Устройство для равномерного хода двигателя внутреннего сгорания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАВНОМЕРНОГО ХОДА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, снабженного органом подачи топлива, содержащее маховик, состоя щий из трех чаете, причем две части связаны между собой через кинематический привод и связаны с третьей частью через электромагнитную передачу, катушки которой снабжены электрическойцепью управления напряжением, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности режима работы двигателя, кинематический привод выполнен бесступенчатым и снабжен исполнительным механизмом, который кинематически связан с органом подачи топлива и включен в электрическую цепь управле НИН напряжением. 19 пг1 гъ сл 4ib. 00 Од ел фКс-/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1044865

3{я1 F 16 F 15/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЖ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3456753/25-06 (22) 21.06.82 (46) 30.09.83. Бюл. № 36 (?2) О. С. Рафиков, Г. Г. Ардуванов, В. Н. Бударов и Я. Г. Шнайдман (53) 62.8.032.2 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 79838?, кл. F 16 F !5/30, 1980. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РАВНОМЕРНОГО ХОДА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, снабженного органом подачи топлива, содержащее маховик, состоящнй из трех частей, причем две части связаны между собой через кинематкческий привод н связаны с третьей частью через электромагнитную передачу, катушки которой снабжены электрической цепью управления напряжением, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности режима работы двигателя, кинематический привод выполнен бесступенчатым и снабжен исполнительным механизмом, который кинечатически связан с органом подачи топлива и включен в электрическую цепь управле ния напряжением, 1044865

Изобретение относится к машиностроению, В частности к двигателестроению, и может быть использовано на двигателях для транспортных, строительных, дорожных и сельскохозяйственных машин.

Известно устройство для равномерного хода двигателя внутреннего сгорания, снабженного органом подачи топлива, содержащее маховик, состоящий из трех частей, причем две части связаны между собой через, кинематический привод, а с третьей 1о частью — через электромагйитную передачу, катушки которой снабжены электрической цепью управления напряжением 11 j .

Недостатком известного устройства является то, что кинематический привод составных частей маховика имеет постоянное 15 передаточное отношение и, следовательно, постоянные максимальные пределы регулирования величин аккумулируемой кинетической энергии, не зависящие от режимов работы, двигателя. Это приводит к тому, что стремление обеспечить максимальную энергоемкость маховика ведет к максимальному росту частоты вращения составной части маховика, имеющей наибольшую угловую скорость. Следовательно, ухудшается надежность устройства вследствие повышенных 5 значений центробежных сил, действующих иа детали маховика. Стремление уменьшить максимальное значение частоты вращения составио11 части маховика приводит к уменьшению среднего значения энергоемкости маховика, что снижает эффективность устрой- о ства.

Цель изобретения — повышение равномерности режима работы двигателя путем обеспечения регулирования передаточного отношен, я к и не мати чес кого п р и вода составных ча стей маховика в зависимости от 35 режимов работы двигателя.

Поста-. -иная цель достигается тем, что в устройс1ве для равномерного хода двигателя внутреннего сгорания, снабженном органом подачи топлива, содержащем маховик из трех частей, причем две части связаны между собой через кинематическии привод н связаны с третьей частью через злектрома "нитную передачу, катушки которой снабжены электрической цепью управления напряжением, кннематический привод выполнен бесступенчатым и снабжен исполнительным механизмом, который кннематически связан с органом подачи топлива и вглгочен в электрическую цепь управлении напряженнем.

59

Выполнение кинематического привода составны". частей маховика бесступенчатым позволяет регулировать верхние и нижние

:пределы значений частот вращения указанных составных частей ма ранка. Снабжение бесступенчатого привода исполнчтельным ме55

"анизмом позволяет производить плавное чзменение передаточного отношения между составными частями махоиика. Кинематическая сйязь исполнительного, механизма с органом подачи топлива позволяет производить автоматическое регулирование бесступенчатого привода в зависимости от изменения режимов работы двигателя. Подсоединение исполнительного механизма к цепи управления подачи напряжения иа катушки электромагнитной передачи позволяет производить автоматическое ограничение максимального зиачения частоты вращения составной части маховика и автоматическое регулирование пределов изменения значений аккумулируемой кинетической энергии составных частей маховика.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 показан разрез А-А на фиг.

Корпус 1 закреплен на блоке 2 двигателя, на хвостовике 3 кыенчатого вала которого и подшипниках 4 размещен соответственно внутренний 5 и охватывающий внешний 6 элементы маховика ? и передаточный механизм 8 элементов 5 и 6 Внешний элемент выполнен из двух частей 9 и f0, кинематическн связанных между собой.

Передаточный механизм 8 выполнен з виде электромагнитной передачи 11, катушки 12 которой размещены со стороны внутренней поверхности 13 охватывающего внешнего элемента 6.

На наружной цилиндрической поверхности 14 внутреннего элемента 5 выполнены продольные выступы 15 и впадины 16 для взаимодействия с магнитным полем катушек 12.

Электромагнитная передача 11 включена в цепь управления подачи напряжения на катушки 12. Цепь управления подачи напря, жении включает блоки 17 питания (например, аккумуляторную батарею системы зажигания двигателя), электрические контакты 18 н 19, подпружиненные соответственно пружинами 20 и 21. Орган 22 подачи топлива. например рейка топливного насоса дизеля, снабжен тягой 23 его привода при помощи кронштейна 24.

