устройство для аварийной остановки двигателя внутреннего сгорания и моторного замедления транспортного средства

Формула изобретения

Устройство для аварийной остановки двигателя внутреннего сгорания и моторного замедления транспортного средства, содержащее орган перекрытия сечения впускного трубопровода, задатчик положения органа перекрытия и источник сжатого воздуха, отличающееся тем, что задатчик положения органа перекрытия выполнен в виде датчика ограничения частоты вращения коленчатого вала, датчика падения давления масла, датчика повышения температуры охлаждающей жидкости и кнопки управления моторным замедлителем, при этом орган перекрытия сечения впускного трубопровода выполнен в виде золотника, соединенного последовательно посредством пневмоцилиндра, в верхней части которого выполнено калиброванное отверстие, связанное с атмосферой, с клапаном подачи топлива, связанного с магистралью подачи топлива и с каждым из вышеуказанных датчиков через обратный клапан и контрольную лампочку, а также с кнопкой управления моторным замедлителем и последовательно с источником сжатого воздуха, при этом датчики и кнопка управления моторным замедлителем соединены между собой параллельно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к устройствам для отключения двигателя, предохраняющим его при возникновении аварийной ситуации, а также к компрессионным тормозам двигателей грузовых автомобилей.

Известно устройство для аварийной остановки двигателя внутреннего сгорания (Авт. свид. СССР №950935, F 02 D 17/04, F 02 В 77/08, 1982), содержащее орган перекрытия сечения впускного трубопровода, выполненного в виде стенки патрубка из эластичного материала, источник сжатого газа и задатчик положения органа перекрытия, подсоединенного к стенке через штуцер и выполненного в виде распределителя для попеременного сообщения штуцера с источником сжатого газа и с атмосферой, при этом впускной трубопровод снабжен поперечным пазом, а стенка патрубка расположена над пазом впускного трубопровода и закреплена на последнем при помощи кожуха, причем в кожухе напротив паза трубопровода выполнено отверстие для подключения штуцера.

Недостатками известного устройства являются:

1. орган перекрытия при эксплуатации устройства не долговечен, так как он выполнен из эластичного материала;

2. в известном устройстве при срабатывании органа перекрытия в цилиндрах двигателя происходит значительное разрежение, что вызовет повышенный расход масла через зазор между поршневыми кольцами и цилиндром;

3. конструктивно не предусмотрено наличие в устройстве датчиков аварийного состояния механизмов и систем двигателя, а также сигнализатора работы устройства, что значительно понижает надежность устройства.

Технический результат направлен на повышение надежности и эффективности работы двигателя, а также расширение его функциональных возможностей.

Технический результат достигается тем, что устройство для аварийной остановки двигателя внутреннего сгорания и моторного замедления транспортного средства, содержит орган перекрытия сечения выпускного трубопровода, задатчик положения органа перекрытия и источник сжатого воздуха, при этом задатчик положения органа перекрытия выполнен в виде датчика ограничения частоты вращения коленчатого вала, датчика падения давления масла, датчика повышения температуры охлаждающей жидкости и кнопки управления моторным замедлителем, при этом орган перекрытия сечения впускного трубопровода выполнен в виде золотника, соединенного последовательно посредством пневмоцилиндра, в верхней части которого выполнено калиброванное отверстие, связанное с атмосферой, с клапаном подачи топлива, связанного с магистралью подачи топлива и с каждым из вышеуказанных датчиков через обратный клапан и контрольную лампочку, а также с кнопкой управления моторным замедлителем, и последовательно с источником сжатого воздуха, при этом датчики и кнопка управления моторным замедлителем соединены между собой параллельно.

