Устройство для регулирования силовой установки трактора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТРАКТОРА , содержащее задатчики нагрузки и частоты вращения двигателя, связанные соответственно через блок задания мощности и центробежный регулятор с управляющим органом топливного насоса, отличающееся тем, что с целью повыщения эффективности регулирования в зависимости от реальной загрузки трактора, блок задания мощности выполнен в виде электромотора и генератора сигнала нагрузки, причем якорь последнего кинематически связан с валом двигателя, а катущка возбуждения генератора установлена с возможностью перемещения относительно якоря в зависимости от перемещения задатчика нагрузки и электрически соединена с обмоткой возбуждения электромотора.

„„SU„„1059239

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А з(5)) F 02 Р 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3488136/25-06 (22) 01.09.82 (46) 07.12.83. Бюл. № 45 (72) Г. Е. Топилин и А. В. Черепащук (71) Одесский филиал Научно-производственного объединения Государственного союзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского тракторного института (53) 621.436.038.8 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 731012, кл. F 02 D 35/00, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕ ГУЛИ РОВАНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТРАКТОРА, содержащее задатчики нагрузки и частоты вращения двигателя, связанные соответственно через блок задания мощности и центробежный регулятор с управляющим органом топливного насоса, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности регулирования в зависимости от реальной загрузки трактора, блок задания мощности выполнен в виде электромотора и генератора сигнала нагрузки, причем якорь последнего кинематически связан с валом двигателя, а катушка возбуждения генератора установлена с возможностью перемещения относительно якоря в зависимости от перемещения задатчика нагрузки и электрически соединена с обмоткой возбуждения электромотора.

1059239

5 10

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателям внутреннего сгорания тракторов.

Известно устройство для регулирования силовой установки, содержащее задатчики нагрузки и частоты вращения двигателя, связанные соответственно через блок задания мощности и центробежный регулятор с управляющим органом топливного йасоса (1) Недостатками устройства являются невозможность автоматического регулирования цикловой подачи топлива в зависимости от загрузки и невозможность перевода двигателя на работу на частичных режимах.

Целью изобретения является повышение эффективности автоматического регулирования цикловой подачи топлива дизельйого двигателя в зависимости от реальной загрузки трактора, перевод и работа его на частичных режимах.

Указайная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования силовой установки трактора, содержащем задатчики нагрузки и частоты вращения двигателя, связайные соответственйо через блок задания мощности и центробежный регулятор с управляющим органом топливного насоса, блок задания мощности выполнен в виде электромотора и генератора сигнала нагрузки, причем якорь последнего кинематически связан с валом двигателя, а катушка возбуждения генератора установлена с возможностью перемещения относительно якоря в зависимости от перемещения задатчика йагрузки и электрически связана с обмоткой возбуждения электромотора.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из механически связанного с рейкой топливного насоса НI высокого давления механизма 1 (соединение детали с валом подвижное без вращения), возвратно-поступательное движение которому передается от центробежных регуляторов 2 и 3 через пружины 4 и 5. Центробежные регуляторы получают вращение: один от коленчатого вала двигателя Т и другой от электромотора М. Часть обмотки 6 возбуждения электромотора включена в электросеть, состоящую из аккумулятора 7 и выключателя 8. Источником питания обмотки возбуждения электромотора 9 является генератор сигнала нагрузки, состоящий из катушки 10, закрепленной на поворотном рычаге 11 и помещенной в зону действия магнитного потока якоря генератора 12, возбуждаемого катушкой 13. Якорь генератора кинематически связан с валом 14 двигателя трактора. Поворотный рычаг 11 механически соединен с задатчиком нагрузки, который выполнен в виде тяги 15 навесного механизма трактора и силового звена 16.

Система питания двигателя состоит из форсунки 17, подкачивающего насоса Н2, фильтра Ф топливного бака Б. Рейка топ25

55 ливного насоса Н1 механически через поводок 18 соединяется с ножным приводом 19.

Устройство работает следующим образом.