Составные части 9 и 10 внешнего элемента 6 кинематически связаны между собой посредством бесступенчатого привода 25, выполненного в виде бесступенчатой передачи, например фрикционного типа, и снабженного исполнительным механизмом в виде электромагнитов 26 тягового действия.

Устройство работает следующим образом.

Развиваемый двигателем эффективный крутящий момент передается на элемент 5.

При постоянной величине момента сопротивленич вся мощность двигателя идет на преодоление внешних. сопротивлений. В случае, когда изменяется момент сопротивления или индикаторный крутящий момент, происходит перераспределение мощности н избыток энер гии двигателя идет на увеличение кинетичес

104-!865 кой энергии вращающихся частей 9 и !О элемента 6, связанных между собой посредствоьг бесступенчатого привода 25. Переда ча энергии от элемента 5 к частям 9 и 16 элемента 6 осуществляется посредством электромагнитной передачи 11. Управление электромагнитной передачей 11 осуществляется посредством включения или выключения напряжения подаваемого на катушки 12.

Изменение напряжения приводит к изменению величин тормозных моментов между частями 9 и 10 и внутренним элементом 5. При избытке мощности двигателя происходит поглощение мощности, а при недостатке — восполнение.

При увеличении момента сопротивления и недостатке мощности двигателя в данный момент времени орган 22 подачи топлива перемещается в сторону увеличения подачи топлива (иапример, в результате работы регулятора угловой скорости двигателя). При перемещении орган 22 подачи топлива замыкает контакт !8 при разомкнутом контакте 19. В результате в цепь управления подачей напряжения иа катушку 12, расположенную в составной части 9 внешнего элемента 6, подается напряжение нз блока 17 питания. Одновременно напряжение подается иа соответствующую катушку электромагнита 26. При этом, так как контакты 19 разомкнуты, отсутствует подача напряжения в цепь управления подачи напряжения на катушку !2, расположенную в составной части 10 внешнего элемента б. После замыкания контакта 18 электромагнит 26 воздействует на бесступеичатый привод 25 и увеличивает его передаточное отношение или .передаточное отношение между составными частями 9 и !О элемента 6. Последнее означает, что частота вращения составной части 10 элемента 6 уменьшается. Кроме того, частота врашеиия составной части 10, равно как частота вращения составной части 9 элемента б уменьшается в результате возникновения тормозного момента между частью 9 и внутренним элементом 5 (тормозной момент между частью 10 и внутренним элементом 5 в рассматриваемый момент времени отсутствует) . При уменьшении частот вращения частей 9 и 10 происходит восполнение мощности двигателя за счет ки- нетической энергии,.заключенной в частях 9 и 10, пропорционально суммарному изменению их частот вращения.

При уменьшении момента сопротивления и избыточной мощности двигателя орган 22 подачи топлива перемещается в сторону уменьшения подачи топлива (иапример, в ре зультате работы регулятора угловой скорости). 11ри перемещении орган 22 подачи топлива замыкает контакт 19 прн разомкнутом контакте 18. В результате в цепь управления подачей напряжения на катушку 12, расположенную в составной части !0 внешнего элемента 6, подается напряжение нз блока 17 питания. Одновременно напряжение подается на соответствующую катушку электромагнита 26. При этом, так как контакты 18 разомкнуты, отсутствует подача напряжения в цепь управления подачи напряжения на катушку 12, расположенную в составной части 9 внешнего элемента 6. После замыкания контакта 19 электромагнит 26 воздействует на бесступен гатый привод 25 и уменьшает его передаточное отношение или передаточное отнон ение между составными частями 9 и 10 элемента 6. Последнее означает, что частота вращения составной части 9 элемента 6 уменьшается (по отношению к частоте вращения части 10). Кроме того, частота вращения составной части 9, равно как частота вращения части 10 элемента 6 увеличивается в результате возникновения тормозных моментов между частью 10 и внутренним элементом 5 (тормозной момент между частью 9 и внутренним элементом 5 в рассматриваемый момент времени отсутствует). При увеличении частот вращения частей 9 и 10 происходит поглощение избытка мощности двигателя эа счет увеличения кинетической энергии составных частей 9 н !0 элемента 6.

Использование предлагаемого устройства ограничивает максимальное значение частоты вращения составной части маховика, имеющей угловую скорость выше, чем угловая скорость коленчатого вала двигателя. Кроме того, появляется воэможность дополни тельного уменьшения частоты вращения сос. тавной части маховика, имеющей угловую скорость ниже, чем угловая скорость коленчатого вала двигателя. Последнее означает, что появляется возможность дополнительного выделения кинетической энергии и восполнения его недостающей мощност!В двигателя. Ограничение максимальных зна чений частот вращения частей маховика поэ. воляет уменьшить величину центрс бежных сил, действующих на детали маховика, потери на трение в подшипниках, снизить требования к балансировке вращающихся час; тей. Повышается быстродействие всей системы регулирования двигателя внутреннего сгорания. Все это позволяет повысить эффективность и надежность предлагаемого устройства.

Составнтель С. Березнн

Редактор Н. Грншанова Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Заказ„750 l /32 Тираж 925 Подпнсное

ВНИИПИ Государственного комятета СССР по делам нзобретеннй н открыгМ

1i3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская каб., д. 4/5

Филиал ЛПП еПатентэ, г. Ужгород, тл. Проектнак, Ф