничес: -;и;о звепа; L. ,,;.(4;жесткиСУ1;. уур УОго у ,:-.-: ч га .; :уу ф-г1;5 СЦО;1Л(;ПКИ,

На Кфтех;е схе атнчесх:-, ,,,л:;у ;j.j:e.устройствп .ля yj7pt, р:,:у Fir :а i. i р-О.. ibi двигателя.

/Леханлзм ручноо у::рао..1ен;1л лодач;;у ICiiJJHBa включает p-y-:CHTKV : ручного ;Л1рУь.ления подачей тоулюа, -rT:sHoe..iei. по и-оротно на валнке 2 ii cyOiiopKL,j,-y;)c;: .:|,ик vl-i pOM 3, кинемати;е::;у| г;.;язан;;у;о посрел

ством телескопического звена с механизмом ножного управления подачей топлива. Телескопическое звено состоит из связанной с рукояткой 1 втулки 4 телескопического звена и входящего в нее одним концом стержня 5, другой конец которого связан с рычагом 6 механизма ножного управления подачей топлива. На стержне 5 телескопического звена закреплен упругий элемент 7, который при складывании телескопического звена упирается в его втулку 4. Рычаг 6, жестко сидящий на валу 8, установленному поворотно в опорах 9, а также педаль 10 и двуплечее коромысло 11, связанное одним плечом через тягу 12 с рычагом 13 топливного насоса, воздействующим на пружину регулятора топливного насоса (не показапы), относится к механизму ножного управления подачей топлива. Другим плечом коромысло 11 кинематически связано с механизмом управления муфтой сцепления посредством закрепленной на педали 14 тяги 15 с упругим элементом 16. Жесткости (приведенные к валу 8) упругих элементов выбраны из условия

Стн. Ст.з. Ст.н.-1- См.сц., гдеСтн-жесткость пружин регулятора топливного насоса;

Сг.з.-жесткость упругого элемента телескопического звена;

См.с1Г- сткость упругого элемента тяги муфты сцепления.

Коромысло 11 и упругий элемент 16 установлены с зазором а.

К механизму управления муфтой сцепления относятся связанная с педалью 14 сцепления тяга 17 и управляющий работой механизм-а муфты сцепления рычаг 18.

В устройстве имеется регулируемый упор 19, ограничивающий ход коромысла 11.

Устройство работает следующим образом.

Для установки фиксированной подачи топлива пользуются рукояткой 1 механизма ручного управления подачей топлива. При повороте рукоятки 1 против часовой стрелки, движение.передается телескопическим звеном механизму ножного управления подачей топлива, вал 8 которого вместе с сидящими на нем педалью 10 и коромыслом 11 также поворачиваются против часовой стрел ки. Коромысло 11 через тягу 12 воздействует на управляемые рычагом 13 пружины регулятора топливного насоса, а поскольку в передаче движения рукоятки 1 участвует упругий элемент 7, жесткость которого жесткости указанных пружин, то они деформируются, и воздействуя на элементы механизма топливного насоса, увеличивают подачу топлива. Вследствие того, что после окончания поворота рукоятки 1 она стопорится в выбранном положении фиксатором 3, а жесткости упругого элемента 7 и пружин регулятора топливного насоса практически

не меняются, подача топлива и ооороты коленчатого вала двигателя также являются фиксированными. Повышение частоты вращения коленчатого вала, при необходимости до максимальной, осуществляется нажатием на педаль 10 ножного управления подачей топлива и в дальнейшем поворотом ее против часовой стрелки.

При отпускании педали 10 она возвращается в исходное верхнее положение, снижая обороты коленчатого вала двигателя до установленных рукояткой 1 механиз.ма ручного управления подачей топлива.

Зазор а с уве.1 чение.м подачи топлива сокращается и при достижении макси.малыюй величины подачи становится равным нулю.

Выключение муфты сцепления, необходимое для включе;-и-;я какой-либо передачи, осуществляется нажатием на педаль 14 сцепления, воздействующую через тягу 17 на рычаг 18, управляющий выключением механизма сцепления. Упругий элемент 16 при нажатии на педаль 14 входит в контакт с коро.мыслом 11. стре.мясь повернуть его по часовой стрелке. С началом контакта коромысло 11 находится под воздействием пружин регулятора топливного насоса и упругого элемента 16. стремящихся повернуть указанное коромысло по часовой стрелке, и упругого элемента 7, стремящегося воспрепятствовать этому, но поскольку жесткость последнего меньше су.ммы жесткостей э,чеме 1тов ему противостоящих, деформ-ируется и.меино он. Сжатие упругого элемента 7 происходит одновременно с поворотом коромысла 11 ио часовой стрелке, что ведет к снижению подачи топлива и уменьшению частоты вращения коленчатого вала двигателя. При значигельном усилии на педаль 14, noc.ie полной деформации упругого элемента 7, деформируется упругий эле.мент 16 играющий в этом случае роль предохранителя.

Угол поворота коромысла 1 1 и степень снижения частоты вращения коленчатого вала двигателя ограничиваются регулируемым упоро.м 19. Сд)отнощение хода педа.чи 14 сцепления и степени снижения частоты вращения коленчатого вала двигателя определяется кинематикой механизма и величиной зазора а.

Включение муфты сцепления происходит при отпускании педали 14. Возвращаясь в исходное верхнее положение, педаль 14 освобождает от воздействия упругого элемента 16 коро.мысло II, которое с момента снятия с него нагрузки этого элемента, на.ходится под воздействием пружин регулятора топливного насоса с одной стороны, и упругого элемента 7 - с другой. Поскольку упругий элемент 7 сжат, а жесткость его больше жесткости противостоящих ему пружин регулятора топливного насоса, он разжимается, поворачивая коромысло 1 против часовой стрелки. Поворачиваясь таки.м образом, ко.ромысло 11 воздействует на рычаг 13 топливного насоса, посредством которого повышается частота вращения коленчатого вала двигателя до исходной, задаваемой положением рукоятки 1 механизма ручного управления подачей топлива.

Таким образом, обеспечивается автоматизм снижения частоты вращения коленчатого вала двигателя до минимальноустойчивой при выключении муфты сцепления и синхронное повышение частоты его вращения по мере включения муфты сцепления.

1УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ И МУФТОЙ СЦЕПЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее педаль управления подачей топлива, кинематически связанную с пружинами регулятора топливного насоса, рычаг управления подачей топлива, кинематически связанный с упомянутой педалью, и механизм -управления муфтой сцепления с педалью, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности фрикционных элементов муфты сцепления при одновременном снижении расхода топлива и трудоемкости управления, связь рычага и педали управления подачей топлива представляет собой телескопический узел с упругим элементом, закрепленным одним концом на одном из звеньев упомянутого узла, а други.м концом взаимодействуюш.им с вторым его звеном, при этом механизм управления муфтой сцепления снабжен шарнирно соединенной с педалью последнего тягой и упругим элементом, один конец которого связан с упомянутой тягой, а другой конец взаимодействует через рычаг с педалью управления подачей топлива. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем обеспечения экономичных режимов переключения передач, жест(Л кости упругих элементов устройства выбраны из условия - CT.H. Ст.з. CTH.+ Си(.ц гдеСтн.-жесткость пружин регулятора топливного насоса; Стзгжесткость упругого элемента телескопического звена; С цжесткость упругого элемента тяги муфты сцепления.