Регулятор прямого действия двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02D17/02 

со ю

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известен регулятор прямого действия двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизеля, с отключением цилиндров, содержащий центробежный измеритель скорости, подсоединенный с одной стороны к органу управления двигателем при помощи соединительной тяги, а с другой стороны через дозаторы - к плунжеру топливного насоса, подплунжерная полость которого связана с механизмом отключения подачи топлива в части цилиндров, привод которого подключен при помощи управляемого выключателя к источнику энергии, и рычаг управления, закрепленный на оси, шарнирно установленной в ко()пусе регулятора 1.

В известном регуляторе отключение подачи топлива в половину цилиндров осуществляется разрывом кинематической связи дозатора одной из топливоподающих секций насоса с регулятором при помощи механизма отключения, привод, которого подключен к источнику энергии через управляемый выключатель.

При всережимном регулировании, в моменты отключения и включения части цилиндров (как правило половины цилиндров), возникают резкие сбросы и набрбсы частоты вращения коленчатого вала дизеля, что объясняется изменением степени неравномерности регулятора при различном количестве работающих цилиндров. Изменение количества работающих цилиндров при неизменном положении органа управления регулятором неизбежно приводит к резкому изменению скоростного режима дизеля, причем величина набросов и сбросов частоты вращения может достигать 500-600 об/мин.

Столь резкое изменение частоты вращения вызывает значительные динамические нагрузки на дизель, сцепление, трансмиссию и может привести к аварийной ситуации транспортного средства или трактора.

Целью изобретения является повыщение надежности путем уменьщения динамических нагрузок в моменты изменения количества работающих цилиндров.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор снабжен дополнительным рычагом и дополнительной тягой с механизмом изменения ее длины, снабженным приводом, причем дополнительный рычаг одним концом щарнирно установлен на оси рычага управления, а другим - щарнирно подключен к соединительной тяге, а дополнительная тяга щарнирно подсоединена концами к обоим рычагам и привод механизма изменения длины дополнительной тяги подключен при помощи управляемого выключателя к источнику энергии.

Механизм изменения длины дополнительной тяги выполнен в виде гидроцилиндра.

0921

а.управляемый выключатель - в виде электромагнитного клапана, подключенного к системе смазки двигателя внутреннего сгорания. На чертеже представлена схема регулятора.

Регулятор содержит центробежный чувствительный элемент 1, контактирующий с одним плечом двуплечего рычага 2, другое плечо которого соединено с одним концом всережимной пружины 3, зацепленной дру0 гим концом за рычаг 4 управления регулятором, закрепленный на оси 5, на которой щарнирно установлен одним концом дополнительный рычаг 6, подсоединенный другим концом к соединительной тяге 7, связанной

5 с органом управления двигателем - педалью паза (не показана). Рычаг 4 управления и дополнительный рычаг 6 щарнирно соединены дополнительной тягой 8, снабженной гидроцилиндром 9, внутри которого, размещен порщень 10, подпружиненный

0 пружиной 11. Двуплечий рычаг 2 подсоединен системой тяг 12 к дозаторам 13 и 14, контактирующим с плунжерами 15 и 16, расположенными в корпусе каждой топливоподающей секции 17, установленной в

5 корпусе насоеа 18. В резьбовое отверстие корпуса секции установлен корпус механизма 19 отключения подачи топлива, в расточке которого размещен порщень 20 со щтоком, подпружиненный пружиной 21. Шток контактирует с запорным щариком 22. Порщне0 вая полость корпуса механизма отключения трубопроводом 23 подключена к управляемому от датчика загрузки дизеля (не гюказан) выключателю - электромагнитному клапану 24, подсоединенному к системе смазки двигателя. Трубопровод 23 соединяется

5 с трубопроводами: 25 - подачи масла в рабочую полость цилиндра 9 и 26 - подачи масла к гидроприводу клапанов - гидротолкателям.

На корпусе регулятора 27 установлены:

0 упор 28, ограничивающий максимальные обороты холостого хода, и упор 29, ограничивающий минимальные обороты холостого хода, причем упор 28 установлен с возможностью контакта с дополнительным рычагом 7, а упор 29 - с рычагом 4 управления.

Отверстие 30 в корпусе механизма отключения подачи топлива обеспечивает слив топлива при отключении цилиндров.

