Модульная силовая установка транспортного средства

 

Изобретение направлено на снижение массы силовой установки и ее стоимости при одновременном обеспечении эффективной лубрикаторной сма.зкой двигателей силовой установки. Силовая установка содержит основной 1 и дополнительный 2 роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания с дроссельными заслонками 4,5, приводы дроссельных заслонок, орган управления заслонками, муфту 3 для соединения коленчатых валов основного и дополнительного двигателей, механизм управления муфтой, связанный с приводом

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 1) (51)5 F 01 М 1/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР у0(8Ч 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИФИЯЙИ

W ЙАПЮИ6

TV, и

О

С (21) 4842511/06 (22) 25.06.90 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) В,А.Митряев, Н.В.Решетцов и А.M,Øåíкун (53) 621.43-72(088.8) (56) 1.Заявка Ф РГ N. 3522988, кл. F 02 В 73/00, опублик. 1986.

2 Патент США: М 3814555, кл, 418-99, опублик. 1974.

3. Патент США N- 4116006, кл. 60 — 709, опуолик. 1978. (54) МОДУЛЬНАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение направлено на снижение массы силовой установки и ее стоимости при одновременном обеспечении эффективной лубрикаторной смазкой двигателей силовой установки. Силовая установка содержит основной 1 и дополнительный 2 роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания с дроссельными заслонками 4,5, приводы дроссельных заслонок, орган управления заслонками, муфту 3 для соединения коленчатых валов основного и дополнительного двигателей; механизм управления муфтой, связанный с приводом

1728505

40 дроссельной заслонки дополнительного двигателя, лубрикатор 9 с управляющим рычагом 10, кинематически связанным с приводом дроссельной заслонки 4 основного двигателя, каналы 11 — 13 для подачи смазочной жидкости к лубрикатору из магистрали системы смазки и от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков двигателей.

Она снабжена приводом управляющего рычага лубрикатора от механизма управления муфтой и кинематической связью управляющего рычага 10 лубрикатора 9 с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя, выполненной с возможностью

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к силовым установкам, . состоящим из нескольких двигателей, Одной из возможных мер снижения расхода топлива во время работы силовой установки на транспортном средстве является использование в силовой установке нескольких двигателей, включаемых в работу при росте нагрузки. При этом каждый двигатель имеет свою автономную систему смазки (1).

Наиболее предпочтительны для использования в модульной силовой установке роторно-поршневые двигатели. В этих двигателях для снижения трения в деталях уплотнения рабочих отсеков используют смазку с помощью лубрикаторов, Управляющий рычаг такого лубрикатора связан с приводом дроссельной заслонки роторнопоршневого двигателя (2), Наиболее близким к предлагаемому является модульная силовая установка транспортного средства, содержащая основной и допол нител ьн ый роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания с дроссельными заслонками, приводы дроссельных заслонок, орган управления заслонками, муфту для соединения коленчатых валов основного и дополнительного двигателей, механизм управления муфтой, связанный с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя, первый лубрикатор с управляющим рычагом, кинематически связанным с приводом дроссельной заслонки основного двигателя, каналы. для подачи смазочной жидкости к первому лубрикатору из магистрали системы смазки и от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков основного двигателя, второй лубрикатор с управляющим рычагом, кинематически связанным с приводом дроссельной заслонки обеспечения большей величины перемещения этого рычага при воздействии на него привода дроссельной заслонки дополнительного двигателя по сравнению с величиной перемещения управляющего рычага при воздействии на него привода дроссельной заслонки основного двигателя при одном и том же угле открытия дроссельных заслонок. При работе силовой установки обеспечивается эффективная лубрикаторная смазка двигателей от одного лубрикатора, причем достигается это для всех возможных режимов работы модульной силовой установки. 1 з.п. ф-лы, 7 ил, дополнительного двигателя, и каналы для подачи смазочной жидкости к второму лубрикатору из магистрали системы смазки и от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков дополнительного двигателя (3).

Использование в известной силовой установке для обеспечения эффективной смазки деталей уплотнений рабочих отсеков каждого из двигателей автономной системы лубрикаторной смазки с отдельными приводами лубрикаторов повышает массу силовой установки и увеличивает ее стоимость.

Целью изобретения является снижение массы силовой установки и ее стоимости за счет обеспечения смазкой основного и до; полнительного двигателей от одного лубрикатора.

Указанная цель достигается тем, что модульная силовая установка транспортного средства, содержащая основной и дополнительный роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания с дроссельными заслонками, приводы дроссельных заслонок, 25 орган управления заслонками, муфтудля соединения коленчатых валов основного и дополнительного двигателей, механизм управления муфтой, связанный с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя, лубрикатор с управляющим рычагом, кинематически связанным с приводом дроссельной заслонки основного двигателя, и каналы для подачи смазочной жидкости к лубрикатору из магистрали системы смазки и от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков основного двигателя, снабжена кинематической связью управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя, приводом управляющего рычага лубрикатора от механизма управле1728505

20

30

40

50

55 ния муфтой, каналом для подачи смазочной жидкости от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков дополнительного двигателя и запорным органом, установленным в этом канале и связанным с механизмом управления муфтой, причем кинематическая связь управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя выполнена с возможностью обеспечения большей величины перемещения этого рычага при воздействии на него привода дроссельной заслонки дополнительного двигателя по сравнению с величиной перемещения управляющего рычага при воздействии на него привода дроссельной заслонки основного при одном и том же угле открытия дроссельных заслонок.

