Всережимный регулятор частоты вращения дизеля грузового автомобиля

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (5))5 F D 1/I0 8 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4684292/06 (22) 28.04.89 (46) 23.03.91. Бюп. » I! (71) Усть-Каменогорский строительнодорожный институт (72) Q.È.Столков и А. Г.Завапко (53) 621.436-545 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1245735 кл . F 02 D 1/10, 1984. (54) ВСЕРЕЖИЮЫИ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТь!

ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ (57) Изобретение нозволяет повысить точность регулирования на режимах частичных нагрузок. Регулятор содержит нечувствительный элемент 1, взаимодействующий с рычагом 3, который связан с рейкой 2, рычаг 4 управления, пружину 5, двуплечий 6 и сиповой 7 рычаги с упором 8. На оси рычага 4 управления установлен на штоке 9 кулачок 10 с возможностью пере2 мещения вдоль оси. Кулачок 10 по длине выполнения переменного профиля, образованного ппавными кривыми, и снабжен автоматическим устройством для его перемещения, которое выполнено в виде гидроцилиндра, воспринимающего загрузку автомобиля и соединенного через электромагнитный клапан с исполнительным гидроцилиндром, закрепленным на корпусе регулятора.

Шток гидроцилиндра опирается на пружину и жестко прикреплен к перестановочному рычагу 19 с вилкой, Электромагнитный клапан подключен к блоку управления с анализ атором движения автомобиля. Всережимный регулятор обеспечивает в зависимости от загрузки автомобиля автоматическое регулирование топливоподачи во время разгонов и торможения автомобипя.

5 ил.

16365 78. Изобретение относится к автоматическому регулированию движения внутреннего сгорания, в частности к регуляторам дизелей грузовых автомобилей.

Цель .изобретения - повышение точности регулирования на режимах частичных нагрузок.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема всережимного регулятора для автомобильного дизеля; на фиг.2— кулачок; на фиг. 3 - схема автоматического устройства перемещения кулач ка; на фиг. 4 — динамическая характе- 15 ристика порожнего автомобиля на высшей передаче с изолиниями цикловых подач топлива; на фиг. 5 — то же, для полностью груженного автомобиля.

Всережимный регулятор содержит 20 чувствительный элемент 1, рейку 2, рычаг 3 регулятора, рычаг 4 управления, пружину 5, двуплечий 6 и силовой

7 рычаги с упором 8. На оси рычага 4 управления установлен на штоке 9 кула.25 чок 10 с возможностью перемещения вдоль оси,. Кулачок 10 по длине выполнен переменного профиля, образованного плавными кривыми, и снабжен автоматическим устройством для его перемещения в виде гидроцилиндра 11, воспринимающегоо s агруэ ку автомобиля ° прикрепленного к задней тележке 12 автомобиля, и штоком через пружину 13 опирающегося на раму 14 автомобиля. ?Ъщроцилинпр ll трубопроводом 15 через электромагнитный клапан. 16 соединен с исполнительным гидроцилиндром 17, за- . креппенным на корпусе всережимного регулятора, при этом шток гидроцилиндра 40

17 опирается на пружину 18 и жестко закреплен к перестановочному рычагу 19 с вилкой 20. Электромагнитный клапан 16 подключен к блоку 21 управления, котоРый содержит анализ атор 22 движения автомобиля и последовательно с ним соединенный усилитель

22 мощности.

Регулятор работает следующим образом, 50

При движении автомобиля с постоянной скоростью величина необходимой скорости задается рычагом 3, растягиванпцим пружину 5, усилие которой передается через двухплечий 6 и си55 ловой 7 рычаги на. рычаг 3 регулятора и уравновешивается усилием чувствительного элемента 1. При этом рейка 2 устанавливает подачу топлива, обеспечивающую преодоление. сил сопротивления дороги и воздуха. Сила сопропивления дороги определяется для заданной конструкции автомобиля коэффициентом суммарного сопротивления дороги () и массой автомобиля, а сила сопротивления воздуха — скоростью автомобиля.

