ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ Советский патент 1973 года по МПК F02D1/14 G05D13/30 

1

Изобретеиие касается регулирования скорости двигателей внутреннего сгораиия.

Из1вест1ны ииевматические регуляторы скорости двигателя в.Н }пт1ренн1его- сгорайия, iaириме.р, дизеля, содержащие корпус, разделеиный на изоли рова|ННЪ1е каме1ры ир« помощи мембран, взаимодействующих с серBOMOTOpOiM, сочлеПеш1Ы1М с органом дозирова111ия иодач1г толлива, мапнст1рали для связ) двух соседн.и.х камер, с в.ттуск1ны.м коллектором двигателя.

Однако в этих регуляторах выходной сИ|Гн-ал, пода1ва,емый к органу дозирова.ния, зависит О.Т атмосферного давлений и не заВ1ИСИ1Т от темиера|т 1ры1 всасываемого в цнлиндры воздуха:.

Целъю изобретения является новыигение товдгоств регулирО)Ва.ни|Я: путем устранения влияния атмосферного дав1тения и введения корре«иии по температуре всасьгваемого в ци1Л1И;ндры воздуха.

Для этого в предложениюм регуляторе одна из магистралей снабжела жиастером и соединенна с датчрлком темнературы всасываемюго воз-духа, вьтолнеипым в виде двух разделенных уируг.ил элементом полостей, одна из Которы; отделеиа от коллектора тер1МОИ|роводя1щей жесткой , а др)гая снабжена вынусюнъгм клапаном. Связь сервомотора с ортано м дозиро:ва1ния может быть выполнена регул.ируемой.

Q

На чертеже приведена ирин нниальная схема нредложеннсго регулятсра.

гроиСтво содержит два осиота1ых узла: собственно регулятор 1 и датчнк темперагурЬ 2. Регулятор 1 И1меет четыре ка ме1ры .)-о, которые образованы дегалЯМИ корпус; 7, жесткого мe rбp aинoгo блока 8 и м.мГ:рана,.1Н 9-//. Камера 3 сооби1ается с ка/.к-рОИ 6 каналом а и с а1тмосферюй - черея кланами- 12. Ка:мера 4 посредством магиСграли б сообщается со впускнььм коллектором J3 двигателя, а через свер тения в мембранном блоке 8 и сонло 14 - с камерон 3. 5 ч&рез магистр аль в сообщается с полостью 15 датчика 2 температуры. Камера 6 представляет собой цилиндр, в который помен1;ен порн1ень 16. Полость 17 по другую сторону норщня 16 сообЩЗется с атмосферой.

Лоршень 16 через П1ток IS и рЫчаг 19 сочлене.и со входным звеном 20, связываюnmiNr рсгулятор с оргааюм дознрованн.я регулируемого объекта 21 (днлгятель внутреннего сгоранн-я). Ры|ча1г 19 шариирно укреплен на оноре 22, которая благодаря верт)1калыному пазу г в детал) 23 корпуса регулятора, .может быть зафиксирована в иоложешгн, обеснечи вающем пеобходи1мое соотношение плеч (а : б) рьиага 19. При помощи

Детали 23 регуЛи.руем,ый объект 21 и регуЛЯТ01Р / соедИ|Ие1Иьг непод аижно в узе.т.

С|вязь между порш1 ем 16 и соплом 14 мембр-аипого блока 8 осуществляется Meipea пружины 24-26, стакан 27 п шайбу 28. Пружины 24-26 ста-новлеиы в peryлятOipe с нредва:р;1тель:Ньгл1 ноджатн1е.1. Сила, ноджатня нружины 24 Зиачительно П1ревы1шает поджати:я пружшн 25 и 26. Раьпрямлелию нруж.И|НЫ 24 нрепятствует 27, упифано1И: 1Йся занлечикали в гайку 29, при помощ} которой поршень 16 соедшнеН со штоком 18. П|ружнны 25 и 26 нри неработающем регулятофе удерживают noip Hjeiib 16 н мембрзш 1ый блОК с соответстьеино в крайлнк ле1вом и право.м положениях. Датчик 2 температуры имеет иолости 15 и 30, разделенчгые упругим элеме1Н,том (мем браной) 31. Полость 30 - глухая., К р Ы1ШКа 32 ее иаготовденра из хюропю проводящего тепло мате.риала и ycraiпОВлепа во впускпОМ коллектО|ре 13 дпи гателя таким образом, что омывается потокОМ исасьрваемОго воздуха. В полости 30 щум настрой.ке TepiMOKOppeKTOpa устанавливается определенное разрежение. Полость 15 сообчцдегся с атмосферой через отверстие д ,и со BinycKJi.biiM колле;кторОМ 13 д1В1Игателя - жи-клер 33. Отвсчрстие д ир«крыто выпускным клатаном 34, жестко связанпыл с мелгбралой 31.