Запуск двигателя Т осуществляется при включенном выключателе 8 и положении ножного привода 19 соответствующем нулевой подаче топлива. При этом рейка топливного насоса Н1 находится в положении максимальной подачи топлива, так как центробежный регулятор 3 еще не вращается, а центробежный регулятор 2 получает вращение от электромотора М, настроенного на обороты, соответствующие минимально устойчивой частоте вращения коленчатого вала двигателя. Поэтому усилие от центробежного регулятора 2 через пружину 4 смещает подвижной элемент механизма 1 и связанную с ним рейку топливного насоса в сторону максимальной подачи топлива (влево), что необходимо для запуска двигателя. Ножной привод 19 не препятствует смещению рейки, так как он соединен с ней через поводок 18.

Когда двигатель запустится, то вследствие того, что в начальный период рейка находится в положении максимальной подачи топлива, частота вращения коленчатого вала соответствует максимальной холостой, т.е. значительно большей, чем частота вращения электромотора, соответствующая минимально устойчивой частоте вращения двигателя. Поэтому усилие, передаваемое на подвижной элемент механизма 1 центробежным регулятором 3 окажется большим, чем усилие от центробежного регулятора 2, и рейка топливного насоса Н1 начнет смещаться в сторону уменьшения частоты вращения (вправо). Смещение рейки происходит до тех пор пока усилие, передаваемое центробежным регулятором 3 через пружину 5 подвижному элемейту механизма 1, не уравновесится усилием от центробежного регулятора 2. Подвижный элемент механизма 1 при этом занимает среднее положение, так как íà aего с обоих сторон действуют одинаковые усилия. Это положение механизма 1 соответствует минимально устойчивой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

При отсутствии деформации силового зве на 16 (отсутс-ание тягового усилия) катушка возбуждения генератора IO расположена под некоторым углом к силовым линиям магнитйого потока, создаваемого якорем генератора 12. В этом случае величина индуктируемой в катушке электродвижущей силы пропорциональна только числу оборотов вала 14 двигателя, на котором закреплей якорь при большой частоте вращения она больше, при меньшей частоте вращения — меньше.

Таким образом электродвижущая сила, возникающая в катушке возбуждения 10, пропорциональна нагрузке трактора. Частота

1059239

П.х«< и < Ппа хх м xr

Составитель С. Березин

Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Шулла

Заказ 9786/36 вращения электромотора соответственно меняется, так как обмотка возбуждения электромотора 9 последовательно включена в цепь катушки 10: с увеличением потребной мощности частота вращения электромотора увеличивается, с уменьшением — уменьшае . ся. Соответственно меняется и усилие от центробежного регулятора 2 на подвижный элемейт механизма 1. Частота вращения электромотора Пм находится в пределах гдето -минимальНо устойчивая частота вращения коленчатого вала двигателя; д"и"-максимальные холостые обороты кохг ленчатого вала двигателя.

С увеличением частоты вращения электромотора выше пухт подвижный элемент механизма 1 смещается вправо, а рейка топливного насоса Н1 — влево в сторону увеличения подачи топлива и увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя. Но при этом увеличивает усилие от центробежного регулятора 3 и подвижный элемент механизма 1 стремится сдвинуться влево. Однако подвижным элементом механизма 1 нельзя достигнуть среднего положения, так как при этом частота вращения коленчатого вала двигателя должна снизится до

rPcr (среднее положение подвижного элемента механизма 1 соответствует минимально устойчивой частоте вращения коленчатого вала двигателя и он останется сдвинутым вправо. Соответственно рейка топливного насоса смещается влево, и работа двигателя происходит на частичном режиме с учетом величины потребной мощности трактора на его перемещение.

При наличии тягового усилия происходит деформация силового звена 16 и тем большая, чем больше это усилие. Изменение деформации силового звена 16, пропорциональное тяговому усилию, передается поворотному рычагу 11. Вследствие этого рычаг 11 с закрепленной на нем катушкой 10 отклоняется в сторону большего угла пересечения катушки магнитными силовыми линиями якоря генератора 12. Это приводит к увеличению в катушке 10 электродвижущей силы и увеличению оборотов якоря электромотора.

Дальнейшая работа двигателя (при наличии тяговой нагрузки на трактор) такая же, как и на перемещение трактора с той лишь

20 разницей, что подвижный элемент механизма 1 больше сдвинут вправо, а рейка топливного насоса Hl — больше влево, т.е. на другом частичном режиме.

Использование устройства в тракторостроении дает экономию топлива, снизить

25 загрязняемость окружающей среды выхлопными газами. Кроме того, увеличится моторесурс двигателя за счет исключения работы двигателя в -холостом режиме на максимальной частоте вращения.