УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ Советский патент 1967 года по МПК F01M1/22 

Известны устройства для защиты двигателей внутреннего сгорания от падения давления масла в системе смазки, содержащие исполнительный механизм, воздействующий на подачу топлива, блок сравнения, управляющий исполнительным механизмом, а также механизм включения защиты при пуске двигателя и отключения ее при остановке. Эти устройства имеют фиксированную установку срабатывания и при падении давления масла ниже этой установки останавливают двигатель, выключая подачу топлива. Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что блок сравнения выполнен с обратной связью по фактическим оборотам двигателя и по положению органа управления подачей топлива, что дает возможность автоматически изменять уставку защиты в зависимости от режима работы двигателя, определяемого этими двумя параметрами, и в случае падения давления,ниже этой уставки не останавливает двигатель, а переводит его на облегченный режим, допустимый по наличному давлению масла. Оно включает четыре основных узла: датчик фактических оборотов двигателя, механизм включения защиты, блок сравнения и исполнительный механизм. Датчик фактических оборотов предназиачеи для преобразования фактического числа оборотов двигателя в давление масла и состоит из грузов 1, упирающихся через подшипник 2 в золотиик 5. Букса 4, на которой грузы шариирно закреплены, приводится во вращение через передачу от вала двигателя. Механизм включения защиты предназиачен для включения защиты с выдержкой времени после пуска, необходимой для выравнивания давлений в магистрали двигателя и предотвращения ложиых срабатываний защиты в этот период, а также для ее отключения при остановке двигателя. Он состоит из дросселя 5, золотника включения 6, иагружеииого пружиной 7, поршня 8 выдерл ки времени с пружиной 9, золотника 10 выключения с пружиной // и рычагом 12. Механизм сравнения предиазиачеи для сравнения по определенной программе величии давления масла в системе двигателя, сигнала по оборотам и сигнала по положению оргаиа управления подачей топлива, определяющего иагрузку двигателя, и управления исполнительным механизмом при отклонении давления масла вииз от предельной величины (уставки защиты), определяемой оборотами и нагрузкой двигателя. Он состоит из мембраны 13 приемиика давления масла в магистрали двигателя, мембраны 14 обратной связи по оборотам двигателя, золотиика 15 управления исполнительным органом, рычага 16 сравне НИН и механизма обратной связи по положению органа управления подачей топлива, состоящего из пружины 17 и рычагов 18, 19, 20, изменяющих ее затяжку пропорционально повороту органа 21 управления топливом вала.

Исполнительный механизм служит для перемещения органа управления подачей топлива на уменьшение нагрузки по сигналу механизма сравнения независимо от работы регулятора скорости или другого устройства, управляющего подачей топлива при нормальной работе двигателя, а также для подачи сигнала о начале его действия, означающего наступление ограничения по давлению масла. Он включает поршень 22, воздействующий на орган 21, и сигнализатор 23, иодающий указанный сигнал. В канале, между механизмом сравнения и поршнем 22, установлен кран 24, позволяющий при необходимости отключить поршень, включив тем самым защиту.

При устойчивых оборотах после пуска давление от датчика оборотов поднимает золотник 6, преодолевая затяжку пружины 7, и пропускает масло от дросселя 5 к поршню 5. Дроссель отрегулирован так, что поршень 8 перемещается вниз до упора за время, достаточное для стабилизации давлеиия в масляной магистрали двигателя после пуска.

Дойдя впиз до упора, поршень открывает доступ масла под давлением к механизму сравнения. С этого момента система защиты готова к действию. При остановке двигателя рычаг 12 выключения, преодолевая силу пружины //, поднимает золотник 10 останова, который перекрывает подвод от дросселя 5 к поршню 8 и соединяет его камеру со сливом. Под действием пружины 9 поршень 8 быстро выталкивает из камеры масло иа слив, перекрывает подвод масла к механизму сравнения, отключая защиту.

Механизм сравнения работает по принципу баланса сил. Иа рычаг 16 действует давление масла из системы через мембрану 13, поворачивающее его по часовой стрелке, и давление обратных связей по оборотам и подаче топли.ва, поворачивающее этот рычаг против часовой стрелки.

Пока давление из маслосистемы преодолевает усилие обратных связей золотник 15 смещен от среднего положения вниз, выход из механизма сравнения соединен со сливом. Как только это состояние изменится из-за снижения давления масла, увеличения оборотов двигателя или его нагрузки настолько, что золотник 15 поднимется вверх, масло под напором поступит к сигнализатору 23, который подаст сигнал о наступившем ограничении по давлению масла, и к поршню 22, который начнет поворачивать вал 21 в сторону уменьшения подачи топлива. При этом затяжка пружины 17 будет у.меньшаться.

Одновременно из-за умеиьшения подачи топлива начнут снижаться обороты двигателя и зависящее от них давление от датчика оборотов. Эти два действия обратных связей по нагрузке и оборотам приведет к установлению иа рычаге 16 баланса сил, вследствие чего золотник /5 остановится в среднем положении, нерекрыв выходной канал.

Поршень 22 остановится в некотором промежуточном положении. Двигатель будет работать иа режиме, сниженном по оборотам и нагрузке по сравнению с заданным и определяемом наличным давлением масла. Только в случае снижения давления масла ниже предела, допустимого для минимальных оборото)з холостого хода, действие обратных связей по оборотам и подаче топлива окажется недостаточным для установления баланса сил на рычаге 16, поршень 22 полностью выключит подачу топлива, и двигатель остановится. Если во время работ на ограничительном режиме давление масла возрастет, либо если фактическая

нагрузка на двигатель уменьшится и регулятор скорости уменьшит подачу топлива ниже величины, ограниченной поршнем 22, либо если обороты двигателя с поста управления будут уменьшены ниже тех, на которых двигатель работает иа ограничении, то баланс сил на рычаге 16 изменится в пользу давления масла, золотник У5 сместится из среднего положения вниз, соединив выходной канал со сливом. Поршень 22 возвратится в исходное

крайнее положение, сигнал от сигнализатора 23 исчезнет, действие защиты прекратится.

Предмет изобретения

1.Устройство для защиты двигателя внутреннего сгорания при надении давления масла в системе смазки, содержащее исполнительный механизм, воздействующий на подачу

топлива, блок сравнения, управляющий исполнительным механизмом, механизм включения защиты при пуске и отключения при остановке, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и обеснечения автоматического изменения уставки защиты на всех режимах, блок сравнения выполиеп с обратной связью по фактическим оборотам двигателя и по положению органа управления подачей топлива.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов, блок сравнения снабл ен мембранами (сильфонами) для приема сигналов по оборотам и давлению

ниеоргана управления подачей топлива в усилие, воспринимаемое блоком.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности,

блок сравнения выполнен рычажным, суммирующим сигналы по оборотам, подаче топлива и давлению масла в внде пропсрциональных им усилий.