Регулятор частоты вращения гидромотора привода вентилятора карбюраторного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F01P7/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано для регулирования потока охладителя изменением скорости нагнетателя. Целью изобретения является повышение плавности регулирования часто ты вращения вентилятора в зависимос ти от режима работы двигателя и тем пературы потока охлаждающего воздуха за счет использования энергии движущегося маслянного потока в дви гателе . На чертеже представлен регулятор частоты вращения гидромотора привод вентилятора, общий вид. Регулятор частоты вращения гидро мотора 1 привода, вентилятора 2 карбюраторного двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 3, магистраль подвода рабочей жидкости 4 с игольчатым дросселем 5, расположенным в дроссельном отверстии 6 этой магистрали на штоке 7, датчик расхо да рабочей жидкости с золотниковым дросселем 8, канал 9 подачи рабочей жидкости из регулятора в пвдромотор обводной канал 10 гидромотора 1, снабженный дроссельным отверстием 1 и коническую запорную шину 12, уста новленную в дроссельном отверстии 11 обводного канала 10 и связанную с термостатом 13, расположенным в потоке охлаждающего воздуха, датчик разряжения 14 в карбюраторе и корректор расхода рабочей жидкости 15 по ее температуре с входным каналом 16 и приемной полостью 17, размещенньй в. корпусе 3 регулятора и выполненный в виде датчика температуры жидкости и механизма передачи его сигнала к штоку 7 игольчатого дросселя 5, причем датчик выполнен в виде термобаллона 18, а механизм привода - в виде подвижного поршня 19, установленного в цилиндрической полости 20, разделякмцего ее на надпорщневое и подпоршневое пространство, каждое из которых снабжено сливным 21 и 22 и подводящим 23 и 24 каналами и в каждом из последних установлены клапаны 25 и 26, кинематически соединенные с термобаллоном 18 посредством толкателя 27 для поочередного открытия клапанов 25 и 26 при изменении его длины под влиянием температуры, при 152 чем подвижный поршень 19 кинематически связан с игольчатым дросселем 5 через реечную 28 и коническую червячную 29 передачи, датчик разряжения 14 установлен в корпусе 3 регулятора и коническая запорная игла 12 дополнительно связана с этим-датчиком рычагом 30, датчик расхода рабочей жидкости вьтолнен в виде дополнительной камеры и мембраны 31, отделяющей в ней две полости, связанные с магистралью подвода 4 по обе стороны дроссельного отверстия 6 каналами 32 и 33. Датчик разряжения 14 в карбюраторе выполнен в виде полости разряжения 34 и мембраны 35, а канал 4 подачи рабочей жидкости из регулятора в гидромотор 1 снабжен редукционным отверстием 36. Регулятор работает следующим образом. При запуске карбюраторного двигателя внутреннего сгорания масло поступает через входной канал в приемную полость 17 корректора расхода рабочей жидкости 15. Омьгааемый холодным маслом термобаллон 18 при этом снимается, вызьюая перемещения толкателя 27 вниз, полное открытие впускного клапана 25 и закрытие клапана 26. Такое переключение клапанов приводит к прохождению всего масла из приемной полости 17 через подпоршневое пространство цштиндрической полости 20 и сливной канал 21 в картер (не показан) двигателя. Прохождение масла через подпоршневое пространство в сливной канал 21 приводит к повьш1ению давления в подпоршневом пространстве, а следовательно, к перемещению поршня 19, кинематически связанного через реечную 28 и коническую червячную 29 передачи с игольчатым дросселем 5 вверх (это приводит к перемещению вправо игольчатого дросселя 5). Перемещение, игольчатого дросселя 5 вправо происходит до тех пор, пока полностью не закроется дроссельное отверстие 6 магистрали подвода рабочей жидкости , Закрытие дроссельного отверстия 6 приводит к прекращению поступления масла к гидромотору 1, а следовательно, к остановке вентилятора 2. Остановка вентилятора 2 при пуске двигателя обеспечивает хороший его запуск, так как отсутству-i

ет поступление потока охлаждающего воздуха в систему охлаждения.

