Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1390 19) (11) 1)5 Р 02 О Е 00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Киевский автомобильно-дорожный институт им. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССРМ 928054, кл. Р 02 О 1/04, 1980.(54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Использование: автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания.Сущность изобретения, регулятор частотывращения двигателя внутреннего сгораниясодержит чувствительный элемент, связанный через одно плечо двуплечего рычага сорганом 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 двуплеВчего рычага, а третий - с поворотным упогое 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 средст-З ва. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,ром 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 перемеще10 15 20 ния Ь 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, вы- полненныМ 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 ТР 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 25 30 35 40 45 50 55 47 с педалью 48, Винт 49 служит для регулировки номинальной подачи топлива, винт 50- для регулировки номинальной частотывращения двигателя, винт 51 - для регулировки подачи на режиме максимальногокрутящего момента,Электрическая цепь регулятора питается от бортовой сетиэлектрооборудованиятрактора, в которую входит аккумулятор 52,На фиг,2 обозначено: А - внешняя скоростная характеристика; В - регуляторнаяветвь внешней характеристики; С, О - частичные регуляторные характеристики привсережимном регулировании; Е, Г, О, Н, 3 -частичные скоростные характеристики придвухрежимном регулировании; Е, Г,6,3- регуляторные ветви частичных скоростныххарактеристик; а - начало действия корректора при частоте вращения пм, Ь - окончание действия корректора; с - началоформирования регуляторных ветвей при номинальной частоте вращения пнРегулятор работает следующим образом,При установке органа управления 43 вположение ПР включена понижающая передача в редукторе, а регулятор включен навсережимное регулирование. В этом положении механизм регулятора изображен нафиг,1, Контакты 39 переключателя 37 замкнуты, а контакты выключателей 35 и 36 разомкнуты, В то же время контактывыключателей 33 и 34 замкнуты, но контакты 38 разомкнуты, Ток в электромагниты непоступает, и они не мешают свободному.перемещению всех деталей регулятора. Поворотный упор 12 зафиксирован фиксатором 13 в положении, позволяющем штоку14 под действием пружины 8 перемещатьсяв крайнее верхнее положение, С помощьюнаружного рычага 46 и связанного с нимвнутреннего рычага управления 11 производится предварительное натяжение пружины 8 и 9 в соответствии с заданнымскоростным режимом, Положение рычага 11на упоре в винте 50 соответствует номинальному скоростному режиму.По мере увеличения частоты вращениявала двигателя центробежная сила чувствительного элемента 1 возрастает, и когда онапревышает силу предварительного натяжения корректирующей пружины 9, рычаг 3поворачивается, сжимая пружину 9 и перемещая орган дозирования топлива в сторону уменьшения подачи топлива. При этомначинает формироваться корректорный участок (фиг,2, точка "а") внешней скоростной,характеристики регулятора.При дальнейшем увеличении частотывращения закраина стакана 18 упирается вкольцо 19 наружного стакана 17, и коррек- регулировании, и внешние характеристикитор 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 повернутьтробежной Силы чувствительного элемента 5 вправо. В результате упоры 6 и 7 вместе с1, передаваемой от рычага 3 через стакан 18 растянутой пружиной 8 переместятся внизкорректирующей пружины 8, кольцо 19, ста- как одно целое, В пределах хода вместе скан 17, внутренний стакан 16 и нижний упор упорами 6 и 7 и пружиной 8 перемещаются7 на главную пружину 8, последняя начина- стаканы 16 и 17, а стакан 18, связанный сет растягиваться(фиг.2, точка "с"). В резуль рычагом 3, остается неподвижным благодатате формируется внешняя регуляторная ря действию пружины 9, но при этом предветвь В характеристики, варительное сжатие пружины 9Если рычаг 11 не доходит до винта 50, уменьшается, В результате по мере возрато формируются частичные регуляторные стания частоты вращения формируется од. характеристики С, О и т,д. 15 на из частичных характеристик Е, Г и т.д. вДля использования трактора на транс- зависимости от положения рычага управлепортной работе рычаг 43 устанавливают в ния 46 и зависящей от этого величины зазоположение ТР. При этом включается повы- ра Х, После того, как зазор Х 1 будетшающая передача в редукторе, контакты 39 полностью выбран, дальнейший поворотразмыкаются, а контакты 38 замыкаются, и 20 рычага 46 приведет к перемещению упоровэлектрический ток через замкнутые контак и 7, пружин 8 и 9, стаканов 16, 17 и 18, аты ЗЗ и 34 поступает в электромагниты 22, также рычага 3 как одно целое, причем пле 25 и в правую катушку возбуждения 31 алек- чо 2 рычага 3 отходит от регулировочноготромагнита 29, Якорь 21 электромагнита 22 винта 51, В этом случае с возрастанием чаопускается на ход Х 2 и поворачивает. ры стоты вращения формируется одна из часчаг 3 в положение, соответствующее подаче тичных характеристик 6, Н, Л (фиг.2).топлива, необходимого для работы двигате- При достижении номинальной частотыля 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 растягиватьсята 25 прижимает рычаг 11 к винту 50, в пружина 8. В результате образуются регурезультате чего пружина 8 растягивается ляторные ветви Еь Рв,б, Нчастичныхскона максимальную величину, соответствующую ростных характеристик,формированию внешней регуляторной вет- Участки Е, Р. 6, Н, Л частичных характеви, Однако подача топлива при этом не уве ристик имеют отрицательный уклон, за счетличивается, так как этому препятствует упор чего обеспечивается устойчивая работа дви 20 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 работахфиксатором 13. При этом положении якоря включается понижающая передача в редук 28 контакты выключателей 33 и 34 размыка- торе, контакты 39 размыкаются, а контактыются, а контакты выключателей 35 и 36 на замыкаются. В результате электричеходятся в замкнутом положении. Но так как 45 ский ток через замкнутые контакты выклюконтакты 38 переключателя 37 разомкнуты, чателей 33 и 34 поступает в электромагнитыпоступление тока в обмотки всех трех алек и 25 и в левую катушку возбуждения 30тромагнитов 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 2928 электромагнита 29 на поворотный упор перемещается влево и поворачивает упор,. 2 не действует благодаря зазору в вильча так, что он не препятствует перемещетом штоке, контакты выключателей 33 и 34, нию штока 7 под действием пружины 8. Востаются в разомкнутом положении, а кон- этом положении упор 12 удерживается фиктакты выключателей 35 и 36 - замкнутом. 55 сатором 13. При этом положении якоря 28Регулятор 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 впри двухрежимном регулировании форми-обмотки всех электромагнитов перестаетруется точно так же. как при всережимном поступать, так как контакты 38 переключателя разомкнуты. Под действием пружин 23, 25,44 и 45 якоря всехэлектромагнитов возвращаются в исходное положение, контакты выключателей 33 и 34 остаются замкнутыми, а контакты выключателей 35 и 36 - разомкнутыми,Благодаря автоматизации процесса переключения 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения управления регулятором путем 5 автоматического переключения режимоврегулирования, 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 элект ромагнита соединен с выключателем свозможностью изменения направления электромагнитного поля,1813903 рректор Н.Гунько а ко каз 1818 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 СостТех ь К.Дулга Моргентал