Устройство управления двигателем внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02D11/02 F02D1/12 

Изобретение относится к регулированию топливоподачи в двигателях внутреннего сгорания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности фиксации заданного значения подачи топлива.

На чертеже изображено устройство для управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания.

Устройство содержит ресивер 1 сжатого воздуха, к которому параллельно подключены трубопроводами 2 и 3 соответственно входы клапана 4 управления подачей сжатого воздуха, управляемого рукояткой 5, и крана 6 следящего действия, управляемого педалью 7. Выход клапана 4 сообщен пневмомагистралью 8 с краном 6. Вы- ход крана 6 соединен магистралью 9 через электропневматический клапан 10, магистрали 11 и 12 соответственно с рабочей 13 и разгрузочной 14 полостями исполнительного пнев- моцилиндра 15, поршень 16 которого через шток 17 кинематически связан с рычагом 18 регулятора 19 частоты вращения коленчатого вала двигателя. Поршень 16 подпружинен пружиной 20, установленной в разгрузочно полости 14 пневмоцилиндра 15.

Следящий кран 6, управляемый от педали 7, содержит запорный элемент 21, подпружиненный пружиной 22 относительно седла 23 и следящего пор ня 24, связанного через демпфирующую пружину 25 и шток 26 с педалью 7. Корпус 27 крана 6 с внутренней

0

5

5

« с

0

5

перегородкой 28 и поршнем 24 образуют три полости 29-31.

В верхней (управляющей) полости 29, образованной верхней крышкой 32 корпуса 27 и поршнем 24, расположены демпфирующая пружина 25 и торцовая часть штока 26, проходящего через осевое отверстие верхней крышки

32.Верхняя часть штока 26 кинематически связана с педалью 7. Полость 29 сообщена через боковое отверстие 33 в корпусе 27 и пневмомагистраль

8 с выходом пневматического клапана 4. В средней полости 30, образованной поршнем 24 и перегородкой 28, расположены пружина 34 и верхняя часть уплотнения 35 запорного элемента 21. Полость 30 через боковое отверстие 36 в корпусе и магистраль 9 соединена с электропневматическим клапаном 10.

В нижней полости 31, образованной перегородкой 28 и нижней крышкой 37 корпуса 27, установлен запорный элемент 21 с клапаном 38 и осевым каналом 39, сообщающим полость 30 с , атмосферой. Полость 31 через отверстие 40 и трубопровод 3 сообщена с ресивером 1.

Устройство для управления подачей топлива работает следующим обр азом.

В статическом положении (когда устройство для управления подачей топлива в двигатель не включается в работу) педаль 7 под воздействием пружин 25 и 34 находится в верхнем положении, полость 29 через отверстие

33,пневмомагистраль 8 и клапан 4

сообщена с атмосферой. Полости 13 и 14 исполнительного пневмоцилиндра 15 через пневмомагистраль 11 и 12, электропневматический клапан 10, магистраль 9, отверстие 36, полость 30 и осевой канал 39 запорного элемента 21 сообщены с атмосферой. Поршень 16 пневмоцилиндра 15 под воздей ствием пружины 20 находится в крайнем, левом положении, что соответствует минимальной подаче топлива, обеспечивающей холостой режим работы двигателя внутреннего сгорания. Соленоид электропневматического клапана 10 обесточен.

Устройство для управления подачей топлива может работать в трех режимах: плавно изменять подачу топлива в двигатель с помощью педали 7, фиксированно устанавливать постоянную подачу топлива с использованием клапан 4, управляемого рукояткой 5, и автоматически управлять подачей топлива с помощью электропневматического клапана 10.

Управление подачей топлива в двигатель следящим краном 6S управляемым педалью, осуществляется следующим образом.