Отличительными признаками от прототипа является то, что задатчик положения органа перекрытия выполнен в виде датчика ограничения частоты вращения коленчатого вала, датчика падения давления масла, датчика повышения температуры охлаждающей жидкости и кнопки управления моторным замедлителем, при этом орган перекрытия сечения впускного трубопровода выполнен в виде золотника, соединенного последовательно посредством пневмоцилиндра, в верхней части которого выполнено калиброванное отверстие, связанное с атмосферой, с клапаном подачи топлива, связанного с магистралью подачи топлива и с каждым из вышеуказанных датчиков через обратный клапан и контрольную лампочку, а также с кнопкой управления моторным замедлителем, и последовательно с источником сжатого воздуха, при этом датчики и кнопка управления моторным замедлителем соединены между собой параллельно.

На чертеже представлено устройство для аварийной остановки двигателя внутреннего сгорания и моторного замедления транспортного средства.

Устройство содержит орган перекрытия сечения впускного трубопровода, выполненного в виде золотника 1, установленного в выпускном трубопроводе 2 и соединенного посредством штока 3 с поршнем 4 пневмоцилиндра 5, содержащего также возвратную пружину 6 и калиброванное отверстие 7 для выпуска воздуха в атмосферу и включенного последовательно с клапаном подачи топлива 8, включенным также в магистраль G подачи топлива 9 и содержащим возвратную пружину 10, золотник 11 с выполненным в нем каналом 12, и посредством соединительной магистрали 13 с задатчиком положения органа перекрытия, выполненного в виде датчика ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала I, датчика падения давления масла II, датчика повышения температуры охлаждающей жидкости III через соответствующие соединительные магистрали 14, 15, 16, обратные клапаны 20, 21, 22 и контрольные лампочки 23, 24, 25, а также с кнопкой управления моторным замедлителем IV через соединительную магистраль 46, при этом датчики I, II, III и кнопка управления моторным замедлителем IV соединены между собой параллельно и последовательно с источником сжатого воздуха 27 через магистрали 17 и 26, 18 и 26, 19 и 26, 47 и 26 соответственно.

Датчики I, II, III и кнопка управления моторным замедлителем IV состоят соответственно из золотников 28, 32, 38, 42 и возвратных пружин 29, 33, 39, 43, при этом в золотниках 28, 32, 38, 42 выполнены каналы 30, 34, 40, 44, соединяющие источник сжатого воздуха 27 с пневмоцилиндром 5 через магистрали 17 и 14, 18 и 15, 19 и 16, 47 и 46 соответственно. Кроме того, датчик ограничения максимальной частоты I вращения коленчатого вала содержит центробежные грузы 31, датчик падения давления масла II состоит из силового цилиндра 35, содержащего поршень 36 и отверстие 37 для подвода масла из системы смазывания, датчик повышения температуры охлаждающей жидкости III содержит термосиловой датчик 41, кнопка управления моторным замедлителем IV содержит кнопку 45.

Устройство работает следующим образом.

При повышении частоты вращения коленчатого вала выше допустимого значения центробежные грузы 31 расходятся и перемещают золотник 28 до совпадения канала 30 с соединительными магистралями 17 и 14, сжатый воздух из источника сжатого воздуха 27 поступает в клапан подачи топлива 8 и в пневмоцилиндр 5. Золотник 11 под давлением воздуха перемещается, канал 12 и магистраль подачи топлива 9 разобщаются, прекращая подачу топлива в цилиндры двигателя. В пневмоцилиндре 5 сжатый воздух, воздействуя на поршень 4 и штангу 3, поворачивает золотник 2 в положение, перекрывающее выпускной трубопровод 1, при этом загорается контрольная лампочка 23. Двигатель работает в режиме компрессора и частота коленчатого вала в этот момент снижается ниже максимально допустимой, при этом центробежная сила грузов 31 уменьшается, и они под действием пружины 29 сходятся. Канал 30 в золотнике 28 и соединительные магистрали 17 и 14 разобщаются, воздух из пневмоцилиндра 5 и клапана подачи топлива 8 выходит в атмосферу через калиброванное отверстие 7, поршень 4 и золотник 11 под действием возвратных пружин 6 и 10 возвращаются в исходное положение, золотник 11 совмещает канал 12 с магистралью подачи топлива 9 и подача топлива в цилиндры двигателя возобновляется, а золотник 2 открывает выпускной трубопровод 1, и рабочий цикл двигателя протекает в заданном водителем режиме.

