Регулятор частоты вращения гидромотора привода вентилятора карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

 

РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ГВДРОМОТОРА ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРА КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий магистраль подвода рабочей жидкости с игольчатым дросселем, расположенным в дроссельном отверстии этой магистрали на штоке , датчик расхода рабочей жидкости с золотниковым дросселем, канал по- , дачи рабочей жидкости из регулятора в гидромотор, обводной канал гидромотора , снабженный дроссельным отверстием , и коническую запорную иглу , установленную в дроссельном отверстии обводного канала и связанную с термостатом, расположенным в потоке охлаждающего воздуха, о тличающийся тем, что, с целью повьшения плавности регулирования частоты вращения вентилятора, он выполнен в корпусе и снабжен датчиком разряжения в карбюраторе и корректором расхода рабочей жидкости по ее температуре, последний размещен в корпусе регулятора и выполнен в виде датчика температуры жидкости и механизма передачи его сигнала к штоку игольчатого дросселя , причем датчик выполнен в виде термобаллона, а механизм привода в виде подвижного поршня, установленного в цилиндрической полости и разделяющего ее на надпоршневое и подпоршневое пространство, каждое из которых снабжено сливным и подвоШ дящим каналами и в каждом из последних установлен впускной клапан, ки (Л нематически соединенный с датчиком температуры рабочей жидкости для с поочередного открытия клапанов при изменении его длины под влиянием температуры, причем подвижный поршень кинематически связан с игольчатым дросселем через реечную и коническую червячные передачи, датчик разряжеоо ния установлен в корпусе регулятора со и коническая запорная игла дополнительно связана с этим датчиком, а ш датчик расхода рабочей жидкости выполнен в виде дополнительной камеры и мембраны, отделяющей в ней две полости , связанные с магистралью подвода по обе стороны дросселя магистрали подвода рабочей жидкости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

< 14 F 01 Р 7 04

Q n " 4ю

К.у;, *„," :::::::::::., 18/ у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ТИЙ (21) 3688741/25-06 (22) 06.01.84 (46) 15.09.85. Бюл, № 34 (72) А.Н. Носов и В.Г. Толкачев (71) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621.43-714.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1071786, кл. F 01 P 7/04, 1982.

Выложенная заявка ФРГ ¹ 3047781, кл. F 01 P 7./04, опублик. 1982. (54) (57) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ГИДРОИОТОРА ПРИВОДА ВЕНТИЛЯТОРА КЛРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ, содержащий магистраль подвода рабочей жидкости с игольчатым дросселем, расположенным в дроссельном отверстии этой магистрали на штоке, датчик расхода рабочей жидкости с золотниковым дросселем, канал подачи рабочей жидкости из регулятора в гидромотор, обводной канал гидромотора, снабженный дроссельным отверстием, и коническую запорную иглу, установленную в дроссельном отверстии обводного канала и связанную с термостатом, расположенным в потоке охлаждающего воздуха, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения плавности регулирования частоты вращения вентилятора, он выполнен в корпусе и снабжен

„„SU„„1178915 датчиком разряжения в карбюраторе и корректором расхода рабочей жидкости по ее температуре, последний размещен в корпусе регулятора и выполнен в виде датчика температуры жидкости и механизма передачи его сигнала к штоку игольчатого дросселя, причем датчик выполнен в виде термобаллона, а механизм привода— в виде подвижного поршня, установленного в цилиндрической полости и разделяющего ее на надпоршневое и подпоршневое пространство, каждое из которых снабжено сливным и подводящим каналами и в каждом из последних установлен впускной клапан, кинематически соединенный с датчиком температуры рабочей жидкости для поочередного открытия клапанов при изменении его длины под влиянием температуры, причем подвижный поршень кинематически связан с игольчатым дросселем через реечную и коническую червячные передачи, датчик разряжения установлен в корпусе регулятора и коническая запорная игла дополнительно связана с этим датчиком, а датчик расхода рабочей жидкости выполнен в виде дополнительной камеры и мембраны, отделяющей в ней две полости, связанные с магистралью подвода по обе стороны дросселя магист1 рали подвода рабочей жидкости, 78915

1О

25 за

40

1

11

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано для регулирования потока охладителя изменением скорости нагнетателя.

Целью изобретения является повышение плавности регулирования частоты вращения вентилятора в зависимости от режима работы двигателя и температуры потока охлаждающего воздуха за счет использования энергии движущегося маслянного потока в двигателе, На чертеже представлен регулятор частоты вращения гидромотора привода вентилятора, общий вид.