При работе автомобиля на дорогах с бетонным и асфальтобетонным покрытием среднее значение (ф =0,015. При этом в установившемся режиме минимальное сопротивление движению у порожнего автомобиля / =О, а максимальное у полностью груженого автомобиля J =1.

Величина подачи топлива, необходимая для преодоления заданного сопротивления движению в зависимости от скорос-. ти и 1, различна и определяется по динамическим характеристикам автомобиля точками на пересечение горизонтальной линии АА, проходяцей через заданное значение () (например, 0,015) с изолнниями цикловых подач. Для автомобилей с f р а внHыb м 1l, О, 5 и 0 такие характеристики приведены на фиг. 4-6 соответственно. При уменьшении <ф (движение под уклон) скорость автомобиля и двигателя начинает возрастать, при этом увеличивается усилие чувствительного элемента и рычаги .3, 7 и 6 вместе с рейкой 2 перемещаются в сторону уменьшения подачи топлива, что предотвращает дальнейшее возрастание скорости.

С увеличением (), например движение на подъеме, значение подачи топпива сказывается недостаточно для преодоления сопротивления дороги и его скорость уменьшается, при этом уменьшается усилие чувствительного элемента и рычаги 3, 7 и 6 вместе с рейкой

2 перемещаются в сторону увеличения подачи топлива, что обеспечивает стабилиз ацию скоростного режима. Причем перемещение рейки 2 и рычагов 3, 7 и

6 в сторону увеличения подачи топлива возможно до положения, когда упор 8 входит в соприкосновение с профилем кулачка 10. Большинство участков дорог в равнинной и слабохолмистой местности имеют (/ (0,02, и профиль кулачка обеспечивает возможность автоматического увеличения подачи до величины, обеспечивающей преодоление повьппенного сопротивления дороги Ч =0,02.

Величина этой подачи топлива определяется точками на пересечении линии А А, проходящей через (/

=0,02 с изолиниями цикловых подач и

- 16365 78 задается поперечным профилем кулачка в трех сечениях, соответствукщих f

=О, -f =0,5 и f =1 (фиг. 4-6) . Боковая поверхность кулачка плавно пере5 ходит от одного профиля к другому, и каждая точка продольного профиля между тремя указанными сечениями соответствует лромежуточным значениям

С изменением скорости автомобиля изменяется положение рычага (фиг. 3), . и во взаимодействие с упором 8 входит участок поперечного профиля кулачка одного из сечений, соответствукщий текущей скорости и обеспечивающий 15 возможность увеличения подачи топлива в пределах величины, необходимой для.преодоления (! =0,02 и сопротив= ления воздуха, характерного для данной скорости. По мере загрузки автомо- 20 биля кулачок автоматически перемещается в осевом направлении, при этом напротив упора 8 устанавливается участок продольного профиля, соответствукщий данной загрузке автомобиля и обеспечивающий возможность увеличения подачи топлива до величины, не— обходимой для преодоления сил сопротивления движению, характерной данной загрузке автомобиля и g =-0,020. Таким 30 образом, осуществляется автоматическое регулирование подачи топлива до уровня, обеспечивающего поддержание заданной скорости на участках дороги, где g< 0,02 для любой загрузки автомобиля. Для преодоления участков дороги с 17 ". 0,02 рычаг 4 перемещается в сторону больших скоростных режимов, .при этом происходит увеличение подачи топлива. Максимальному перемещению ры- 40 чага 4 соответствует номинальная подача топлива, Автоматическое устройствоперемещения. кулачка работает следующим образом.

При погрузке, .когда автомобиль сто — „ ит на месте, анализатор 22 движения сигнала не выдает, на выходе усилителя 23 мощности сигнал также отсутству ет и нормально открытый электромагнитный клапан 16 сообщает бесштоковые по-лости гидроцилиндров 11 и 17. По мере увеличения массы груза рама 14 автомобиля опускается и шток гидроцилиндра 11 через пружину 13 перемещается, вытесняя жидкость через откРытый клапан 16 в бесштоковую полость гидроци,, линдра 17, шток. которого перемешается совместно с пере ст ановочным рычагом