Пюступлеиле сигнала (разрежение в КОЛлекторе 13 дв-игателя) в 4, вследствие иераве пства эф|фектИВных площадей ме.мбраи 9 и 11 вызывает на мембранлом блОКе 8 появление осевой силы, напраШлеа лой влево. Если эта сида превышает силу предвар.ителыного поджати-я ир|уЖ|ИН 25 и 26, то М1е1мбраииый бло« 8 перемеш а.ется влево. ПрИ достаточном разреженида сопло 14 огходит от шарика клапа ня 12, и в карьерах . и б образуется некоторое р азрежелие, коTopoie создает перепад давлений на поршне 16. В результате поршель 16 перемещается ВПравЮ, сжпмая пружплны 25 HI 26 - воздействуя и мембраниый блок 8 в сторону, иротивополож1ную действию разрежения в камере 4, перемен ает сопдю 14 до соприкосновения с шарИ1Ком клапана 12. В результате дальнейшее увели чение разрежения в камерах 3 и 6 прекрашается. Если усилие, воздействующее со стороны поршня 16 на .ме.мбрadiijiыи блОК 8, превы.ншет силу, воздействующую ;на него в противоположном 11ат11ра вле;Н1Ии (от разреже)И1Я в камере 4), сопло 14 отжимает шарик клапаиа 12 от его седла и такнм образом соеди1ня.ет ка1меры 3 п 6 с атмосферой . Ра зреже ние в ка мер-а-х 3 } 6 уменьшается, и порше.иь 16 под воздействием раснря|м)ля1Ю|п 1Пхся пруж.ил 25 и 26 перемепи1ется влевО. В результате возде Й1стви е пружия 25 и 26 на мембрайгный блоК 8 у1меиьш1а€тся, и сопло 14 отходит В1лево, отключив вначале ка.меры 3 и; 6 от атмосферы, так как шарик клапана 12 садится в свое седло.

Далее в случае превышения усилия на мембраином блоке 8 (от разрежения в камере 4 сопло 14 отходит от шарвка- кланаиа 12, сообш,ая камеру 4 с камера1ми 3 и 6, и снова разрежение в ка мерах .3 и- 6 увеличивается. Этот процесс продолжается до пол1НОГо соответствия между входньлм и в ы-ход 1 i ЫМ с игн ала ми.

Таким Образом, выходное звено регулятopa (поршень 16 - шток 18 «следит за величиной разрежения IBO впускном коллекторе двигателя.

Для получения оптишальной работы автомобильного двигателя иа всех режимах статпческая характеристика вирыск)11ваюн;еп системы, обеопечи1вае. регуляторОМ, должна состОЯтъ из двух участков. Первый участок-нулевое и близкое к нулю разрежение во впускно м коллекто,ре (режим форсирова1гия двигателя), т. е. регулятор должен обеспечить обогащенную топливную смесь. Второй участок - средние разрежения (режим экономичной р аботы двигателя), т. е. регулятор должен- давать линей-н.уао зависимость между райрежением и пода-чей тонлива при иаиболее бедной смеси. Б режи1ме прииудительного холостого- хода двигателя, когда разрежение во впускном коллекторе больше, чем на других рабочих режимах, целесообразно отключить подачу топлива.

У|Каза1нные требования к статической хара1ктеристике регулятора: Обеспечиваются пружинами 24-26, стаканом 27 и шайбой 28 следующим образОМ.

Лри малых разреже«1ИЯ1Х в камере 4, когда осевая сипа от этого разрежен.ия н-а мембранном блоке 8 .меньше силы предварительного иоджатИЯ пружин 25 и 26, выходное звено регулятора (порщень 16 - шток 18) находится в крайнем левом положении (подача тонлив-а наибольшая). Переход ко втором} участку характеристики обеснечивается пружиной 25, жесткость которой долЖ|На быть значительно меньше жесткости пружины 26. При переходе от первого участка- ко второ-му пружина 25, будучи деформированной на вели-чилу зазора Л, отключается. Па втором участке работает пружина 26, обеспечивая необходимый наклон характеристики. При больших ра13режениях в 1камере 4 (режим принудительно1го ХОЛОСТОГО хода даигателя-) усилие, передаваемое через детали; 26, 28, 27 и 24, :превышает величину предварительного поджатия пружины 24, и эта пружина, деформи|рова1нная на величину зазора Б, перемещает вы1ходное звено репулятор|а в положение нулевой подачи топлива.

