Объемный гидропривод для запуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение может быть использовано на автомобилях, тракторах и других самоходных машинах, работающих при низких температурах, в малонаселенной местности и в экстремальных эксплуатационных условиях. Объемный гидропривод, содержащий гидроаккумулятор, гибробак, гидромашину, кинематически связанную с валом двигателя, и управляемый распределитель, дополнительно снабжен двухрежимным регулятором, установленным до или после роторной гидромашины. Изобретение улучшает условия смазки, процесса смесеобразования и повышает надежность запуска за счет обеспечения оптимального закона изменения скорости вращения вала двигателя в зависимости от количества его оборотов. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам пуска двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано на автомобилях, тракторах и других самоходных машинах, работающих при низких температурах, в малонаселенной местности, во взрывоопасных условиях, а также в других экстремальных эксплуатационных условиях.

Известны устройства для пуска двигателей, состоящих из гидроаккумулятора, гидродвигателя, гидроаппаратов, гидробака, гидролиний, датчиков и гидроагрегатов для зарядки аккумулятора (патент ФРГ N 2650751, МКИ F 15 B 1/02).

Недостатком указанных устройств являются снижение пускового момента на валу двигателя из-за снижения давления в аккумуляторе, в том числе, при понижении температуры окружающей среды, а также невозможность обеспечения оптимальных скоростей вращения, обеспечивающих запуск двигателя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для пуска двигателя по патенту Российской Федерации N 2022153, МКИ F 02 N 7/08, 1994, содержащее пневмопружинный гидроаккумулятор, гидробак, регулируемую обратимую роторную гидромашину, кинематически связанную с валом двигателя, управляемую трехпозиционным приводом, снабженным датчиком положения управляющего звена, и гидравлически связанную через трехпозиционный управляемый приводом гидрораспределитель с жидкостной полостью гидроаккумулятора и гидробаком, датчик давления гидроаккумулятора, поключенный к его жидкостной полости, полярный датчик разности давлений, установленный параллельно гидромашине, блок управления, соединенный с приводами гидромашины и гидрораспределителя, а также с датчиками давления гидроаккумулятора, разности давления и положения звена управления гидромашиной, и предохранительный клапан, соединяющий жидкостную полость гидроаккумулятора с гидробаком.

Недостатком такого устройства является невозможность обеспечения оптимальных скоростных режимов при запуске двигателя внутреннего сгорания.

Задача настоящего изобретения заключается в создании объемного гидропривода для запуска ДВС, обеспечивающего постепенное нарастание скорости вращения вала двигателя внутреннего сгорания в начальный период запуска и переход, в дальнейшем, на более высокую, стабилизированную величину.

Сущность изобретения состоит в том, что объемный гидропривод для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий гидроаккумулятор, гидробак, роторную гидромашину, кинематически связанную с валом двигателя, гидравлически связанную через управляемый распределитель с жидкостной полостью гидроаккумулятора и гидробаком, и предохранительный клапан, соединяющий жидкостную полость гидроаккумулятора с гидробаком, дополнительно снабжен двухрежимным регулятором, установленным или до, или после роторной гидромашины, включающем дросселирующее реле режимов работы, содержащее гидроцилиндр с запорно-регулирующим элементом плунжерного типа, разделяющим его на три полости, средняя из которых соединена входной гидролинией через дросселирующее отверстие с входом в двухрежимный регулятор, в выходной - с его выходом, в одной из торцевых полостей которого установлены пружина и ограничитель перемещения запорно-регулирующего элемента, выполненный с возможностью изменения его положения, а другая торцевая полость гидроцилиндра представляет собой замкнутую камеру и соединена со сливной гидролинией до ее выхода в гидробак. К тому же ограничитель перемещения запорно-регулирующего элемента двухрежимного регулятора может быть выполнен или фиксации его положения, или с возможностью перемещения кинематической связи с подпружиненным поршнем гидроцилиндра управления ограничителем, рабочая полость которого соединена гидролинией с жидкостной полостью гидроаккумулятора.

Отличие данного технического решения от известного состоит в том, что объемный гидропривод для запуска двигателя внутреннего сгорания дополнительно снабжен двухрежимным регулятором, установленным или до или после роторной гидромашины, включающим дросселирующее реле режимов работы, содержащее гидроцилиндр с запорно-регулирующим элементом плунжерного типа, разделяющим его на три полости, средняя из которых соединена входной гидролинией через дросселирующее отверстие с входом в двухрежимный регулятор, а выходной - с его выходом, в одной из торцевых полостей которого установлены пружина и ограничитель перемещения запорно-регулирующего элемента, выполненный с возможностью изменения его положения, а другая торцевая полость гидроцилиндра представляет собой замкнутую камеру и соединена со сливной гидролинией до ее выхода в гидробак. Причем ограничитель перемещения запорно-регулирующего элемента двухрежимного регулятора может быть выполнен или с возможностью фиксации его положения, или с возможностью перемещения за счет кинематической связи с подпружиненным поршнем гидроцилиндра управления ограничителем, рабочая полость которого соединена гидролинией с жидкостной полостью гидроаккумулятора, Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в улучшении условий смазки, процесса смесеобразования и повышения надежности запуска за счет обеспечения оптимального закона изменения скорости вращения вала двигателя в зависимости от количества его оборотов.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы объемных гидроприводов для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащего гидроаккумулятор 1, гидробак 2, роторную гидромашину 3, управляемый распределитель 4, предохранительный клапан 5, дроссели 6 и 7, двухрежимный регулятор 8, дросселирующее реле режимов работы 9, запорно-регулирующий элемент плунжерного типа (золотник) 10, пружину реле режимов работы 11, регулируемый ограничитель перемещения 12 и фиксирующую гайку 13. На схеме фиг. 1 двухрежимный регулятор 8 установлен перед роторной гидромашиной 3, а на схеме фиг. 2 за ней.

