Устройство для автоматического контроля и регулирования работы двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1948 года по МПК F02D35/02 

В предлагаемом устройстве для автоматического контроля и регулирования работы двигателя внутреннего сгорания применены мембранные, тепловые и контактные датчики, действующие в зависимости от температуры и давления масла и воды и разрежения во всасывающем трубопроводе на термореле, связанное с органами подачи топлива.

Особенность устройства заключается в том, что для диференцированного воздействия на подачу топлива, в зависимости от требуемой степени ограничения нагрузки при нарушении нормальной работы двигателя, в устройстве применено тепловое реле со ступенями электронагрева. Включение последних в сеть источника тока производится через контакты датчиков.

На фиг. 1 изображена схема индикатора износа с регулятором жидкостного трения, на фиг. 2 показан регулятор условий трения при изменении условий эксплоатации, на фиг. 3- переключатель малого

давления масла, на фиг. 4 - переключатель перегрева и недогрева воды, на фиг. 5 - переключатель прекращения фильтрации масла.

Устройство состоит из индикатора износа с регулятором жидкостного трения, регулятора условий трения при изменении условий эксплоатапии и регулятора процесса горения в двигателе при изменении условии эксплоатации.

Назначение индикатора износа - сигнализировать о появлении износа трущихся поверхностей деталей двигателя и автоматически устранять причину износа путем восстановления жидкостного трения.

Индикатор износа (фиг. 1) состоит из двух контактов 2 и 5, сигнальной лампы 6, двух соленоидов 9 и // и клапана У2. Контакт 5 вделан в вкладыщ 4 коренного подщипника коленчатого вала 5, контакт 2 в стенку цилиндра / двигателя.

При нарушении жидкостного трения в двигателе получается контакт трушихся поверхностей под2: 3.

шипников и вала или цилиндра и поршневых колец. При замыкании контакта 5 или 2 на массу начинает светится сигнальная лампа 6 и срабатывают соленоиды 9 и // Соленоид //, воздействуя на клапан 12, включает подачу из масляного бака 13 масла, имеющего пониженную температуру, и выключает циркуляционное отделение 10 масляного бака. Соленоид 9 закрывает редукционный масляный клапан 8, что приводит к повышению .давления масла в системе. Быстрая подача более вязкого масла под повышенным давлением вызывает восстановление жидкостного трения, контакты 5 или 2 размыкаются, и соленоиды 9 и // выключаются. Если этого не произойдет (длительно светится сигнальная лампа), то необходимо изменить обороты двигателя, или нагрузку, или усилить охлаждение двигателя.

Назначение регулятора условий грения при изменении условий эксплоатации (фиг. 2) - указывать причину возможного появления износа и отмечать нарушение правил эксплоатации, устранение которых зависит от бортмеханика.

Действие регулятора основано на том, что при появлении фактора, вызывающего износ, замыкается электрическая цепь устройства, воздействующего на подачу топлива (у дизеля) или топливовоздушной смеси (у карбюраторного двигателя).

Воздействующее устройство медленно уменьшает подачу топлива, устраняя возможности работы с нагрузкой или выключает подачу топлива, если появится фактор, могущий вызвать аварию.

Регулятор условий трения (фиг. 2) состоит из шести переключателей 14-19, расположенных на двигателе; воздействующего устройства 20, расположенного у зубчатой рейки 21, топливного насоса (или дроссельной заслонки); двух сигнальных ламп 23 и 24, расположенных на щитке 22, отмечающего устройства 25 и выключателя 26.

Переключатель 14 - малого давления масла (фиг. 3) - включен в главную масляную магистраль и состоит из корпуса 39 (фиг. 3), мембраны 40 с контактом 42 и изолированного контакта 41. Когда давление масла мало, мембрана 40 контактом 42 замыкает контакт 41 на массу и этим включает воздействующее устройство. При появлении достаточно больщого давления масла контакт 41 размыкается и выключает воздействующее устройство.

Переключатель 15 - перегрева и недогрева воды (фиг. 4)-включен в систему охлаждения двигателя и состоит из сильфона 43 (фиг. 4), наполненного легкокипящей жидкостью, изоляционной трубки 44 и контактов 45 и 46. Когда температура воды находится в допустимых пределах, контакты 45 и 46 касаются изоляционной трубки 44, и цепь воздействующего устройства разомкнута. При перегреве воды сильфон 43 удлиняется, контакт 45 замыкается на массу, включая воздействующее устройство. При недогреве воды с ильфон 43 сжат, и включение воздействующего устройства осуществляется контактом 46, замкнзтым на массу.

Переключатель 16 - перегрева и недогрева масла - имеет такое же устройство, как и переключатель 15. Переключатель 17 - предельного загрязнения воздухоочистителя - имеет такое же устройство, как и переключатель 14 - малого давления масла (фиг. 3) и включен во всасывающую трубу после воздзхоочистителя. Когда воздухоочиститель загрязнен, сопротивление его увеличивается, вследствие чего разрежение всасываемого воздуха за воздухоочистителем также увеличивается. Под действием разрежения мембрана 40 растягивается, и контакт 42 замыкает изолированный контакт 41 на массу, включая воздействующее устройство.