При понижении давления масла в системе смазывания ниже минимально допустимого значения поршень 36 под действием пружины 33 изменяет свое положение и смещает золотник 32 так, что канал 34 соединяет магистрали 18 и 15, а воздух из источника сжатого воздуха 27 поступает в клапан подачи топлива 8 и в пневмоцилиндр 5, при этом золотник 11 перекрывает магистраль подачи топлива 9 и золотник 2 перекрывает выпускной трубопровод 1 по ранее описанной схеме, при этом загорается контрольная лампочка 24, прекращается подача топлива в цилиндры двигателя и двигатель работает в режиме компрессора. При увеличении давления масла в системе смазывания поршень 36 смещает золотник 32, а канал 34 и магистрали 18 и 15 разобщаются, воздух из пневмоцилиндра 5 и клапана подачи топлива 8 выходит в атмосферу через калиброванное отверстие 7, поршень 4 и золотник 11 под действием возвратных пружин 6 и 10 возвращаются в исходное положение, золотник 11 совмещает канал 12 с магистралью подачи топлива 9 и подача топлива в цилиндры двигателя возобновляется, а золотник 2 открывает выпускной трубопровод 1, и рабочий цикл двигателя протекает в заданном водителем режиме.

При повышении температуры охлаждающей жидкости выше максимально допустимой величины термосиловой датчик 41 перемещает золотник 38 и канал 40 соединяет магистрали 19 и 16, и воздух из источника сжатого воздуха 27 поступает в пневмоцилиндр 5, и золотник 2 перекрывает выпускной трубопровод 1 по ранее описанной схеме, при этом загорается контрольная лампочка 25. Двигатель работает в режиме компрессора, и температура охлаждающей жидкости понижается, при этом термосиловой датчик 41 перемещает золотник 38, а канал 40 и магистрали 19 и 16 разобщаются. Воздух из пневмоцилиндра 5 и клапана подачи топлива 8 выходит в атмосферу через калиброванное отверстие 7, поршень 4 и золотник 11 под действием возвратных пружин 6 и 10 возвращаются в исходное положение, золотник 11 совмещает канал 12 с магистралью подачи топлива 9 и подача топлива в цилиндры двигателя возобновляется, а золотник 2 открывает выпускной трубопровод 1, и рабочий цикл двигателя протекает в заданном водителем режиме.

При нажатии на кнопку 45 кнопки управления моторным замедлителем IV канал 44 в золотнике 42 совмещается с магистралями 47 и 46 подвода воздуха к пневмоцилиндру 5 и к клапану подачи топлива 8, при этом в последнем золотник 11 перекрывает магистраль подачи топлива 9 по ранее описанной схеме, а сила давления сжатого воздуха воздействует на золотник 2, который, перекрывая выпускной трубопровод 1, обеспечивает перевод двигателя в режим работы компрессора. При этом подача топлива в цилиндры двигателя не осуществляется, частота вращения коленчатого вала, как и вращение ведущих колес транспортного средства, замедляется, то есть происходит торможение.

Применение данного устройства позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций и поломки двигателя в случае увеличения частоты вращения коленчатого вала выше максимальной, падения давления масла в системе смазывания, повышения температуры охлаждающей жидкости, тем самым повышается надежность работы двигателя. Эффективность работы двигателя достигается тем, что при возникновении ранее описанных аварийных ситуаций двигатель останавливается и прекращается подача топлива, при этом двигатель работает в режиме 4-тактного компрессора. Оптимальный тепловой режим сохраняется, снижаются износы его деталей и поддерживается способность двигателя к восприятию нагрузок при работе в режиме двигателя. Данное устройство позволяет расширить функциональные возможности двигателя за счет использования его при работе в режиме моторного замедлителя, при этом снижаются износы колесных тормозов автомобиля, особенно на скользких дорогах, улучшается топливная экономичность двигателя, так как при моторном замедлении автомобиля подача топлива в цилиндры двигателя прекращается.