На фиг. 3 и 4 изображены схемы гидроприводов, снабженных подвижным ограничителем перемещения 14, выполненным за одно целое с поршнем 15 гидроцилиндра управления ограничителя 16, и пружиной 17. Причем на схеме фиг. 3 двухрежимный регулятор 8 установлен перед роторной гидромашиной 3, а на схеме фиг. 4 за ней.

Гидропривод, схема которого приведена на фиг. 1, работает следующим образом. Для пуска двигателя управляемый распределитель 4 устанавливается в рабочую позицию (как показано на фиг. 1). В этом случае жидкость из гидроаккумулятора 1 подается через дросселирующее реле режимов работы 9 в гидромотор 3, приводящий в движение двигатель внутреннего сгорания, и далее в бак 2. В начальный момент пуска золотник 10 реле режимов работы 9 под действием пружины 11 находится в крайнем нижнем положении. При этом проходное сечение дросселирующего реле 9 минимально, а следовательно, минимальны расход жидкости, скорость вращения гидромотора 3 и кинематически связанного с ним двигателя (на фиг.1 не показан). По мере увеличения количества оборотов гидромотора 3 жидкость заполняет нижнюю полость реле 9 и, перемещая золотник 10, увеличивает проходное сечение, а следовательно, и скорость вращения гидромотора до максимального значения, величина которого регулируется положением ограничителя 12 и фиксируется гайкой 13. Гидравлическими сопротивлениями 6 и 7 могут являться соответствующие трубопроводы.

Гидропривод, схема которого приведена на фиг. 2, работает аналогичным образом, но жидкость из гидроаккумулятора 1 подается в гидромотор 3, приводящий в движение двигатель внутреннего сгорания, и далее через двухрежимный регулятор 8 в гидробак, 2.

Гидропривод, схема которого приведена на фиг. 3, работает аналогичным образом, а введение подвижного ограничителя 14, кинематически связанного с поршнем 15, позволяет компенсировать уменьшение скорости вращения гидромотора на режиме ее максимальных значений (при контакте золотника 10 и ограничителя 14), из-за снижения давления в гидроаккумуляторе. Так, чем ниже давление в гидроаккумуляторе, тем больше переместит пружина 16 поршень 15 и ограничитель 14, увеличив проходное сечение дросселирующего реле 9. Следовательно, уменьшение расхода жидкости и скорости вращения гидромотора из-за снижения давления будет компенсировано увеличением сечения.

Гидропривод, схема которого приведена на фиг. 4, работает аналогичным образом, но двухрежимный регулятор 8 установлен за гидромотором 3, как и на схеме, приведенной на фиг. 2.

Таким образом, использование данного гидропривода позволяет улучшить условия смазки, процесс смесеобразования и повысить надежность запуска за счет обеспечения оптимального (или близкого к нему) закона изменения скорости вращения вала двигателя в зависимости от количества его оборотов, т.е. ее постепенное нарастание в начальный период запуска и переход, в дальнейшем, на более высокую, стабилизированную величину.

Формула изобретения

1. Объемный гидропривод для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий гидроаккумулятор, гидробак, роторную гидромашину, кинематически связанную с валом двигателя внутреннего сгорания и гидравлически связанную через управляемый распределитель с жидкостной полостью гидроаккумулятора и гидробаком, и предохранительный клапан, соединяющий жидкостную полость гидроаккумулятора с гидробаком, отличающийся тем, что гидропривод дополнительно снабжен двухрежимным регулятором, установленным до или после роторной гидромашины, включающим дросселирующее реле режимов работы, содержащее гидроцилиндр с запорно-регулирующим элементом плунжерного типа, разделяющим его на три полости, средняя из которых соединена входной гидролинией через дросселирующее отверстие с входом в двухрежимный регулятор, а выходной - с его выходом, в одной из торцевых полостей которого установлены пружина и ограничитель перемещения запорно-регулирующего элемента, выполненный с возможностью изменения его положения, а другая торцевая полость гидроцилиндра представляет собой замкнутую камеру и соединена со сливной гидролинией до ее выхода в гидробак.

2. Объемный гидропривод по п.1, отличающийся тем, что ограничитель перемещения запорно-регулирующего двухрежимного регулятора выполнен с возможностью фиксации его положения.

3. Объемный гидропривод по п.1, отличающийся тем, что ограничитель перемещения запорно-регулирующего двухрежимного регулятора выполнен с возможностью перемещения за счет кинематической связи с подпружиненным поршнем гидроцилиндра управления ограничителем, рабочая полость которого соединена гидролинией с жидкостной полостью гидроаккумулятора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4