Регулятор частоты вращения гидромотора 1 привода вентилятора 2 карбюраторного двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 3, магистраль подвода рабочей жидкости 4 с игольчатым дросселем 5, расположенным в дроссельном отверстии 6 этой магистрали на штоке 7, датчик расхода рабочей жидкости с золотниковым дросселем 8, канал 9 подачи рабочей жидкости иэ регулятора в гидромотор 1, обводной канал 10 гидромотора 1, снабженный цроссельным отверстием 11, и коническую запорную шину 12, установленную в дроссельном отверстии

11 обводного канала 10 и связанную с термостатом 13, расположенным в потоке охлаждающего воздуха, датчик разряжения 14 в карбюраторе и корректор расхода рабочей жидкости 15 по ее температуре с входным каналом 16 и приемной полостью 17, раэмещечный в корпусе 3 регулятора и выполненный в виде датчика температуры жидкости и механизма передачи его сигнала к штоку 7 игольчатого дросселя 5, причем датчик выполнен в виде термобаллона 18, а механизм привода — в виде подвижного поршня 19, установленного в цилиндрической полости 20, разделяющего ее на надпоршневое и подпоршневое пространство, каждое из которых снабжено сливным 21 и 22 и подводящим 23 и 24 каналами и в каждом из последних установлены клапаны 25 и 26, кинематически соединенные с термобаллоном 18 посредством толкателя 27 для поочередного открытия клапанов 25 и 26 при изменении его длины под влиянием температуры, причем подвижный поршень 19 кинематически связан с игольчатым дросселем

5 через реечную 28 и коническую червячную 29 передачи, датчик разряжения 14 установлен в корпусе 3 регулятора и коническая запорная игла 12 дополнительно связана с этим датчиком рычагом 30, датчик расхода рабочей жидкости выполнен в виде дополнительной камеры и мембраны 31, отделяющей в ней две полости, связанные с магистралью подвода 4 по обе стороны дроссельного отверстия 6 каналами 32 и 33. Датчик разряжения 14 в карбюраторе выполнен в виде полости разряжения 34 и мембраны 35, а канал 4 подачи рабочей жидкости иэ регулятора в гидромотор 1 снабжен редукционным отверстием 36.

Регулятор работает следующим образом.

При запуске карбюраторного двигателя внутреннего сгорания масло поступает через входной канал в приемную полость 17 корректора расхода рабочей жидкости 15. Омываемый холод" ным маслом термобаллон 18 при этом снимается, вызывая перемещения кателя 27 вниз, полное открытие впускного клапана 25 и закрытие клапана 26. Такое переключение клапанов приводит к прохождению всего масла из приемной полости 17 через подпоршневое пространство цилиндрической полости 20 и сливной канал 21 в картер (не показан) двигателя. Прохождение масла через подпоршневое пространство в сливной канал 21 приводит к повышению давления в подпоршневом пространстве, а следовательно, к перемещению поршня 19, кинематичеаки связанного через реечную 28 и коническую червячную 29 передачи с игольчатым дросселем 5 вверх (это приводит к перемещению вйраво игольчатого дросселя 5) .

Перемещение. игольчатого дросселя

5 вправо происходит до тех пор, пока полностью не закроется дроссельное отверстие 6 магистрали подвода рабочей жидкости 4, Закрытие дроссельного отверстия 6 приводит к прекращению поступления масла к гидромотору

1, а следовательно, к остановке вентилятора 2. Остановка вентилятора 2 при пуске двигателя обеспечивает хороший его запуск, так как отсутству-

В процессе нагрева карбюраторного двигателя большая часть потока масла, поступающая в приемную полость корректора расхода рабочей жидкости 14, проходит через впускной клапан 25, подпоршневое пространство и сливной канал 21. Такое прохождение масла через подпоршневое пространство приводит к сохранению прежнего положения элементов 19, 28, 29 и 5. Закрыгое положение дроссельного отверстия

6 перекрывает доступ масла к гидро"мотору 1 и вентилятор 2 не вращается, что позволяет двигателю быстрее прогреться до оптимальной температуры. При выходе двигателя на номинальный режим работы вначале происходит повышение его температуры, 20 так как вентилятор 2 не вращается и выделяемое тепло не отводится потоком охлаждаемого воздуха. На повышение температуры двигателя выше оптимальной величины сразу реагирует термобаллон 18, перемещая толкатель 27 вверх на открытие впускного клапана 26 и перекрытие кланана 25; Такое переключение клапанов

25 и 26 приводит к тому, что большая часть масла из приемной полости

17 проходйт через клапан 26, над поршневое пространство и сливной канал 22. Это вызывает повышение давления в надпоршневом пространстве, 35 медленное поступательное перемещение поршня 19, кинематически связанного с игольчатым дросселем 5, и отвод игольчатого дросселя 5 от дроссельного отверстия 6. Открытие дрос- 40 сельного отверстия 6 приводит к повышению давления масла в полости после него а следовательно, к повышению давления в полости за мембраной 1 и к прохождению масла из ма- 45 гистрали 1 подвода рабочей жидкости 4 через золотниковый дроссель 8 и редукционное отверстие 36 в канал 9 подачи рабочей жидкости иэ регулятора в гидромотор 1. Такое про- 50 хождение масла стало возможным после открытия редукционного отверстия

36 вследствие отвода эолотникового дросселя 8 за счет перемещения влево мембраны 31 под действием изменения давлений в каналах 32 и 33.