При воздействии водителя на педаль 7 крана 6 шток 26 вместе с демпфирующей пружиной 25 и следящим поршнем 24 перемещаются вниз, сжимая пружину 34. При этом поршень 24 садится на уплотнение 35 запорного элемента 21 и полость 30 разобщается с атмосферой. При дальнейшем перемещении поршня 24 вниз одновременно перемещается запорный элемент 21, сжимая пружину 22, и открывается клапан 38. Сжатый воздух при этом из полости 31, сообщенной с ресивером 1, поступает через зазор, образовавшийся между седлом 23 и клапаном 38, в полость 30 и далее через отверстие 36, магистраль 9, электропневматический нормально открытый клапан 10, магистрали 11 и 12 в рабочую 13 и разгрузочную 14 полости исполнительного пневмоцилиндра 15. Поршень 16 при этом перемещается вправо, сжимая пружину 20,воздействует через шток 17 на рычаг 18 регулятора 19 Последний перемещается и подача топлива в двигатель увелнчква ется,

Усилие, создаваемое от воздействия педали 7 через шток 26 и демпфирующую пружину 25 на следящий пор- шень 24 сверху, уравновешивается усилием от давления воздуха в поло- сти 30 на указанный поршень снизу, что обеспечивает работоспособность и следящее действие крана 6.

При снятии усилия с педали 7, т.е. при необходимости уменьшения подачи

топлива, поршень 24 под воздействием давления в полости 30 и усилия пружины 34 перемещается вверх, воздействуя через демпфирующую пружину 25 на шток 26 и педаль 7, возвращая

5 их в исходное положение . Одновременно клапан 38 запорного элемента 21 под воздействием пружины 22 садится на седло 23, закрывая поступление сжатого воздуха из полости 31 в по-

0 лость 30. При этом образуется проход между поршнем 24 и верхним уплотнением 35 запорного элемента 21. Сжатый воздух из рабочей 13 и разгрузочной 14 полостей исполнитель5 ного пневмоцилиндра 15 по пневмомагистралям 11 и 12 через электропневматический клапан 10, магистраль 9, отверстие 36s полость 30 и осевой канал 39 запорного элемента 21 вы0 ходит в атмосферу. Пои снижении

давления в полостях 13 и 14 пневмоцилиндра 15 поршень 16 под воздействием пружины 20 перемещается в исходное положение, воздействуя че рез шток 17 на рычаг 18 регулятора 9, и подача топлива в двигатель уменьшается. Электропневматический клапан 10 при этом обесточен.

Управление подачей топлива в двиQ гатель пневматическим клапаном с ручным управлением осуществляется в том случае, когда необходимо фиксированно установить постоянную частоту вращения коленчатого вала дви5 гателя. В этом случае управление осуществляется следующим образом.

При перемещении рукоятки 5 клапана 4 в промежуточное или максимальное положение сжатый воздух из

0 ресивера 1 по пневмомагистрали 8 и трубопроводу 2 через отверстие 33 поступает в управляющую полость 29 крана 6, воздействуя на следящий поршень 24. Последний перемещается

5 вниз, садится на уплотнение 35, разобщая полость 30 с атмосферой, и открывает клапан 38 запорного элемента 21. При этом сжатый воздух из ресивера 1 поступает в исполнительный

10

15

пневмоцилиндр 15, воздействуя на поршень 16. Последний перемещается вниз, садится на уплотнение 35, разобщая полость 30 с атмосферой, и открывает клапан 38 запорного элемента 21. При этом сжатый воздух из ресивера 1 поступает в исполнительный пневмоцилиндр 15, воздействуя на поршень 16. Последний перемеща- . ется в определенное положение, со- 1 ответствующее положению рукоятки 5 крана 4, и устанавливается постоянная - подача топлива в двигатель внутреннего сгорания.

При перемещении рукоятки 5 клапана 4 в исходное положение сжатый воздух из управляющей полости 29 крана 6 через отверстие 33, пневмома- гястраль 8 и клапан 4 выходит в ат- 20 мосферу. Следящий поршень 24 под воздействием давления в полости 30 и усиления пружины 34 перемещается в исходное положение. Дальнейшее действие крана 6 происходит анало- 25 гично, как и при управлении педалью 7. Таким образом, подача топлива в двигатель уменьшается.

Управление подачей топлива в двигатель с помощью электропневмати- 30 ческого клапана 10 (автоматически) осуществляется следующим образом. Когда двигатель внутреннего сгорания работает на заданной частоте вращения, и по условиям движения 35 транспортного средства требуется быстро снизить частоту вращения коленчатого вала двигателя до величины холостого хода (для переключения передачи), то в этом случае пода- 40 ется электрический сигнал от источника питания (не показан) на соленоид электропневматического клапана 10. Последний срабатывает и перекрывает подачу сжатого возду- 45 ха из магистрали 9, одновременно сообщая полости 13 и 14 исполнительного пневмоцилиндра 16 через пнев- момагистрали 11 и 12 с атмосферой. При этом поршень 16 под воздеист- 50 вием пружины 20 перемещается в исходное пологсние и подача топлива уменьшается до частоты работы двигателя на холостом режиме.

