Сигнализатор максимальной мощности двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК G01M15/00 

преобразования изменяющегося магнитного поля в ЭДС. Магниточувствительный элемент содержит обмотку 6, навитую на ярмо 7 и сердечник. В этом конкретном иримере колиачок корректора является в то же время (в силу конструктивных возможностей) сердечником магниточувствительного элемента. Обмотка магниточувствительного элемента соединена с усилителем 8, повышающим величину ЭДС, а к выходу усилителя подключен индикатор 9, регистрирующий ее изменение.

Во время работы двигателя вхолостую и на неполных нагрузках центробежная сила грузов 10 регулятора уравновещивается усилием прзжины И, а рычаг 5 колеблется относительно устойчивого положения, находящегося на некотором расстоянии (5ср) от щтока 4. Ввиду того, что намагниченный рычаг корректора соверщает колебательные движения возле намагниченного щтока, в других деталях корректора, в частности, в колпачке 1, возникает переменный по времени А/, магнитный поток ЛФ, порождающий возникновение в обмотке 6 ЭДС индукции Е, определяемой из известного соотнощения

Аф

ш

где (и - число витков.

По мере увеличения нагрузки, прикладываемой к коленчатому валу двигателя, равновесие между центробежной силой грузов 10 и усилием пружины И нарушается вследствие появления избыточной силы со стороны пружины. Под действием этой силы рычаг корректора приближается к щтоку, сокращая величину 5ср, а связанные с ним через рычажную систему дозаторы 12 перемещаются вверх. Подача топлива плунжерами 13 увеличивается, а вместе с этим и мощность, развиваемая двигателем.

С уменьшением бср вследствие снижения магнитного сопротивления цепи возрастает потокосцепление с витками обмотки, а следовательно, и наводимая в ней ЭДС индукции. При значении бср, равном амплитуде колебания рычага корректора, его перемещению начинает препятствовать шток. Дальнейщее уменьшение бср сопровождается снижением амплитуды колебания рычага корректора. Первоначально ограничнвается та ее часть, которая обусловлена наличием зазоров в кинематических звеньях регулятора. На ограничение этой составляющей амплитуды затрачивается незначительная дополнительная избыточная сила со стороны пружины, что практически не оказывает влияния на характер изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя в функции мощности, а поэтому уменьщение бср продолжает способствовать повышению расхода топлива, мощности.

развиваемой двигателем, и ЭДС индукции, наводимой в обмотке. Максимального значения эти параметры достигнут тогда, когда в моменты соприкосновения колеблющегося рычага корректора со штоком зазорь в кинематических звеньях регулятора будут полностью выбираться. Для того, чтобы еще уменьщить бср, нужно ограничить колебания рычага корректора, обусловленные

другой природой. Но так как на это потребуется значительно большая избыточная сила со стороны пружины и соответственно более резкое снижение частоты вращения, то это приведет к падению мошности

развиваемой двигателем. В процессе колебания рычага корректора, при выбирающихся зазорах в кинематических звеньях регулятора в момент соприкосновения со щтоком, можно условно выделить два состояиия. Первое - рычаг корректор а подвижен относительно штока и второе - взаимное перемещение отсутствует. Ясно, что во втором случае изменение потока, сцепленного с витками обмотки, отсутствует и

ЭДС в эти промежутки времени равна нулю. Чем больше времени рычаг корректора и шток будут находиться в сомкнутом, т. е. неподвижном относительно друг друга состоянии, тем значительнее воздействие этого

фактора на величину ЭДС.

С одной стороны нриближение рычага корректора к штоку обусловливает рост ЭДС вследствие уменьшения магнитного

сопротивления цепи, а с другой, когда колебанию рычага корректора начинает препятствовать шток - снижение. Превалирование второго фактора над первым приводит к снижению результирующего значения ЭДС индукции. Полное отсутствие ЭДС наступит в тот момент, когда избыточная сила, действующая со стороны иружины, полностью прижмет рычаг корректора к щтоку. Этот режим работы двигателя будет характеризоваться 15... 20% перегрузкой.

Таким образом, изменение ЭДС индукции, наводимой в катущке и мощности развиваемой двигателем, происходит в некотором диапазоне идентично, и, независимо от технического состояния двигателя, частоты и амплитуды колебания рычага корректора, достигают мaкcимav ьнoгo значения одновременно.

Работа предлагаемого устройства возможна при условии полного или частичного отсутствия непосредственной магнитной связи между деталями регулятора, взаимное положение которых функционально

связано с мощностью двигателя (в частности, рычагом корректора и щтоком). Этому условию соответствуют все регуляторы топливных насосов, выпускаемые отечественной промышленностью, так как их корпуса

отлиты из алюминиевого сплава.

Внедрение предлагаемого устройства обеспечит по сравнению с известными следующие преимущества:

возможность измерения мои;ностных и экономических показателей дизелей с мепьщей (до 1%) погрещностью, трудоемкостью и минимальным объемом вносимых конструктивных изменений в регулятор;

возможность настраивать на номинальную частоту вращения регуляторы топливных насосов, установленные как на двигателях, так и на безмоторных стендах;

возможность нрименять в качестве сигнализатора загрузки машинно-тракторных агрегатов при выполнении ими различных сельскохозяйственных работ.

Формула изобретения

Сигнализатор максимальной мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащий измеритель положения регулирующего органа двигателя, ограничитель максимальной мощности н регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, ограничитель и регулирующий орган выполнены магнитными, а к измерителю подключен магниточувствительный элемент, установленный на ограничителе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 139464, кл. G OIL 13/00, 1960.