Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания содержит чувствительный элемент, связанный через одно плечо двуплечего рычага с органом дозирования топлива, а через другое плечо - с расположенными между верхним и нижним упорами главной и корректирующей пружинами. Рычаг управления снабжен поворотным упором с фиксатором. Нижний упор снабжен штоком. Регулятор снабжен переставным ограничителем хода двуплечего рычага, выполненным в виде подпружиненного якоря электромагнита, установленного на корпусе регулятора. Второй электромагнит с подпружиненным якорем связан с рычагом управления. Поворотный упор кинематически связан с якорем третьего электромагнита, имеющего две независимые обмотки возбуждения. Все электромагниты связаны с электрическими выключателями и переключателем органа управления 3 транспортного средства . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я F 02 D 1/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

BEQOMCTBO СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

%(4,./

М 928054, кл. F 02 0 1/04, 1980. (54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания.

Сущность изобретения, регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания содержит чувствительный элемент, связан. ный через одно плечо двуплечего рычага с органом дозирования топлива, а через друИзобретение относится к устройствам для автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — уменьшение эксплуатационного расхода топлива и сохранение ресурса двигателя . путем автоматического переключения со всережимного регулирования на двухрежимное.

Для достижения этой цели регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания снабжен переставным ограничителем хода двуплечего рычага, установленным на крышке регулятора, тремя электромагнитами, один из которых связан с внутренним рычагом управления регулятором, второй— с переставным ограничителем хода двуплеВ чего рычага, а третий — с поворотным упо„„5U „„1813903 А1 гое плечо — с расположенными между верхним и нижним упорами главной и корректирующей пружинами. Рычаг управленИя снабжен поворотным упором с фиксатором, Нижний упор снабжен штоком. Регулятор снабжен переставным ограничителем хода двуплечего рычага, выполненным в виде подпружиненного якоря электромагнита, установленного на корпусе регулятора. Второй электромагнит с подпружиненным якорем связан с рычагом управления, Поворотный упор кинематически связан с якорем третьего электромагнита, имеющего две независимые обмотки возбуждения.

Все электромагниты связаны с электрическими выключателями и переключателем органа управления 3 транспортного средстром внутреннего рычага управления и электрическими выключателями, через которые все три электромагнита электрически соединены с переключателем, который взаимодействует с органом управления редуктором коробки передач трактора. Чтобы обеспечить перемещение поворотного упора попеременно в двух противоположных направлениях, связанный с ним электромагнит имеет две катушки возбуждения с противоположным направлением электромагнитных полей, соединенные с выключателями так, что в электрическую цепь включается попеременно только одна из катушек возбуждения.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого регулятора; на фиг.2 — закон перемеще1813903

15

20 ния h органа дозирования топлива в зависимости от частоты вращения и вала двигателя.

Регулятор содержит чувствительный элемент 1, связанный через одно плечо 2 двуплечего рычага 3 с органом 4 дозирования топлива, а через другое плечо 5 — с расположенными между верхним 6 и нижним 7 упорами главной 8 и корректирующей

9 пружинами, В корпусе 10 регулятора установлен внутренний рычаг управления 11, снабженный поворотным упором 12 с шариковым фиксатором 13 для удержания упора в одном из двух крайних положений, Нижний упор 7 снабжен штоком 14, Верхний упор 6 при помощи оси 15 связан с рычагом

11. Внутренний стакан 16 пружиной 8 с помощью нижнего упора 7 прижат к торцовой поверхности наружного стакана 17, Между стаканами 16 и 17 расположен стакан 18 корректирующей пружины 9, связанный с рычагом 3. Пружина 9 упирается в кольцо

19. Регулятор снабжен переставным ограничителем 20 хода двуплечего рычага, выполненныМ как одно целое с якорем 21 электромагнита 22. При отсутствии тока в обмотке электромагнита 22 якорь 21 удерживается пружиной 23 в верхнем положе нии. Внутренний рычаг управления 11 взаимодействует со штоком якоря 24 электромагнита 25. При отсутствии тока в обмотке электромагнита 25 пружина 26 удерживает якорь 24 в нижнем положении, и он не препятствует перемещению рычага

11, Поворотный упор входит в вилку, выполненную на штоке 27, прикрепленном с одной стороны к якорю 28 электромагнита 29, имеющего две независимые обмотки возбуждения 30 и 31. С другой стороны к якорю

28 прикреплен шток 32, взаимодействующий с четырьмя выключателями 33 — 36, через которые обмотки всех электромагнитов соединяются с переключателем 37 с двумя парами контактов 38 и 39, установленными в редукторе 40 коробки передач трактора напротив валика 41 с вилкой 42 для включения понижающей или повышающей передачи, связанного с органом управления 43, который имеет два рабочих положения: в положении ПР включена понижающая передача для выполнения трактором полевых сельскохозяйственных работ, а в положении TP включена повышающая передача для использования трактора на транспортных перевозках. При отсутствии тока в обмотках электромагнита 29 его якорь 28 удерживается в среднем положении пружинами 44 и 45, На одном валике внутренним рычагом 11 установлен наружный рычаг 46 управления регулятором, связанный тягой

47 с педалью 48, Винт 49 служит для регулировки номинальной подачи топлива, винт 50 — для регулировки номинальной частоты вращения двигателя, винт 51 — для регулировки подачи на режиме максимального крутящего момента.

