Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорани с системой искрового зажигания Советский патент 1988 года по МПК F02D9/10 

СО О 00 4

05 00

Изобретение позволяет повысить стабильность регулирования. Управляющий клапан установлен в канале. На якорь клапана воздействует с одной стороны пружина, с другой стороны - электромагнит, обмотка которого подключена к широтно-импульсному модулятору 22. Последний включает в себя триггер Шмитта 23, интегратор 24, преобразователь 25 частоты в напряжение, компаратор 26 напряжения, ключевое устр-во 27 управления электромагнитным клапаном. Модулятор 22 отрегулирован т.о., что когда частота вращения коленчатого вала двигателя достигает регулируемой величины, на его выходе появляется импульсный электрический ток с незначительной шириной импульсов, которые подаются на обмотку электромагнита. Последний, воздействуя на якорь, сообщает управляющему клапану колебательные движения относительно седла, уменьшая его пропускную способность. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. с (Л

фиг. 2.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ограничителям максимальной частоты вращения коленчатого вала карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повьше- ние стабильности регулирования.

На фиг.1 схематично изображена механическая часть ограничителя; на фиг;2 - блок-схема преобразователя электрических импульсов; на фиг.З - внешняя скоростная характеристика двигателя (зависимость мощности Н от частоты вращения коленчатого вала п) с регуляторной ветвью А-В-С; на фиг.4 - диаграмма выходного напряжения (от О до 12В) преобразователя электрических импульсов, соответствующая началу сработки ограничителя (в точке А); на фиг.5 - то же, в середине регуляторной ветви (в точке в); на фиг,6 - то же, в конце регуляторной ветви (в точке С).

Ограничитель содержит проточный . канал 1, дроссельную заслонку 2, Установленную на оси 3, которая связана с одной стороны с рычагом 4 привода через вильчатое соединение 5, с другой стороны через планку 6 - с тягой 7 диафрагмы 8 пневмопривода и пружиной 9, стремящейся открыть дроссельную заслонку 2. Пневмопривод разделен диафрагмой 8 на атмосферную полость 10, соединенную с атмосферой через отверстие 11, и рабочую полость 12, соединенную каналом 13 и калиброванными отверстиями 14 и 15 с главным проточным каналом 1 до и после дроссельной заслонки 2, а также с атмосферой каналом 16 с седлом 17, управляемым клапаном 18 с якорем 19, на который воздействуют с одной стороны пружина 20, с другой стороны - электромагнит 21, обмотка кото- частоты вращения коленчатого вала

рого подключена к широтно-импульсно- му модулятору 22, блок-схема которого состоит из триггера Шмитта 23, интегратора 24, преобразователя 25 частоты в напряжение, компаратора 26 напряжения и ключевого устройства 27 управления электромагнитным клапаном и получает сигналы от системы зажигания.

Ограничитель работает следующим образом.

При работе двигателя с частотой вращения коленчатого вала ниже п (фиг.З) на обмотку электромагнита 21

50

двигателя на выходе из компаратора пропорционально изменяется ширина электрических импульсов, подаваемы в ключевое устройство 27, которое согласует входное сопротивление ко паратора 26 и обмотки электромагни та 21 .

Широтно-импульсный модулятор 22 отрегулирован так, что когда часто p.j вращения коленчатого вала двигател достигает регулируемой величины (п фиг.З), на его выходе появляется и пульсный электрический ток с незна тельной шириной импульсов (фиг.4),

5

0

электрический ток не подается, и якорь 19 оттянут пружиной 20 в положение полного открытия клапаном 18 седла 17, соединяя рабочую полость 12 с атмосферой через канал 16. Разрежение, передающееся из главного проточного канала 1 через калиброванные отверстия 14 и 15 и канал 13 в рабочую полость 12, нейтрализуется атмосферным воздухом, проходящим через канал 16 и седло 17. Широтно-им- пульсный модулятор 22 подает на обмотку электромагнита импульсный электрический ток только в диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя , (фиг.З).