Для того, что-бы это перемещение соответсТво-вало малому приращению разрежения, жесткость пружины 24 должна быть мшш.мально. Печувствительность мембраиного блока 8 к изменению давления в камерах 3

и 6 0|беспбчи вается равенством эффективных площадей 9 .и 10.

В ПОЛОСТИ 30 датчика первоначально устанавливают некоторое р азр ежение. П|ри неработающем двигателе в полости 15 давле,ни1е paiBHo атмосфериому, так каж эта камера 4eipe3 ж,икле,р 33 и влусюно й колле«тО|р 13 двигателя сообщена с атмосферой. В этом случае перепад давлений на мемб раие 31 Прижи1м.ает клапан 34 к OiTBeipСТИ1Ю д (седлу). При р аботе дви.гателя, когда- в коллекторе 13 устанаВл-ивается некоторое разрежение, в полости 15 также устанавливается разрежение. При этом возможны два случая; разрежение во впускном коллекторе 13 меньше .разреженшя в полости 30, либю разрежение во виускном коллекторе 13 ра(вио. или: больше разрежения в полости 30. В первом случае разрежерше в полостй 15 paiBHo разрежению во втаускиом коллекторе 13, так как перепад давления на ме.Мбране 31 удерживает клапан 34 закрытым. Во втором случае разрежение в ПОЛОСТИ: 15 полностью равно разрежемию в ПОЛОСТИ1 30, так как в случае появления разности давлений на мем бра1не 31, по леднЯ1Я устаиавливает клашан 34 в такое положели-е по отношееию к отверстию д, при ко,TOpOiM обеспечивается равенство давлений по Oi6e стороны М1ембраны. Если равенство нарушается, например разрежение в полости 15 больше разрежеиия в полости. 30, мембрана 31 перемещает клапан 34 от отверстии д, и разоружение в полости 15 уменьшится. Разрежение в этой полости «следит за разрежением в полостн 30. Но разрежечние в этой полости изменяется в завлсилЮсти от температуры воздуха в ней, а эта темиература очень близка к темпера туре воздуха, всасываемого в цилиндры двиг гател-я, так как крътшка 32 установлена в потоке во впуск1ном колле-кторе 13.

Таки1м обравом, разрежение в камере 15 «следит за температурой всасываемого в цилиндры двигателя воздуха.

Полость 15 сообщена с камерой 5, поэтому разреже|Ние в этой ка-мере зависит от тем1пературы всасываемого в цилиндры двигааеля воздуха. При повышении температуры всасываемого воздуха уменьшается разрежение в полости 30, полость 15 «отслеживает это разрежение, и разрежение в камере 5 уменьшается. Действие разрежения в камере 5 обратно действию разрежения в камере 4. Выходной сиг«а|Л корректируется по температуре всасываемого в Ц1ИЛ11НДры дви|гатеЛЯ воздуха. Или точнее - выходной сигнал регулятора зависит от суммы сигналов, р-азреження Н температуры воздуха во ВИУСКНОМ коллекторе двитателя.

П р е д м с т и 3 о б з е т е II li я

1. П|Невмат11ческ111Й регулятор скорости двига1теля, наиример, дизеля, содержащий

KOipnyc, разделенный на изолнрованные камеры прн помощи мембран, взаишодействующих с сервомотором, сочлененным с органо м дозирования подачи топлива, магистрали для СВЯЗИ: двух соседнил камер с

впускным коллектором двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, одна из магистралей анабжена жиклером и| соединена с датчикол темиерату ры всасываемого воздуха, выполненным в виде двух разделенны х упруги|М элементом полостей, одна из которых отделена- от коллектора термопроводящей жесткой крышкой, а другая снабжена выпускНЫМ клапаном.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что саяЗЬ сервомотор-а с органом дозирования выполнена регулируе.мой.

2/

19 8, 25 г 29 28 27 26

Jff /5

/;