Электрическая цепь регулятора питается от бортовой сети электрооборудования трактора, в которую входит аккумулятор 52, На фиг,2 обозначено: А — внешняя скоростная характеристика;  — регуляторная ветвь внешней характеристики; С, 0 — частичные регуляторные характеристики при всережимном регулировании; Е, F, G, Н, J— частичные скоростные характеристики при двухрежимном регулировании; Е, F<, G>, J> — регуляторные ветви частичных скоростных характеристик; а — начало действия корректора при частоте вращения n>, Ь вЂ” окончание действия корректора; с — начало формирования регуляторных ветвей при номинальной частоте вращения пч.

Регулятор работает следующим образом.

При установке органа управления 43 в положение ПР включена понижающая передача в редукторе, а регулятор включен на всережимное регулирование. В этом положении механизм регулятора изображен на фиг,1, Контакты 39 переключателя 37 замкнуты, а контакты выключателей 35 и 36 разомкнуты, В то же время контакты выключателей 33 и 34 замкнуты, но контакты 38 разомкнуты, Ток в электромагниты не поступает, и они не мешают свободномуперемещению всех деталей регулятора. Поворотный упор 12 зафиксирован фиксатором 13 в положении, позволяющем штоку

14 под действием пружины 8 перемещаться в крайнее верхнее положение. С помощью наружного рычага 46 и связанного с ним внутреннего рычага управления 11 производится предварительное натяжение пружины 8 и 9 в соответствии с заданным скоростным режимом. Положение рычага 11 на упоре в винте 50 соответствует номинальному скоростному режиму.

По мере увеличения частоты вращения вала двигателя центробежная сила чувствительного элемента 1 возрастает, и когда она превышает силу предварительного натяжения корректирующей пружины 9, рычаг 3 поворачивается, сжимая пружину 9 и перемещая орган дозирования топлива в сторону уменьшения подачи топлива. При этом начинает формироваться корректорный участок (фиг,2, точка "а") внешней скоростной, характеристики регулятора.

При дальнейшем увеличении частоты вращения закраина стакана 18 упирается в

1813903 кольцо 19 наружного стакана 17, и коррек- регулировании, и внешние характеристики тор выключается (фиг.2, точка "в"), при этом получаются одинаковые. Для переПри достижении номинальной частоты хода на частичные скоростные характеривращения пн поддействием возросшей цен- стики рычаг управления 46 надо повернуть тробежной силы чувствительного элемента 5 вправо. В результате упоры 6 и 7 вместе с

1, передаваемой от рычага 3 через стакан 18 растянутой пружиной 8 переместятся вниз корректирующей пружины 8, кольцо 19, ста- как одно целое, В пределах хода вместе с кан 17, внутренний стакан 16 и нижний упор упорами 6 и 7 и пружиной 8 перемещаются

7 на главную пружину 8, последняя начина- стаканы 16 и 17, а стакан 18, связанный с ет растягиваться (фиг.2, точка "с"). В резуль- 10 рычагом 3, остается неподвижным благодатате формируется внешняя регуляторная ря действию пружины 9, но при этом предветвь В характеристики, варительное сжатие пружины 9

Если рычаг 11 не доходит до винта 50, уменьшается, В результате по мере возрато формируются частичные регуляторные стания частоты вращения формируется од. характеристики С, D и т,д. 15 на из частичных характеристик Е, F и т.д. в