В процессе нагрева карбюраторного двигателя большая часть потока масла, поступающая в приемную полость корректора расхода рабочей жидкости 14, проходит через впускной клапан 25, подпоршневое пространство и сливной канал 21. Такое прохождение масла через подпоршневое пространство приводит к сохранению прежнего положения элементов 19, 28, 29 и 5. Закрыгое положение дроссельного отверстия 6 перекрьшает доступ масла к гидромотору 1 и вентилятор 2 не вращается, что позволяет двигателю быстрее прогреться до оптимальной температуры, При выходе двигателя на номинальный режим работы вначале происходит повьш1ение его температуры, так как вентилятор 2 не вращается и выделяемое тепло не отводится потоком охлаждаемого воздуха. На повьппение температуры двигателя вьш1е оптимальной величины сразу реагирует термобаллон 18, перемещая толкатель 27 вверх на открытие впускного клапана 26 и перекрытие клапана 25, Такое переключение клапанов 25 и 26 приводит к тому, что большая часть масла из приемной полости 17 проходит через клапан 26, надпоршневое пространство и сливной канал 22. Это вызьшает повьпиение давления в надпоршневом пространстве, медленное поступательное перемещение поршня 19, кинематически связанного с игольчатым дросселем 5, и отвод игольчатого дросселя 5 от дроссельного отверстия 6, Открытие дроссельного отверстия 6 приводит к повьш1ению давления масла в полости после него а следовательно, к повышению давления в полости за мембраной 1 и к прохождению масла из магистрали 1 подвода рабочей жидкости 4 через золотниковый дроссель 8 редукционное отверстие 36 в каал 9 подачи рабочей жидкости из регулятора в гидромотор 1. Такое проождение масла стало возможным посе открытия редукционного отверстия 36 вследствие отвода золотникового росселя 8 за счет перемещения влео мембраны 31 под действием измеенил давлений в каналах 32 и 33. асло, поступившее в канал 9 подаи рабочей жидкости, частично перетекает в обводной канал 10, так как дроссельное отверстие 25 в этот момент открыто за счет отведенной - запорной иглы 12. Величина перемещения запорной иглы в сторону открытия отверстия 11 определяется перемещением концов рычага 30, которые отведены мембраной 35 и термостатом 13. В данный момент мембрана 35

10 втянута во внутрь полости разряжения 34 на величину, пропорциональную нагрузке на двигатель. Величина перемещения подвижной части термостата 13 определяется температурой потока охлаждающего воздуха. Вследствие этого величина открытия дроссельного отверстия 11 зависит от нагрузки на двигатель и температуры воздуха. В холодное время года и

0 при малой.нагрузке отверстие 11 почти полностью открыто (показано).

Масло, оставшееся в канале 9, через трубопровод попадает в гидромотор 10, приводя его во вращение. Вращение вала гкдромотора 10 приводит во вращение вентилятор 20, который нагнетает поток охлаждающего воздуха в систему охлаждения двигателя. Следовательно,- частота вращения вентилятора пропорциональна температуре, нагрузке двигателя и температуре потока охлаждающего воздуха. Вследствие того, что ДВС был перегружен, частота вращения

5 вентилятора 20 в этот момент больше необходимой для указанных значений нагрузки и температуры воздуха. Данная работа вентилятора 20 в ре|жиме переходного процесса не про0 должительна, так как двигатель охлаждается до оптимальной температуры. На это реагирует термобаллон 18, ставя клапаны 25 и 26 в положение, при которых их проходные сечения равны между собой. Такое положение клапанов 25 и 26 приводит к равенству давлений масла над и подпоршневых пространствах цилиндрической .полости 20 и остановке поршня 19, а также к остановкам реечной 28, конической червячной 29 передач и игольчатого дросселя 5, что приводит к сохранению проходного сечения дроссельного отверстия 6,