Переключатель 18 - прекращения фильтрации масла - (фиг. 5) расположен па масляном фильтре у перепускного клапана на месте пробки перепускного клапана. При

опускании шарика 47 перепускного клапана масляного фильтра мембрана 50 перемещается с помощью пружинки 48 и стержня 49 и замыкает изолированный контакт 5/ на массу, в результате чего включается воздействующее устройство.

Устройство и работа переключателя 19, контролирующего неподготовленность двигателя к пуску, в зимних условиях такое же, как и переключателя /5;---расположен он на предохранительном клапане масляного насоса.

Предохранительный клапан регулируется на давление масла при малых оборотах и максимально допустимой вязкости масла.

При пуске двигателя, когда масло застыло в магистрали, за насосом создается большое давление (вследствие больщого сопротивления в магистрали), которое заставляет открыться предохранительный клапан масляного насоса и сработать переключатель 19, включающий воздействующее устройство.

Когда масло чрезмерно вязкое и насос не может засосать его, в системе не будет давления масла и в этом случае сработает переключатель 14 малого давления масла.

Когда двигатель приспособлен к пуску с разн ижением масла бензином, то переключатель 19 будет срабатывать только при недостаточном разжижении.

Для диференцированного воздействия на подачу топлива в зависимости от требуемой степени ограничения нагрузки при нарущении нормальной работы двигателя применено воздействующее устройство (фиг. 2), расположенное у рейки топливного насоса (у дизелей) или у дроссельной заслонки (карбюраторные двигатели). Устройство включает в себя тепловое реле со ступенями электронагрева, включение которых в сеть производится контактами датчиков. Тепловое реле состоит из сильфона 27, заполненного легкокипящей жидкостью, омических сопротивлений 28, 29 н 30, контактов 31, 32 и 33 датчиков и клемм 34-37.

Клемма 34 соединяется с источником тока; клемма 35 через длинный контакт 31 соединена с малым омическим сопротивлением 28 клемма 37 через средней длины контакт 33 соединена с малым омическим сопротивлением 29, причем к ней подключены провода от переключателей 14, 15 и 16; клемма 36 через короткий контакт 32 соединена с больщим омическим сопротивлением 30, причем к ней подключены провода от переключателей 15, 16, 17 и 18.

Когда срабатывает переключатель 19, присоединенный к клемме 35, сильный ток, проходя через малое омическое сопротивление 28, быстро нагревает легкокипящую жидкость внутри сильфона 27. Под давлением паров жидкости сильфон 27 удлиняется и своим стержнем 20 переводит зубчатую рейку 21 топливного насоса на нулевую подачу. Когда сильфон 27 удлинится на необходимую величину, контакт 31 разомкнет цепь и подача топлива будет прекращена, что предохранит двигатель от возможной аварии.

Когда срабатывает . переключатель, присоединенный к клемме 37, сильный ток, проходя через малое омическое сопротивление 29, быстро нагревает легкокипящую жидкость внутри сильфона 27, который, удлиняясь, переведет стержнем 20 зубчатую рейку 21 на подачу, соответствующую работе двигателя без нагрузки.

Когда срабатывает переключатель, присоединенный к клемме 36, то ток, проходя через больщое омическое сопротивление 30, медленно нагревает легкокипящую жидкость внутри сильфона 27, который, удлиняясь, стержнем 20 переводит зубчатую рейку 21 на подачу топлива, соответствующую средней мощности. Этим устраняется перегрев воды.

Уменьщение подачи топлива вызовет понижение оборотов двигателя, устраняя перегрев масла.

Если сработал переключатель 17 - предельного загрязнения воздухоочистителя, то уменьшение оборотов двигателя устраняет разрежение за воздухоочистителем н улучшает очистку воздуха. При срабатывании переключателя 18 - прекращения фильтрации масла - двигатель будет работать на пониженной мощности.

О работе переключателя 14-малого давления масла - сигнализирует сигнальная лампа 23, расположенная на щитке приборов. О работе переключателей У5 и 16 - недогрева воды и масла - сигнализирует лампа 24.

Работу воздействующего устройства, когда срабатывают другие переключатели, отмечает устройство, аналогичное устройству широко распространенных термобиметаллических предохранителей электрических цепей.

Предмет изобретения Устройство для автоматического контроля и регулирования работы двигателя внутреннего сгорания с применение мембранных, тепловых и контактных датчиков, действующих в зависимости от температуры и давления масла и воды и разрежения во всасывающем трубопроводе на термореле, связанное с органами подачи топлива, о т л ичающееся тем, что с целью диференцированного воздействия на подачу топлива, в зависимости от требуемой степени ограничения нагрузки при нарущении нормальной работы двигателя, используется тепловое реле со ступенями электронагрева, включение которых в сеть источника тока производится через контакты датчиков.

Фиг. 1

28 29 30

ЬЯГ111ПЛЛДШ

n 31 32 33

36

34 2S.

L

II(IЛe

,

II

/i /i /i

ff /7

Фиг. 3

Фиг. 2

ги2:

nl

/VvWWio

:i|liliii fiii

ilijih

-22 25

/i /1

IS Iff

Фиг. 4

Фиг. 5

«3

4-4

,