комбинированный моторный замедлитель грузовых автомобилей

Формула изобретения

Комбинированный моторный замедлитель грузовых автомобилей, содержащий установленные в головке цилиндра выпускной и впускной вентили с приводом для удержания их в открытом или закрытом состоянии на тактах впуска и сжатия в области верхней и нижней мертвых точек, отличающийся тем, что привод, обеспечивающий подачу воздуха в цилиндр или отвод воздуха из цилиндра, выполнен в виде золотников, управляемых электромагнитами, при этом в центре головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания выполнено отверстие, соединенное с воздушными ресиверами через воздушные магистрали, образующие контуры низкого и высокого давлений замедлителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к компрессионным тормозам двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей.

Наиболее близким техническим решением является компрессионный тормоз для двигателей внутреннего сгорания грузовых автомобилей, который содержит топливный насос с поршнем-датчиком, подключенный к линии впрыска, управляющую линию, исполнительный цилиндр, впрыскиватель, управляющую линию, исполнительный цилиндр, впрыскивающее сопло, разделительное устройство, обратный вентиль, ответвительную линию и напорную линию. Кроме того, тормоз содержит также вентиль, отводящую линию, которая соединена с резервуаром. Вентиль подключен через напорную линию к камере цилиндра двигателя внутреннего сгорания, которая имеет впускной вентиль, управляемый исполнительным цилиндром. Цилиндр двигателя внутреннего сгорания имеет поршень, образующий с цилиндром камеру сгорания.

Недостатком известного решения является то, что он не обеспечивает замедления, необходимого для того, чтобы использовать моторный замедлитель в качестве основной тормозной системы автомобиля, а использование сложного гидравлического привода для удержания вентиля в открытом или закрытом состоянии усложняет изготовление и эксплуатацию моторного замедлителя.

Изобретение направлено на увеличение замедления транспортного средства при работе комбинированного моторного замедлителя на большинстве режимов торможения.

Решение поставленной задачи достигается тем, что привод, обеспечивающий подачу воздуха в цилиндр или отвод воздуха из цилиндра, выполнен в виде золотников, управляемых электромагнитами, при этом в центре головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания выполнено отверстие, соединенное с воздушными ресиверами через воздушные магистрали, образующие контуры низкого и высокого давлений замедлителя.

Отличительными признаками от прототипа является то, что применен привод, обеспечивающий удержание вентиля в открытом или закрытом состоянии, который выполнен в виде электромагнита, при этом в центре головки цилиндра двигателя внутреннего сгорания выполнено отверстие, соединенное с воздушными ресиверами через воздушные магистрали, которые являются составными частями двух рабочих контуров моторного замедлителя.

На чертеже изображена принципиальная схема комбинированного моторного замедлителя.

Комбинированный моторный замедлитель грузовых автомобилей состоит из установленных в головке цилиндра 22 впускного 24 и выпускного 27 вентилей с электромагнитами 9, предназначенными для удержания вентилей 24 и 27 в открытом иди закрытом состоянии на тактах впуска и сжатия, а привод, обеспечивающий подачу воздуха в цилиндр 15 или отвод воздуха из цилиндра 15 выполнен в виде золотников 7а и 7б, управляемых электромагнитами 8, при этом в центре головки 22 цилиндра 15 двигателя выполнено отверстие 26, соединенное с воздушными ресиверами 4, 5 через воздушные магистрали 3в, образующими контуры низкого и высокого давлений замедлителя.

Контур низкого давления содержит кнопку управления 1, встроенную в воздушную магистраль 3а, соединяющую между собой воздушный ресивер 4 низкого давления и рабочий воздушный цилиндр 10, который регулирует сопротивление реостата 11, усилительно-выпрямительный электрический блок 19, магнит 16а и катушку 17а, электропровода 12, включатель 13, электромагнит 8, который управляет открытием и закрытием золотника 7а. Золотник 7а встроен в воздушную магистраль 3в, соединяющую между собой ресивер низкого давления 4 и цилиндр двигателя 15.

Контур высокого давления содержит тормозную педаль 2, шток 23, который встроен в воздушную магистраль 3б, соединяющую между собой ресивер высокого давления 5 и два воздушных рабочих цилиндра 10, которые управляют сопротивлением реостатов 11, два усилительно-выпрямительных электрических блока 19, электропровода 12, включатель 13 и электромагнит 8, управляющий положением золотника 7б, который встроен в воздушную магистраль 3в, соединяющую между собой ресивер высокого давления 5 и цилиндр двигателя 15, магниты 16б и 16в, катушки 17б и 17в.

Кроме того, в состав комбинированного моторного замедлителя входит привод, обеспечивающий удержание вентилей 24 и 27 в открытом или закрытом состоянии, выполненный в виде электромагнитов 9.

Комбинированный моторный замедлитель работает следующим образом. Перед началом движения включаются включатели 13.

При необходимости небольшого замедления водитель нажимает кнопку управления 1 контуром низкого давления. Сжатый воздух из ресивера низкого давления 4 по воздушной магистрали 3а поступает в воздушный рабочий цилиндр 10. Шток цилиндра передвигает ползун реостата 11 и уменьшает сопротивление электрической цепи от катушки 17а до электромагнита 8. Электрический ток возникает в этой цепи при прохождении якоря 18а, установленного на диске 20 малого радиуса, который крепится к переднему концу коленчатого вала, вблизи магнита 16а, из-за наведенной электродвижущей силы в катушке 17а.