Для использования трактора на транс- зависимости от положения рычага управлепортной работе рычаг 43 устанавливают в ния 46 и зависящей от этого величины зазоположение TP. При этом включается повы- ра Х . После того, как зазор Х1 будет шающая передача в редукторе, контакты 39 полностью выбран, дальнейший поворот размыкаются, а контакты 38 замыкаются, и 20 рычага 46 приведет к перемещению упоров электрический ток через замкнутые контак- 6 и 7, пружин 8 и 9, стаканов 16, 17 и 18, а ты ЗЗ и 34 поступает в электромагниты 22, также рычага 3 как одно целое, причем пле25 и в правую катушку возбуждения 31 алек- чо 2 рычага 3 отходит от регулировочного тромагнита 29, Якорь 21 электромагнита 22 винта 51, В этом случае с возрастанием чаопускается на ход Х2 и поворачивает . ры- 25 стоты вращения формируется одна из часчаг 3 в положение, соответствующее подаче тичных характеристик G, Н, J (фиг.2). топлива, необходимого для работы двигате- При достижении номинальной частоты ля на холостом ходу при минимальной час- вращения, как и при всережимном регулитоте вращения, Шток 7 при этом занимает . ровании, корректирующая пружина 9 вынижнее положение. Якорь 24 электромагни- ЗО ключается, и начинает растягиваться та 25 прижимает рычаг 11 к винту 50, в пружина 8. В peçóëüòàòå образуются регурезультате чего пружина 8 растягивается ляторные ветви Е, F>, Ge, Н частичных скона максимальную величину, соответствующую ростных характеристик. формированию внешней регуляторной вет- Участки Е, F. G, Н, J частичных характеви. Однако подача топлива при этом не уве- 35 ристик имеют отрицательный уклон, за счет личивается, так как этому препятствует упор чего обеспечивается устойчивая работа дви20 якоря 21 электромагнита. Якорь электро- гателя на всех частичных скоростных режи-. магнита 28 смещается вправо и поворачива- мах и улучшаются его тяговые свойства, ет упор 12, в результате чего нижний выступ При обратной перестановке органа упупора устанавливается напротив штока 7. В 40 равления 43 в положении ПР для использотаком положении упор 12 удерживается вания трактора на полевых работах фиксатором 13. При этом положении якоря включается понижающая передача в редук28 контакты выключателей 33 и 34 размыка- торе, контакты 39 размыкаются, а контакты ются, а контакты выключателей 35 и 36 на- 38 замыкаются. В результате элек-:ðè÷åходятся в замкнутом положении. Но так как 45 ский ток через замкнутые контакты выклюконтакты 38 переключателя 37 разомкнуты, чателей 33 и 34 поступает в электромагниты поступление тока в обмотки всех трех алек- 22 и 25 и в левую катушку возбуждения 30 тромагнитов прекращается и их якори под электромагнита 29, В этом случае электродействием пружин 23, 26, 44 и 45 возвраща- магниты 22 и 25 работают так же, как описаются висходные положения. Приэтомякорь 50 но выше, а якорь 28 электромагнита 29

28 электромагнита 29 на поворотный упор перемещается влево и поворачивает упор, .12 н . 2 не действует благодаря зазору в вильча- 12 так, что он не препятствует перемещетом штоке, контакты выключателей 33 и 34 .. нию штока 7 под действием пружины 8. В остаются в разомкнутом положении, а кон- этом положении упор 12 удерживается фиктакты выключателей 35 и 36 — замкнутом. 55 сатором 13. При этом положении якоря 28

Регулятор переключен на двухрежимное ре- контакты выключателей 35 и 36 размыкаютгулирование. ся, а контакты выключателей 33 и 34 нахоВнешняя скоростная характеристика дятся в замкнутом положении, Но ток в при двухрежимном регулировании форми- обмотки всех электромагнитов перестает руется точно так же. как при всережимном поступать, так как контакты 38 переключа1813903 теля разомкнуты. Под действием пружин 23, 26, 44 и 45 якоря всех электромагнитов возвращаются в исходное положение, контакты выключателей 33 и 34 остаются замкнутыми, а контакты выключателей 35 и

36 — разомкнутыми.

Благодаря автоматизации процесса rieреключения со всережимного на двухрежимное регулирование и наоборот, упрощается управление двигателем, а благодаря тому, что во время переключения двигатель переводится на работу при минимальной частоте вращения, исключается нерациональное повышение расхода топлива и сохраняется ресурс двигателя за счет уменьшения общего времени работы его при максимальной частоте вращения, Формула изобретения

1, Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий чувствительный элемент, связанный через одно плечо двуплечего рычага с органом дозирования топлива, а через другое — с расположенным между верхним и нижним упорами главной пружиной и корректирующей пружиной, причем рычаг управления снабжен поворотным упором с фиксатором, а нижний упор главной пружины — штоком, отличающийся тем, что, с целью упрощения управления регулятором путем

5 автоматического переключения режимов регулирования, он дополнительно снабжен переставным ограничителем хода двуплечего рычага, выполненным в виде подпружиненного якоря электромагнита, 10 установленного на корпусе регулятора, вторым электромагнитом с подпружиненным якорем, сообщенным с рычагом управления, третьим электромагнитом с подпружиненным якорем, кинематически связанным

15 с поворотным упором рычага управления, электрическими выключателями, органом управления редуктора коробки передачи транспортного средства с переключателем, причем выключатели электрически связаны

20 с электромагнитами и переключателем.

2, Регулятор по п.1, отл и ч а ю щ и йс я тем, что электромагнит, связанный с поворотным упором, снабжен дополнительной обмоткой возбуждения, а якорь элект25 ромагнита соединен с выключателем с возможностью изменения направления электромагнитного поля.

1813903

n„n

Фиг. 2

Состэ нпель K.Äóëгенов

Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор Н.Рожкова

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

Заказ 1818 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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