5 расход масла через который позволил получить такую скорость вращения гидромотора 10 и вентилятора 20, которая обеспечивает поддержание оптимальной температуры двигателя, После установления постоянного проходного сечения дроссельного отверстия 6 начинает работать мембрана 31 с золотниковым дросселем 8, поддерживая постоянный перепад давлений на дроссельном отверстии 6. Это осуществляется следующим образом. При изменении, например незначительном увеличении оборотов двигателя, возрастает давление в магистрали 4 корпуса 1, что приводит к возможному возрастанию перепада давления на дроссельном отверстии 6. Повышенный перепад давлений, проходя через каналы 32 и 33, вызывает смещение мембраны 31 и золотникового дросселя 8 вправо до тех пор, пока не наступит равенство сил, действующих на мембрану 3 справа и слева. При перемещении золотникового дросселя 8 вправо уменьшается площадь поперечного сечения редукционного отверстия 36, что в свою очередь приведет к увеличению давления после дроссельного отверстия 6, . Вследствие этого перепад давления на отверстие 6 восстановится до преней величины, обеспечив сохранение

28.

0

/ 7 .,«

л 22 }0 J

необходимого расхода масла. Таким образом, работа элементов устройства поддерживает такую частоту вращения 5 вентилятора, которая обеспечивает поддержание температуры двигателя на оптимальном уровне.

При изменении нагрузки на двигатель.

0 происходит перемещение мембраны 35 вследствие изменения давления в полости разряжения ЗА. Вначале это приводит к грубой коррекции работы устройства за счет перемещения мембраны 35 с рычагом 30 на перемещение запорной иглы 12. Перемещение запорной иглы 12 вызывает изменение расхода масла через канал 9 подачи рабочей жидкости, а следовательно, изменение частоты вращения вентилятора 2, После этого происходит точная коррекция по температуре двигателя, которая аналогичная режиму работы регулятора при выходе двигателя на

5 номинальный режим. Такая работа устройства обеспечивает поддержание частоты работы вентилятора, обеспечивающей сохранение оптимальной температуры двигателя при любых режимах его работы.

И

РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ГВДРОМОТОРА ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРА КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий магистраль подвода рабочей жидкости с игольчатым дросселем, расположенным в дроссельном отверстии этой магистрали на штоке, датчик расхода рабочей жидкости с золотниковым дросселем, канал по- , дачи рабочей жидкости из регулятора в гидромотор, обводной канал гидромотора, снабженный дроссельным отверстием, и коническую запорную иглу, установленную в дроссельном отверстии обводного канала и связанную с термостатом, расположенным в потоке охлаждающего воздуха, о тличающийся тем, что, с целью повьшения плавности регулирования частоты вращения вентилятора, он выполнен в корпусе и снабжен датчиком разряжения в карбюраторе и корректором расхода рабочей жидкости по ее температуре, последний размещен в корпусе регулятора и выполнен в виде датчика температуры жидкости и механизма передачи его сигнала к штоку игольчатого дросселя, причем датчик выполнен в виде термобаллона, а механизм привода в виде подвижного поршня, установленного в цилиндрической полости и разделяющего ее на надпоршневое и подпоршневое пространство, каждое из которых снабжено сливным и подвоШ дящим каналами и в каждом из последних установлен впускной клапан, ки(Л нематически соединенный с датчиком температуры рабочей жидкости для с поочередного открытия клапанов при изменении его длины под влиянием температуры, причем подвижный поршень кинематически связан с игольчатым дросселем через реечную и коническую червячные передачи, датчик разряжеоо ния установлен в корпусе регулятора со и коническая запорная игла дополнительно связана с этим датчиком, а ш датчик расхода рабочей жидкости выполнен в виде дополнительной камеры и мембраны, отделяющей в ней две полости, связанные с магистралью подвода по обе стороны дросселя магистрали подвода рабочей жидкости.