Масло, поступившее в канал 9 подачи рабочей жидкости, частично пере55

3 11789 ет поступление потока охлаждающего воздуха в систему охлаждения.

15 4 текает в обводной канал 10, так как дроссельное отверстие 25 в этот момент открыто sa счет отведенной запорной иглы 12. Величина перемещения запорной иглы в сторону открытия отверстия 11 определяется перемещением концов рычага 30, которые отведены мембраной 35 и термостатом 13, В данный момент мембрана 35 втянута во внутрь полости разряжения 34 на величину, пропорциональную нагрузке на двигатель. Величина перемещения подвижной части термостата 13 определяется температурой. потока охлаждающего воздуха, Вследствие этого величина открытия дроссельного отверстия 11 зависит от нагрузки на двигатель и Температуры воздуха. В холодное время года и при малой. нагрузке отверстие 11 почти полностью открыто (показано) .

Масло, оставшееся в канале 9 чеЭ рез трубопровод попадает в гидромотор 10, приводя его во вращение.

Вращение вала гидроматора 10 приводит во вращение вентилятор 20 ° который нагнетает поток охлаждающего воздуха в систему охлаждения двигателя. Следовательно, частота вращения вентилятора пропорциональна температуре, нагрузке двигателя и температуре потока охлаждающего воздуха. Вследствие того, что ДВС был перегружен, частота вращения вентилятора 20 в этот момент больше необходимой для укаэанных значений нагрузки и температуры воздуха.

Данная работа вентилятора 20 в ре1жиме переходного процесса не про должительна, так как двигатель охлаждается до оптимальной температуры. На это реагирует термобаллон

18, ставя клапаны 25 и 26 в положение, при которых их проходные сечения равны между собой. Такое положение клапанов 25 и 26 приводит к равенству давлений масла над и подпоршневых пространствах цилиндрической .полости 20 и остановке поршня 19, а также к остановкам реечной 28, конической червячной 29 передач и игольчатого дросселя 5, что приводит к сохранению проходного сечения дроссельного отверстия 6, расход масла через которыи позволил получить такую скорость вращения гидромотора 10 и вентилятора 20 коФ торая обеспечивает поддержание оп117891 5

1а и Заказ 5626/29 Тираж 497 Подписное

Филиал ДДД "Иатеит", г.Ужгород, ул.Дрое стиая тимальной температуры двигателя, После установления постоянного проходного сечения дроссельного отверстия 6 начинает работать мембрана

31 с золотниковым дросселем 8, поддерживая постоянный перепад давлений на дроссельном отверстии 6. Это осуществляется следующим образом.

При изменении, например незначительном увеличении оборотов двигателя, возрастает давление в магистрали 4 корпуса 1, что приводит к возможному возрастанию перепада давления на дроссельном отверстии 6.

Повышенный перепад давлений, проходя через каналы 32 и 33, вызывает смещение мембраны 31 и золотникового дросселя 8 вправо до тех пор, пока не наступит равенство сил, действующих на мембрану 3 справа и слева.При перемещении эолотникового дросселя 8 вправо уменьшается пло щадь поперечного сечения редукционного отверстия 36, что в свою очередь приведет к увеличению давления после дроссельного отверстия 6.

Вследствие этого перепад давления на отверстие 6 восстановится до прежней величины, обеспечив сохранение необходимого расхода масла. Таким образом, работа элементов устройства поддерживает такую частоту вращения вентилятора, которая обеспечивает поддержание температуры двигателя на оптимальном уровне.

При изменении нагрузки на двигатель.

1ð происходит перемещение мембраны 35 вследствие изменения давления в полости разряжения 34. Вначале это приводит к грубой коррекции работы устройства за счет перемещения мем15 браны 35 с рычагом 30 на перемещение запорной иглы 12. Перемещение запорной иглы 12 вызывает изменение расхода масла через канал 9 подачи рабочей жидкости, а следовательно, из2б менение частоты вращения вентилятора 2. После этого происходит точная коррекция по температуре двигателя, которая аналогичная режиму работы регулятора при выходе двигателя на

2S номинальный режим. Такая работа устройства обеспечивает поддержание частоты работы вентилятора, обеспечивающей сохранение оптимальной температуры двигателя при любых режимах его работы.