19, сжимая пружину 18, жесткость Которой меньше, чем у пружины 13, Перестановочный рычаг 19 вилкой 20 перемещает кулачок 10 вдоль оси относи тельно упора 8. Таким образом, во взаимодействии с упором 8 оказывается участок профиля кулачка, соответствующий данной загрузке автомобиля. Во время движения автомобиля анализатор

22 движения выдает сигнал, и на выходе усилителя мощности также появляется сигнал, закрывающий электромагнитный клапан. Таким образом, перемещения рамы автомобиля относительно его задней тележки, обусловленные неровностями дороги, воспринимаются пружиной 1 3, не вызывая перемещения штока гидроцилиндра 11 и соответствующего пере-. мещения кулачка 10 регулятора. При изменении массы груза при разгрузке (или дозагрузке) автомобиля нри его неподвижном состоянии электромагнитный клапан 16 открыт, и происходит изменение осевого положения кулачка в соответствии с изменением расстояния между рамой автомобиля и его задней тележкой.

Всережимный регулятор на неустановившихся режимах работает следукщим образом.

При разгоне автомобиля рычаг 4 управления переводится в сторону большего скоростного режима. При этом пружина 5 растягивается и ее усилие передается через двуплечий 6 и силовой 7 рычаги, последний перемещается до положения, когда упор 8 войдет в контакт с профилем кулачка 10.

Рычаг 3 и рейка 2 перемещаются, увеличивая подачу топлива до величины, заданной профилем кулачка О. При этой подаче двигатель разгоняется до скорости, при которой усилие чувствительного элемента 1 уравновешивает усилие силового Рычага 7, после чего рейка 2 устанавливается в положение, I обеспечивающее поддержание постоянного скоростного режима, Интенсивность разгона автомобиля зависит от величины подачи топлива, которая, в свою очередь, задается положением кулачка, управляемого рычагом 4. При перемещениях рычага управления на небольшой угол происходит умеренное увеличение подачи топлива, что соответствует неинтенсивному разгону автомобиля. При большем перемещении рычага управления подача возрастает более значительно и обеспечивает более интенсивный разгон. Максимальное перемещение рычага

1636578

4 соответствует разгону с максимальной интенсивностью. Таким образом, в режиме разгона положением рычага 4 регулируется интенсивность разгона от минимапьной величины до максимальной, соответствующей номннапьной подаче топлива.

В условиях транспортного потока, где преобладает неустановившееся движение, регулируя интенсивность разгона, водитель обеспечивает динамику своего автомобиля.на уровне лидирующего транспортного средства. Тем 15 самим поддерживается оптимальная дистанция и снижается количество разгонов и торможений автомобиля, что, в свою очередь, способствует экономии топлива и снижению дымности отрабоT &BIIIHX Г RS OB °

Формула из обретения

Всережимный регулятор частоты вра- 25 щения дизеля грузового автомобиля, содержащий центробежный чувствительный элемент, связанный через рычаг регулятора с рейкой топливного насоса и с силовым рычагом, который снабжен gp упором, рычаг управления с осью, свя-занный через пружину с силовым рычагом, ограничитель максимальной подачи топлива, выполненный в виде кулачка переменного профиля, установленного на оси рычага управления с возможностью перемещения вдоль нее и с возможностью взаимодействия с упором силового рычага, и перестановочный рычаг с вилкой, охватывающей ось рычага управления и взаимодействующей с кулачком, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования на режимах частичных нагрузок, переменный профиль, кулачка образован плавными кривыми, регулятор снабжен гидроцилиндром, воспринимающим загрузку автомобиля, исполнительным гидроцилиндром, электромагнитным клапаном и блоком управления, состоящим из датчика движения автомобиля и усилителя мощности, лричем полости обоих гидроцилиндров соединены между собой через электромагнитный клапан, а их штоки подпружинены, электромагнитный кпапан соединен с блоком управления, и перестановочный рычаг связан со штоком исполнительного гидроцилиндра.

1636578

Фиг.д

1636578 у

405

0,0

ОИ

QOlf

002

Сост авител ь В. 3 абе галин

Техр ед J1. Сердюкова

Корректор С. Черни

Редактор О. Головач

Заказ 803 Тираж 354 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101