двигатель внутреннего сгорания
Классы МПК: | F02D1/04 механическими устройствами, реагирующими на изменение скорости двигателя, например центробежными регуляторами |
Автор(ы): | Дронов Е.А., Эфрос В.В., Панов В.В., Белов В.В., Бессонов А.Н., Платонов Н.Л., Плешанов А.А. |
Патентообладатель(и): | Дронов Евгений Анатольевич, Эфрос Виктор Валентинович, Панов Виктор Васильевич, Белов Владимир Владимирович, Бессонов Анатолий Николаевич, Платонов Николай Львович, Плешанов Альберт Александрович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-03-25 публикация патента:
27.10.1999 |
Изобретение может быть использовано в малогабаритных двигателях внутреннего сгорания для сельскохозяйственной техники, электроагрегатов и транспортных средств. Двигатель внутреннего сгорания содержит топливный насос (1) высокого давления с рейкой (2), служащей для дозирования топлива, центробежный измеритель (3) частоты вращения, связанный с двуплечим рычагом (4), установленным на оси (5). Первое плечо (6) двуплечего рычага (4) соединено с рейкой (2), а второе плечо (7) через пружину (8) связано с рычагом управления (9). Двуплечий рычаг (4) связан с регулируемым упором (10) посредством упругого звена (11), закрепленного на втором плече (7). Упругое звено (11) выполнено в форме балки равного сопротивления изгибу. Технический результат заключается в упрощении конструкции двигателя и улучшении внешней скоростной характеристики. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий топливный насос высокого давления с дозатором топлива, центробежный измеритель частоты вращения, связанные одним плечом двуплечего рычага, установленного на неподвижной оси, а второе плечо этого рычага через пружину соединено с рычагом управления, отличающийся тем, что двуплечий рычаг связан с регулируемым упором посредством упругого звена, закрепленного на втором его плече. 2. Двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающийся тем, что упругое звено выполнено в форме балки равного сопротивления изгибу.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано при конструировании и разработке малогабаритных двигателей внутреннего сгорания для сельскохозяйственной техники, электроагрегатов и транспортных средств. Известен двигатель внутреннего сгорания, оснащенный регулятором частоты вращения (см. АС СССР N 928054, F 02 D 1/4, опубл. 15.05.82), содержащий центробежный измеритель частоты вращения, связанный через одно плечо двуплечего рычага с органом дозирования топлива топливного насоса высокого давления, а через другое - с расположенной между верхним и нижним упорами главной пружиной и корректирующей пружиной, и рычаг управления с поворотным упором. Недостаток данного двигателя заключается в сложности конструкции вследствие совмещения главной и корректирующей пружин в одном узле. Кроме того, использование цилиндрической пружины для корректирования внешней скоростной характеристики двигателя обеспечивает ее улучшение в узком скоростном диапазоне. Известен также двигатель внутреннего сгорания, оснащенный всережимным регулятором частоты вращения (см. АС СССР N 1040201, F 02 D 1/04, опубл. 07.09.83). Этот двигатель содержит центробежный измеритель частоты вращения, связанный с двуплечим рычагом, установленным на оси. Первое плечо рычага связано с тягой и через последнюю с органом дозирования топлива топливного насоса высокого давления, а второе соединено с корректором и через пружину регулятора - с рычагом управления, причем тяга связана с плечом рычага с возможностью перемещения относительно него и подпружинена, а к первому плечу рычага шарнирно подсоединен дополнительный двуплечий рычаг, один конец которого имеет продольный паз для размещения пальца, закрепленного в корпусе регулятора, а другой может контактировать с органом дозирования топлива на режиме холостого хода. Данный двигатель, принятый за прототип, также отличается сложностью конструкции, несмотря на то, что корректор выполнен отдельно от главной пружины и имеет большие габаритные размеры. Применение пружинного корректора, как и в первом случае, улучшает внешнюю скоростную характеристику в узком скоростном диапазоне. Кроме того, у малоразмерных двигателей для уменьшения их габаритных размеров топливный насос высокого давления и регулятор частоты вращения выполняются отдельно, что усложняет размещение и настройку пружинного корректора. Задачей, решаемой изобретением, является упрощение конструкции двигателя и улучшение внешней скоростной характеристики во всем скоростном диапазоне. Поставленная задача решается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем топливный насос высокого давления с дозатором топлива, центробежный измеритель частоты вращения, связанные с одним плечом двуплечего рычага, установленного на неподвижной оси, а второе плечо этого рычага через пружину - с рычагом управления, причем двуплечий рычаг связан с регулируемым упором посредством упругого звена, закрепленного на втором плече рычага. Поставленная задача решается также тем, что упругое звено выполнено в форме балки равного сопротивления изгибу. Использование на двигателе регулируемого упора двуплечего рычага позволяет устанавливать цикловую подачу топлива на номинальном режиме непосредственно на двигателе, а упругое звено, связывающее двуплечий рычаг с регулируемым упором, обеспечивает формирование внешней скоростной характеристики во всем рабочем скоростном диапазоне, при этом также упрощается конструкция двигателя и уменьшаются его габаритные размеры. Выполнение упругого звена в форме балки равного сопротивления изгибу обеспечивает его минимальные размеры. На фиг. 1 приведена конструктивная схема системы управления двигателем. На фиг. 2 приведена кинематическая схема системы управления двигателем. На фиг. 3 дана скоростная характеристика двигателя. Двигатель внутреннего сгорания содержит топливный насос высокого давления 1 с рейкой 2, служащей для дозирования топлива путем поворота плунжера насоса высокого давления, центробежный измеритель частоты вращения 3, связанный с двуплечим рычагом 4, установленным на оси 5, первое плечо 6 которого соединено с рейкой 2 топливного насоса 1, а второе плечо 7 через пружину 8 связано с рычагом управления 9. Для ограничения перемещения двуплечего рычага 4 служит регулируемый упор 10, с помощью которого устанавливается подача топлив на номинальном режиме. Рычаг 4 связан с упором 10 посредством упругого звена 11, закрепленного на втором плече 7. Упругое звено 11 выполнено в форме балки равного сопротивления изгибу. Рычаг управления 9 снабжен упором 12. Настройку системы управления осуществляют на работающем двигателе. Рычагом управления 9 выбирают усилие пружины 8, которому соответствует номинальный скоростной режим двигателя, и это положение рычага фиксируют упором 12. Затем регулируемым упором 10 устанавливают цикловую подачу топлива, соответствующую номинальному режиму работы (номинальной мощности). Перемещение рейки 2 топливного насоса 1 в результате деформации упругого звена 11 определяют из выражения
где E - модуль упругости материала упругого звена,
J - момент инерции поперечного сечения упругого звена,
L1 - длина плеча 6 рычага 4,
L2 - длина плеча 7 рычага 4,
L3 - расстояние от оси 5 до оси центробежного измерителя частоты вращения 2,
L4 - длина упругого звена 11,
Pп - усилие пружины 8,
Pц = mrw2 - центробежная сила инерции центробежного измерителя частоты вращения 2,
m - масса грузов, r - радиус вращения грузов, w - угловая скорость измерителя,



Класс F02D1/04 механическими устройствами, реагирующими на изменение скорости двигателя, например центробежными регуляторами