При этом электрические импульсы от системы зажигания (частота их пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя) преобразуются триггером Шмитта 23 в прямоугольные импульсы при неизменной амплитуде. Прямоугольные импульсы из триггера

5 Шмитта 23 подаются на вход, интегратора 24, в -котором преобразуются в треугольные импульсы той же частоты и подаются на один из входов компара-. тора 26 напряжения. На другой вход компаратора подается напряжение, величина которого пропорциональна частоте вращения коленчатого вала двигателя. Это напряжение снимается с преобразователя 25 частоты в напряжение, который, как и триггер Шмитта 23, подключен к системе зажигания. Когда величины напряжений на обоих входах компаратора 26 равны между собой, на выходе компаратора появляются импуль40 сы, равные по частоте импульсам на входе, но с длительностью (шириной), зависящей от величины напряжения на выходе из преобразователя 25 частоты в напряжение. Поэтому при изменении

0

35

двигателя на выходе из компаратора пропорционально изменяется ширина электрических импульсов, подаваемых в ключевое устройство 27, которое согласует входное сопротивление компаратора 26 и обмотки электромагнита 21 .

Широтно-импульсный модулятор 22 отрегулирован так, что когда частота вращения коленчатого вала двигателя j, достигает регулируемой величины (п, фиг.З), на его выходе появляется импульсный электрический ток с незначительной шириной импульсов (фиг.4),

5

которые подаются на обмотку электромагнита 21, Последний,воздействуя на якорь 19 и пересиливая пружину 20, начинает сообщать клапану 18 колебательные движения относительно седла 17, тем самым уменьшая его время- сечение (пропускную способность), что вызывает увеличение разрежения в рабочей полости 12, Под воздействи- ю ем разрежения диафрагма 8 тягой 7 через планку 6, пересиливая действие пружины 9, поворачивает ось 3 в сторону закрытия дроссельной заслонки 2

сельной заслонки за счет частичной его нейтрализации атмосферным воздухом. Это исключает преджевременное прихлопывание дроссельной заслонки и поднутрение регуляторной ветви ABC.

Формула изобретения

В диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя в регулиторном

.режиме (фиг.З) широтно-импульс-20 Ь1М каналом при помощи по меньшей

ч }

ный модулятор 22 пропорционально изменяет ширину импульсов электрического тока, подаваемого на обмотку электромагнита.

Например, в середине регуляторной ветви (точка В, при частоте вращения коленчатого вала двигателя п, фиг.З) ширина электрических импульсов, характеризуемых диаграммой (фиг.З), в

мере одного калиброванного отверстия и с атмосферой при помощи канала, в котором установлен управляющий клапан, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения стабильности регулирования, ограничитель дополнительно содержит широтно-импульсный модулятор и электромагнитный привод управляющего клапана, причем обмотка

два раза меньше, чем в точке С (фиг.З) ЗО электромагнитного привода подключена

регуляторной- ветви (работа двигателя при максимальной частоте вращения на холостом ходу), т.е. в диапазоне регуляторной ветви ABC наблюдается плавное увеличение ширины импульсов на выходе из преобразователя, способствующее увеличению длительности закрытого состояния седла 17 клапаном 18 вплоть до его полного закрытия в точке С регуляторной ветви. Все это обеспечивает плавное уменьшение проходного сечения канала 16 и, соответственно, плавное протека- ние регуляторной характеристики ог- раничителя.

Наличие верхнего 14 и нижнего 15 калиброванных отверстий обеспечивает высокое разрежение в рабочей полости 12 в регуляторном режиме работы двигателя при всех положениях дроссельной заслонки 2. По мере прикрытия дроссельной заслонки 2 верхнее отверстие 14, попадая в зону наддроссель-; ной заслонкой, исключает резкое возрастание разрежения в рабочей полости 12, передаваемое сюда из-под дрос

сельной заслонки за счет частичной его нейтрализации атмосферным воздухом. Это исключает преджевременное прихлопывание дроссельной заслонки и поднутрение регуляторной ветви ABC.

ный канал с дроссельной заслонкой, снабженной пневмоприводом, одна полость которого сообщена с атмосферой, а другая соединена с основным проточмере одного калиброванного отверстия и с атмосферой при помощи канала, в котором установлен управляющий клапан, отличающийся тем, 25 что, с целью повышения стабильности регулирования, ограничитель дополнительно содержит широтно-импульсный модулятор и электромагнитный привод управляющего клапана, причем обмотка

5

0

5

0

5

к выходу широтно-импульсного модулятора, а вход последнего соединен с цепью низкого напряжения системы зажигания.

Фиг.З

ft

/7; /72 /7з

Фиг.

Фиг. 5

Фиг. 6