Регулятор работает следующим образом. На холостом ходу и малых нагрузках

0 электромагнитный клапан 24 перекрывает подачу масла из системы смазки дизеля в рабочие полости механизма 19 отключения подачи топлива, гидроцилиндра 9 и ридротолкателей механизма газораспределения. Три цилиндра дизеля из работы выключены,

5 как показано на чертеже, так как топливо из надплунжерной полости секции 17 перетекает на слив через отверстие 30, а гидротолкатели обеспечивают прекращение газообмена отключенных цилиндров с газовоздушным -трактом путем остановки впускных и выпускных клапанов. При увеличении нагрузки на дизель датчик нагрузки замыкает контакты цепи питания электромагнитного клапана 24, который, срабатывая, сообщает рабочие полости механизма 19 отключения подачи топлива, гидроцилиндра 9 и гидротолкателей с системой смазки дизеля. Масло поступает под поршень 20, который перемешается и перекрывает шариком 22 слив топлива из полуплунжерного пространства отключаемой секции. Топливо, нагнетаемое плунжером 15, поступает к форсункам. Отключаемые цилиндры включаются в работу, поскольку синхронно с включением топлива срабатывают гидротолкатели и клапаны газораспределителя начинают работать. Одновременно с включением подачи топлива срабатывает гидроцилиндр 9, дополнительная тяга 8 удлиняется, что при неизменном положении дополнительного рычага 6 обеспечивает поворот рычага 4 управления с осью 5 в сторону уменьшения затяжки всережимной пружины 3. Уменьшение затяжки пружины 3 приводит к уменьшению цикловой подачи топлива обеими секциями насоса. При уменьшении нагрузки на дизель датчик нагрузки подает сигнал на электромагнитный клапан 24, который перекрывает подачу масла из системы смазки в трубопроводы 23, 25 и 26. Поршень 10 под действием пружины 11 вытесняет масло из рабочей полости гйдрОцилиндра 9 в трубопровод 25, а далее по трубопроводам 23 и 26 через рабочие полости гидротолкателей на слив. Поршень 20 под действием пружины 21 вытесняет масло из рабочей полости корпуса меха.низма 19 отключения подачи топлива по трубопроводам 23, 26 в рабочие полости гидротолкателей и далее на слив. Запорный шарик 22 при этом поднимается давлением топлива, которое перетекает по трубопроводу 30 на слив. Топливоподача в отключенные цилиндры выключается, и при полном освобождении рабочих полостей гидротолкателей от масла в отключаемых цилиндрах закрываются впускные и-выпускные клапаны газораспределения. Одновременно с выключением подачи топлива укорачивается дополнительная тяга 8 и обеспечивает поворот рычага 4 управления с осью 5 в сторону увеличения затяжки всережимной пружины 3 и, как средствие, увеличение цикловой подачи топлива в работающие цилиндры одной секцией топливного насоса. Дополнительный рычаг 6 при этом своего положения не изменяет. Дополнительный рычаг может контактировать с упором 28, ограничивающим максимальные обороты холостого хода дизеля. Датчик нагрузки дизеля представляет собой двухпозиционное электропневматическое реле, эластичная мембрана которого реагирует на изменение давления наддува и управляет замыканием электрических контактов в цепи питания электромагнитного клапана. Электромагнитный клапан 24 может быть снабжен сливным каналом. В этом случае (при отключении части цилиндров) сливной канал обеспечивает свободный слив масла из рабочих полостей гидроцилиндра 9 и корпуса механизма 19 отключения подачи топлива в картер двигателя. Изменение затяжки всережимной пружины одновременно с отключением и включением подачи топлива в отключаемые цилиндры дизеля позволяет сохранить неизменной степень неравномерности регулятора и обеспечивает существенное уменьщение величины сбросов и набросов частоты вращения коленчатого вала в моменты изменения количества работающих цилиндров.

t

ee e/vef/ue /rfft at/H / ол/rij a7

1. РЕГУЛЯТОР ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, преимущественно дизеля, с отключением цилиндров, содержащий центробежный измеритель скорости, подсоединенный с одной стороны к органу управления двигателем при помощи соединительной тяги, а с другой стороны через дозаторы - к плунжеру топливного насоса, подплунжерная полость которого связана с механизмом отключения подачи топлива в часть цилиндров, привод которого подключен при помощи управляемого выключателя к источнику энергии, и рычаг управления, закрепленный на оси, шарнирно установленной в корпусе регулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения динамических нагрузок в моменты изменения количества работающих цилиндров, регулятор снабжен дополнительным рычагом и дополнительной тягой с механизмом изменения ее длины, снабженным приводом, причем дополнительный рычаг одним концом щарнирно установлен на оси рычага управления, а другим шарнирно подсоединен к соединительной тяге, а дополнительная тяга шарнирно подсоединена концами к обоим рычагам и привод механизма изменения длины дополнительной тяги подключен при i помощи управляемого выключателя к источнику энергии. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что механизм изменения длины дополнительной тяги выполнен в виде гидроцилиндра, а управляемый выключатель - в виде электромагнитного клапана, подключенного к системе смазки двигателя внутреннего сгорания.