Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02D23/02 

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение экономичности путем корректирования закона подачи топлива на переходных режимах. На чертеже приведена схема двигателя. Двигатель содержит регулятор частоты вращения с центробежным чувствительным элементом 1, связанным со всережимной пружиной 2 и соединенной через золотник 3, расположенный в буксе 4, с силовым сервомотором 5, снабженным поршнем 6. Всережимная пружина через втулку 7 связана с зубчатым сектором 8. Аккумуляторы 9 масла выполнены с каналами 10 и 11, причем к последнему подсоединена масляная ванна 12, запитываемая от насоса 13. Привод регулятора обеспечивается через шестерню 14. Регулятор снабжен трехплечим рычагом 15 и электроприводом 16, шток 17 которого размешен в обмотке 18. Подпружиненный исполнительный шток 19 соединен с первым плечом трехплечего рычага 15, второе плечо которого подсоединено к поршню 6 силового сервомотора 5, а третье плечо - к штоку 17 электропривода 16. Поршень 20 золотника 3 снабжен- компенсируюш,ей пружиной 21. Золотник 3 снабжен плунжером 22 и связан каналами 23 и 24 с полостью силового сервомотора 5, внутри которой размешен компенсируюший поршень. 25 со штоком 26. В канале 24 установлен игольчатый клапан 27. С масляной ванной 12 силовой сервомотор 5 и золотник 3 связаны каналами 28-30. Обмотка 18 электропривода 16 подсоединена к электрическому генератору системы электрооборудования, с валом которого связан ротор турбокомпрессора. Двигатель работает следующим образом. На чертеже показано положение элементов регулятора при его работе на установившемся режиме, что соответствует постоянной нагрузке двигателя и неизменной подаче топлива. Во время работы двигателя через шестерню 14 приводятся во враш,ение букса 4, насос 13, золотник 3 и центробежный элемент 1. Масло нагнетается насосом 13 в аккумуляторы 9. Из аккумуляторов маслопоступает в пространство между поясками плунжера 22. Компенсирующий поршень 25, жестко соединенный с силовым поршнем 6, движется вместе с ним. Усилие всережимной пружины 2 воспринимается центробежным чувствительным элементом 1. При этом золотник 3 удерживается компенсируюшей пружиной 21 в среднем положении, усилие всережимной пружины 2 уравновешивается центробежным элементом 1 и отверстие в золотнике 3 точно перекрыто нижним пояском плунжера 22. Шток 26 сервомотора 5 неподвижен в промежуточном положении, соответствующем необходимой подаче топлива при постоянной нагрузке двигателя. При движении силового поршня 6 вниз в пространстве над компенсирующим поршнем 25 в канале 24 и над поршнем 20 создается разрежение, под действием которого поршень 20 с золотником 3, сжимая компенсирующую пружину 21, двигается вверх, пока отверстие в золотнике 3 не перекрывается нижним пояском плунжера 22. При этом прекращается выход масла из-под силового порщня 6, а следовательно, и движение штока 26 сервомотора 5 в сторону уменьшения подачи топлива. Взаимодействие элементов регулятора таково, что количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя, уменьшено строго в соответствии с уменьшением нагрузки и частота вращения коленчатого вала двигателя восстановлена, причем скорость изменения подачи топлива пропорциональна изменению оборотов турбокомпрессора. При увеличении нагрузки число оборотов снижается и всережимная пружина 2 передвигает плунжер 22 вниз. При этом нижний поясок плунжера 22 открывает отверстие золотника 3 и масло, находящееся под давлением, из канала 10 через канал 23 начинает поступать под силовой поршень 6, который, поднимаясь вверх, преодолевает усилие пружины сервомотора 5. При движении силового поршня 6 вверх подача топлива в цилиндры двигателя увеличивается. Причем скорость увеличения подачи топлива корректируется электроприводом 16 трехплечего рычага 15 попорциовально скорости роста частоты вращения ротора турбокомпрессора. Таким путем увеличивается частота врашения коленчатого вала двигателя. Вместе с силовым поршнем 6 движется компенсируюший поршень 25 и в пространстве над ним создается повышенное давление масла, которое через канал 24 передается в пространство над поршнем 21 золотника 3. Это давление заставляет поршень 21 вместе с золотником 3 двигаться вниз, сжимая при этом компенсирующую пружину 21 до тех пор, пока отверстие в золотнике не будет