Устройство для защиты двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F01M1/22 F02B77/08 F04D9/02 

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем дополнительной защиты двигателя в случае отказа системы смазки.

На чертеже представлена схема устройства.

Исполнительный механизм 1 устройства выполнен в виде диафрагмы 2, жестко связанной со штоком 3 и находяш,ейся под постоянным воздействием пружины 4, верхний конец, которой упирается в регулировочный винт 5, установленный в крышке 6. Верхняя часть штока 3 соединена с одним концом гибкого троса 7, проходящего в направляющей 8, другой конец которого связан с рукояткой 9 управления механизма дистанционного управления исполнительным механизмом 1 и фиксатором 10, а нижняя выполнена в виде клапана 11. В средней части штока 3 расположен упор 12, обращенный уклоном к ролику 13 фиксатора 14. Последний снабжен фланцем 15, жестко соединенным с первым сильфоном 16 и опирающимся в один конец возвратной пружины 17, другой конец которой опирается в седло 18 с регулировочной гайкой 9, установленными на подвижном фланце 20. Фланец 20 жестко соединен одним концом с вторым сильфоном 21, другой конец которого связан с фланцем 22, неподвижно закрепленным на цилиндрической втулке 23. Втулка 23 соединена с корпусом 24 и является направляющей фланцев 15 и 20. Полость сильфона 21 гидролинией 25 сообщается с главной масляной магистралью двигателя.

Направляющими штока 3 служат перегородки 26 и 27, снабженные отверстиями, сообщающими герметичную полость 28 с впускным трубопроводом 29 и воздухоочистителем 30. Перекрытие поступления воздуха обеспечивается посадкой клапана 11 в седло 31.

Устройство работает следующим образом.

При неработающем двигателе или при его работе на скоростном режиме, составляющем 50-60% от предельно допустимого значения частоты вращения, и нормальном давлении в системе смазки разрежение во впускном трубопроводе 29 незначительно, и клапан 11 находится вне впускного тракта, обеспечивая свободное поступление воздуха от воздухоочистителя 30 в цилиндры двигателя. При этом ролик 13 под воздействием пружины 17 и давления масла в сильфоне 21 опирается на нижнюю часть упора 12.

По мере роста частоты вращения до предельно допустимых значений и нормальном давлении в системе смазки двигателя разрежение во впускном трубопроводе 29 увеличивается и через зазор между клапа

ном 11 и корпусом 24, отверстия в перегородках 26 и 27 передается в полость 28. В результате дисбаланса атмосферного давления и разрежения в полости 28, действующих на диафрагму 2, последняя, преодолевая усилие ролика 13, перемещает щток 3, а вместе с ним и клапан 11 вниз.

Таким образом, в указанном диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала и нормальном давлении масла в системе смазки двигателя ролик 13 перемещается по всей наклонной поверхности упора 12, однако не в состоянии перейти на его противоположную сторону, при этом клапан 11 не препятствует поступлению воздуха в двигатель.

Как только разрежение в полости 28 превышает свое допустимое значение в результате чрезмерного засорения воздухоочистителя 30 или превышения допустимой частоты вращения коленчатого вала, обусловленного отказом системы автоматического регулирования скорости двигателя, увеличивается дисбаланс, действующий на диафрагму 2. Диафрагма 2, преодолев окончательное усилие ролика 13, перемещает шток 3 вниз на такую величину, что ро лик 13 перемещается на противоположную сторону упора 12. В результате под действием разрежения и пружины 4 диафрагма 2 опускается до положения, при котором клапан садится в седло 31, окончательно перекрывая поступление воздуха в цилиндры двигателя.

При работе двигателя на скоростном режиме, составляющем 50-60% от предельно допустимого значения частоты вращения, и в случае понижения давления мас, ла в его системе смазки ниже предельно допустимого значения давление масла в сильфоне 21 также уменьшается. В результате уменьшается сила, действующая на подвижный фланец 20, последний вместе с седлом 18 перемещаются влево, уменьшая

этим результирующее усилие, с которым фиксатор 14 через ролик 13 воздействует на упор 12. Этого усилия становится уже недостаточно для удержания штока 3 на упоре 12. Диафрагма 2, преодолев окончательное усилие ролика 13, перемещает

5 шток 3 вниз на такую величину, что ролик 13 перемещается на противоположную сторону упора 12. Дальше под действием разрежения и пружины 4 диафрагма 2 опускается до положения, при котором кла- пан садится в седло 31, окончательно перекрывая поступление воздуха в цилиндры двигателя.

В случае падения давления масла в системе смазки двигателя при работе его с частотой вращения 50-60% от номиналь5 ной и выше до предельно допустимых значений или с несколько засоренным воздухоочистителем устройство работает аналогично, но только диафрагма 2 сможет преодолеть окончательное усилие ролика 13 при несколько большем давлении масла в системе смазки.

Во всех случаях защиты двигателя при отказе системы автоматического регулиро- вания скорости, засорении воздухоочистителя или падении давления в системе смазки окончательное перекрытие поступления воздуха в его цилиндры осуществляется общим исполнительным механизмом, получающим сигналы для срабатывания от измери- телей разрежения во впускном трубопроводе и давления в системе смазки.

Возвращение в исходное положение диафрагмы 2, а вместе с ней и клапана 11, а также удержание их в верхнем положении при пуске двигателя, когда разрежение во

впускном трубопроводе большое, а давление в системе смазки еще низкое и возможно нежелательное срабатывание устройства, или в других необходимых для этого случаях, осуществляется вручную с помощью дистанционного управления исполнительным механизмом. При повороте рукоятки 9 влево пружина 4 сжимается, а ролик 13 усиливается и фиксируется в нижнем положении упора на щток 3. После запуска двигателя исполнительный механизм поворотом рукоятки 9 вправо освобождается.

Использование устройства позволит рас- щирить его функциональные возможности и область использования, повысить надежность эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.