При снятии электрического .сигна- ,с ла с соленоида электропневматического клапана 10 (когда передача включена) последний срабатывает и соединяет магистраль 9 с магистра16509368

лями 11 и 12, вследствие чего сжатый воздух от крана 6 поступает в полости 13 и 14 исполнительного пневмоцилиндра 15 и подача топлива в двигатель увеличивается. Давление в исполнительном пневмоцилинд- ре 15, а следовательно, и величина подачи топлива в двигатель при управлении электропневматическим клапаном 10 устанавливается в соответствии с положением педали 7 или рукоятки 5, задаваемым водителем.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять процесс управления двигателем транспортного средства в трех различных режимах, что расширяет его функциональные возможности и повышает удобство управления.

Формула изобретения

Устройство для управления двигателем внутреннего сгорания, содержащее кран следящего действия с педалью управления, источник сжатого воздуха и клапан управления подачей сжатого воздуха, который соединен с источником сжатого воздуха и входом крана следящего действия, выход которого связан с исполнительным пневмоцилинд- ром, имеющим рабочую и разгрузочную полости и шток, соединенный с рычагом управления регулятора частоты вращения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности фиксации заданного значения подачи топлива, оно снабжено электроуправляемым пневматическим клапаном, кран следящего действия выполнен в виде полого цилиндрического корпуса,в котором размещены поршень, внутренняя перегородка с центральным отверстием и подвижный в осевом направлении запорный элемент, разделяющие корпус на три полости: верхнюю управляющую, среднюю и нижнюю, запорный элемент выполнен в виде подпружиненной полой втулки, снабженной в средней ее части клапаном для взаимодействия с центральным осевым отверстием внутренней перегородки и опорной дисковой поверхностью с уплотнением для взаимодействия с поверхностью поршня, педаль управления снабжена; штоком, торцовая часть которого расположена внутри верхней пожимах, что расширяет его функциональные возможности и повышает удобство управления.

Формула изобретения

Устройство для управления двигателем внутреннего сгорания, содержащее кран следящего действия с педаль управления, источник сжатого воздуха и клапан управления подачей сжатого воздуха, который соединен с источником сжатого воздуха и входом крана следящего действия, выход которого связан с исполнительным пневмоцилинд ром, имеющим рабочую и разгрузочную полости и шток, соединенный с рычагом управления регулятора частоты вращения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения возможности фиксации заданного значения подачи топлива, оно снабжено электроуправляемым пневматическим клапаном, кран следящего действия выполнен в виде полого цилиндрического корпуса,в котором размещены поршень, внутренняя перегородка с центральным отверстием и подвижный в осевом направлении запорный элемент, разделяющие корпус на три полости: верхнюю управляющую, среднюю и нижнюю, запорный элемент выполнен в виде подпружиненной полой втулки, снабженной в средней ее части клапаном для взаимодействия с центральным осевым отверстием внутренней перегородки и опорной дисковой поверхностью с уплотнением для взаимодействия с поверхностью поршня, педаль управления снабжена; штоком, торцовая часть которого расположена внутри верхней по9 165093610

лости, а поршень подпружинен отно-того воздуха, к которому подключесительно внутренней перегородки сна также нижняя полость крана, а его

одной стороны и относительно птокасредняя полость соединена через элес другой.стороны, при этом верхняя- ктроуправляемый пневматический клауправляющая полость крана череэ пан одновременно с рабочей и разгруклапан управления подачей сжатого -зочной полостями исполнительного

воздуха соединена с источником ежа-пневмоцилиндра

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности. Устройство содержит источник сжатого воздуха 1, кран 6 следящего действия с педалью управления 7, клапан 4 управления подачей сжатого воздуха с рукояткой 5 и исполнительного пневмоцилиндра 15, шток 17 которого связан с рычагом 18 регулятора 19 двигателя. Кран следя