Возникший импульс электрического тока выпрямляется и усиливается блоком 19. В результате чего сила тока достигает значения, необходимого для срабатывания вытяжного устройства электромагнита 8. При срабатывании вытяжного устройства поворачивается золотник 7а и соединяет между собой ресивер низкого давления 4 и цилиндр двигателя 15. Магнит 16а и катушка 17а расположены так, что якорь 18а проходит в непосредственной близости от них тогда, когда поршень 14 двигателя подходит к верхней мертвой точке за 10-30^o п.к.в. Привод, обеспечивающий удержание вентилей в открытом или закрытом состоянии, выполненный в виде электромагнитов 9, в это время удерживает впускной и выпускной вентили 24 и 27 в закрытом положении.

Поэтому сжатый поршнем 14 воздух из цилиндра двигателя 15 по соединительной воздушной магистрали 3в перепускается в ресивер низкого давления 4. После прохождения якоря 18а магнита 16а электрический ток в цепи между соленоидом и катушкой 17а исчезает и шток электромагнита 8, управляющий положением золотника 7а, под воздействием возвратной пружины повернет золотник 7а, который перекроет воздушную соединительную магистраль 3в, соединяющую между собой ресивер низкого давления 4 и цилиндр двигателя 15. В это время привод, выполненный в виде электромагнитов 9, обеспечивающий удержание вентилей 24 и 27 в открытом или закрытом состоянии, откроет вентиль 24 и в цилиндре двигателя 15 происходит такт всасывания. После чего описанный выше процесс повторяется. Это приводит к тому, что энергия, затраченная поршнем 14 на сжатие воздуха в цилиндре двигателя 15 на такте сжатия не возвращается к нему, т. е. двигатель работает в режиме двухтактного компрессора низкого давления, что приводит к замедлению транспортного средства.

При необходимости увеличить замедление автомобиля водитель нажимает на педаль тормоза 2 и в работу вступает контур высокого давления, который работает следующим образом.

При нажатии на педаль тормоза 2 шток 23 педали открывает доступ сжатому воздуху из ресивера высокого давления 5 через воздушную магистраль 3б в рабочие воздушные цилиндры 10, которые уменьшают электрическое сопротивление в двух электрических цепях: первой от верхней катушки 17б до электромагнита 8, а второй - от нижней катушки 17в до электромагнита 8.

В результате электрический импульс, возникающий при прохождении якоря 18в, установленного на диске 21 большого радиуса, вблизи верхнего магнита 16б после выпрямления и усиления блоком 19 дает команду электромагниту 8 на открытие золотника 7б, как было описано выше.

Золотник 7б открывает доступ сжатого воздуха из цилиндра двигателя 15 в ресивер высокого давления 5 по соединительной воздушной магистрали 3в, т.к. привод, выполненный в виде электромагнитов 9 удерживает в это время выпускной и впускной клапаны в закрытом положении. Верхний магнит 16б и катушка 17б расположены так, что якорь 18в проходит вблизи них при подходе поршня 14 к верхней мертвой точке за 20-30^o. В этом случае контур высокого давления работает аналогично контуру низкого давления.

Отличительной особенностью работы контура высокого давления является то, что золотник 7б открывается не только при подходе поршня 14 к верхней мертвой точке, но и при нахождении поршня 14 в нижней мертвой точке. Это достигается установкой катушки 17в, магнита 16в в электрической цепи от катушки 17в до электромагнита 8. Магнит 16в и катушка 17в устанавливаются таким образом, что якорь 18в проходит вблизи них при нахождении поршня 14 в нижней мертвой точке.

При открытии золотника 7б в конце такта впуска, поршень 14 находится в нижней мертвой точке, привод, выполненный в виде электромагнитов 9, удерживает впускной 27 и выпускной 24 вентили в закрытом положении, а сжатый воздух из ресивера высокого давления 5 по открывшейся воздушной магистрали 3в поступает в цилиндр двигателя 15.

Таким образом, давление в цилиндре двигателя 15 в начале такта сжатия значительно увеличивается, что приведет к еще большему увеличению давления в цилиндре двигателя 15 в конце такта сжатия. Двигатель при работе контура высокого давления, как и при работе контура низкого давления, работает в режиме двухтактного компрессора, но с повышенными давлениями в начале и в конце такта сжатия, что приводит к значительному увеличению тормозного момента, развиваемого двигателем.

Величина этого тормозного момента позволяет использовать комбинированный моторный замедлитель в качестве основной тормозной системы автомобиля, а обычные колесные тормоза в качестве резервной. Колесные тормоза вступают в работу лишь в экстренных случаях и для полной остановки транспортного средства, при дальнейшем нажатии на педаль тормоза 2. При этом шток 23 нажмет на шток главного тормозного цилиндра 25.

Применение комбинированного моторного замедлителя приводит к увеличению замедления транспортного средства и к значительной экономии средств на ремонт и эксплуатацию автомобиля, времени на его техническое обслуживание, за счет уменьшения износа тормозных накладок и уменьшения числа регулировок тормозной системы в процессе эксплуатации; экономии топлива и снижению токсичности отработавших газов, за счет отключения подачи топлива в цилиндры двигателя на тормозном режиме работы.