вновь перекрыто нижним пояском плунжера 22. Поступление масла под силовой поршень 6 прекращается и он остановлен в положении, при котором подача топлива обеспечивает работу двигателя при прежней частоте врашения коленчатого вала. Во время восстановления частоты вращения коленчатого вала двигателя грузы центробежного элемента 1 расходятся, поднимая плунжер 22 вверх. Компенсирующая пружина 21 возвращает золотник 3 в среднее положение в соответствии с увеличе.,нием частоты вращения. При падении нагрузки на двигатель частота вращения возрастает и грузы под действием увеличивающейся центробежной силы расходятся. При этом перемещается вверх плунжер 22. Нижний поясок плунжера 22 открывает отверстие в золотнике 3 и масло из-под силового порщня 6 перетекает по каналам28 и 19 в масляную ванну 12. Силовой поршень 6 под действием пружины перемещается вниз. Шток 26 сервомотора 5 через трехплечий рычаг 15, исполнительный щток 19 и рычажную систему перемещает рейки топливного насоса в направлении уменьщения подани топлива, причем электропривод 16 трехплечего рычага 15 путем перемещения щтока 17 через трехплечий рычаг 15 корректирует перемещение исполнительного тока 19 и соответственно и рейки топливных насосов, т.е. величину цикловой подачи пропорционально оборотам турбокомпрессора, и таким обрлзом меняет до первоначальной, заставляя масло выходить из пространства над порщнем 20 золотника через компенсирующий игольчатый клапан 27. При этом отверстие в золотнике 3 остается перекрытым нижним пояском плунжера 22 и поршень 6 сервомотора 5 остается неподвижным в по.южении, соответствующем нагрузке. Для изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя необходимо изменить величину затяжки всережимней пружины 2, что нарущает ее равновесие с грузами. Сервомотор через трехплечий рычаг и исполнительный щток изменяет подачу топлива, причем скорость изменения пропорциональна оборотам турбокомпрессора благодаря воздействию электропривода трехплечего рычага. Таким образом, при разгоне, а особенно при разгоне с одновременным возрастанием нагрузки, скорость роста цикловой подачи топлива корректируется пропорционально скорости изменения частоты вращения ротора турбокомпрессора, что позволяет уменьщить рассогласование скорости роста цикловой .подачи топлива со скоростью роста давления наддува и тем самым улучшить качество рабочего процесса на переходных режимах и экономичность двигателя. Формула изоберения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбокомпрессор наддува, регулятор частоты вращения с центробежным чувствительным элементом, связанный со всережимной пружиной и соединенный через золотник с силовым сервомотором, и электрический генератор системы электрооборудования, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности путем корректирования закона подачи топлива на переходных режимах, регулятор снабжен трехплечим рычагом, электроприводом, шток которого размещен в обмотке, и подпружиненным исполнительным штоком, причем первое плечо трехплечего рычага соединено с исполнительным щтоком, второе плечо подсоединено к порщню силового сервомотора, третье плечо - к штоку электропривода, обмотка последнего подсоединена к электрическому генератору системы электрооборудования, и вал генератора связан с ротором турбокомпрессора.

Изобретение относится к области двигателестроения. Цель изобретения - повышение экономичности путем корректирования закона подачи топлива на переходных режимах. Центробежный чувствительный элемент 1 связан со всережимной пружиной 2 и соединен через золотник 3 с силовым сервомотором 5. Первое плечо трехплечего рычага 15 соединено с подпружиненным исполнительным штоком 19, второе плечо - с поршнем 6 и третье плечо - со штоком 17 электропривода 16. Обмотка 18 последнего подсоединена к электрическому генератору системы электроснабжения, вал которого связан с ротором турбокомпрессора. При падении нагрузки частота врашения возрастает и центробежный элемент 1 перемещает плунжер 22, который открывает путь маслу в масляную ванку 12. Поршень 6 через шток 26, трехплечий рычаг 15 и исполнительный шток 19 перемещает рейку топливного насоса на уменьшение подачи топлива. Электропривод 16 путем перемещения штока i (О 17 через трехплечий рычаг 15 корректирует перемещение реек в зависимости от частоты вращения ротора турбокомпрессора. 1 ил. Ю о: 00