Кинематическая связь управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя выполнена в виде рычага, соединенного шарнирно одним концом с неподвижной опорой, другим концом — с гибким звеном, связанным с управляющим рычагом лубрикатара, и средней частью с тягой, связанной с приводом дроссельной заслонки дополнительногодвигателя, а приводуправляющего рычага лубрикатора от механизма управления муфтой выполнен в виде коромысла с пружиной и упором, установленного с возможностью блокировки с подвижным элементом механизма управления муфтой и связанного с роликом, контактирующим с гибким звеном кинематической связи управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки до пол н ител ь ного двигателя.

На фиг.1 приведена принципиальная схема и редлага ем ой модул ь ной силовой установки; на фиг,2 — конструктивное выполнение связи управляющего рычага лубрикатора с гибким звеном кинематической связи этого рычага с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя; на фиг.3 — то же, с тягой кинематической связи этого рычага с приводом дроссельной заслонки основного двигателя; на фиг.4 — связь коромысла с тросом пневматической камеры механизма управления муфтой; на фиг.5 — лубрикатор, разрез; на фиг.б — разрез А — А на фиг.5; на фиг.7 — разрез Б — Б на фиг.5.

Модульная силовая установка транспортного средства содержит основной 1 и дополнительный 2 роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания, между которыми размещена муфта 3 для соединения их коленчатых валов, приводы дроссельных заслонок 4 карбюратора основного двигателя и 5 карбюратора дополнительного двигателя, механизм 6 управления муфтой 3 с пневматической камерой 7 и подвижным элементом (ползуном) 8 в ней, лубрикатор 9 с двуплечим управляющим рычагом 10, канал 11 для подачи смазочной жидкости к лубрикатору из магистрали системы смазки (не показана), каналы 1-2 и 13 для подачи смазочной жидкости от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков соответственно основного и дополнительного двигателей. Из магистрали системы смазки смазочная жидкость подается масляным насосом также к парам трения двигателей, в том числе к подшипникам (не показано).

Приводы дроссельных заслонок включают тяги 14 и 15, трехплечий рычаг 16, двуплечий рычаг 17; приводную тягу 18, упорную тягу 19, скользящую тягу 20 с ограничителем, пружину привода 21 и приводной рычаг 22, одно плечо которого через трос связано с педалью 23 акселератора, а другой плечо шарнирно (через ролик) связано с приводной тягой 18. Точка приложения усилия пружины 21 к приводной тяге 18 расположена между упомянутым роликом и шарниром соединения тяги 18 с рычагом 16 и тягой 14 основной дроссельной заслонки.

Двуплечий рычаг 17 гибким тросом 24 связан с подвижным элементом 8 механизма 6 управления. Перемещение подвижного элемента осуществляется с помощью пиевмопривода по сигналам, передаваемым с датчика 25 положения педали 23 на электромагнитный клапан 26 механизма 6 управления. Управляющий рычаг 10 лубрикатора 9 одним своим плечом посредством гибкого троса 27, равноплечего рычага 28 и короткой тяги 29 связан с рычагом 16 привода дроссельной заслонки 5 дополнительного двигателя, а другим своим плечом через тягу

30 — с трехплечим рычагом 16 привода дроссельной заслонки 4 основного двигателя.

Упомянутый рычаг 28 соединен шарнирно одним концом с неподвижной опорой 31, другим концом — с гибким тросом 27, а средней частью посредством шарнира соединен с тягой 29, связанной с плечом рычага 17.

Длина рычага 28 вдвое больше длины упомянутого плеча рычага 17, а длины участков (плечей) рычага 28, расположенных по разные стороны от шарнира, связывающего его с тягой 29, одинаковы. Управляющий рычаг

10 снабжен возвратной пружиной 32, стремящейся повернуть-рычаг 10 в крайнее положение противхода часовой стрелки до упо ра. Привод рычага 10 от троса 27осуществляе ся с помощью укрепленного на тросе 27 ограничителя 33 по ходу часовой стрелки, трос 27 не ограничивает относительное пер

1728505 мещение рычага 10 по ходу часовой стрелки (фиг.2). Тяга 30, снабженная ограничителем

34, также не ограничивает относительное перемещение рычага 10 по ходу часовой стрелки. Длина хвостовика тяги 30 управления, входящего в отверстие рычага 10, определяется максимальным ходом плеча рычага 10 при его управлении от привода дроссельной заслонки карбюратора дополнительного двигателя.

При максимальном ходе плеча рычага

10, хвостовик тяги управления не должен выходить из отверстия в рычаге 10 (фиг.3).

Силовая установка снабжена приводом управляющего рычага 10 от механизма 6 управления муфтой, состоящим из коромысла

35 с роликом 36 на конце, пружины 37, расположенной со стороны первого плеча 38 коромысла 35, и пружины 39, расположенной со стороны второго плеча 40.

Первым плечом 38 коромысло связано с тросом 24, при перемещении в одном направлении трос 24 свободно проходит через отверстие в коромысле 35, а при перемещении в другую сторону трос посредством закрепленного на нем ограничителя 41 воздействует на коромысло 35 (фиг.4). Вторым плечом 40 через ролик 36 коромысло 35 контактирует с тросом 27.

Лубрикатор 9 состоит из корпуса 42 с крышкой 43, червяка 44, входящего в зацепление с червячным колесом 45, валика 46 управления с закрепленным на нем посредством гайки рычагом 10 и выполненных заодно с червячным колесом 45 плунжера 47 и штока 48, контактирующего с лыской валика 46. Между плунжером 47, корпусом 42 и крышкой 43 образована полость 49, сообщенная с каналом 11 подвода смазочной жидкости из магистрали системы смазки силовой установки. Полость внутри трубопровода 50, сообщенная с полостью 49 лубрикатора, является общим участком каналов 12 и 13 подвода смазочной жидкости от лубрикатора к деталям уплотнения рабочих отсеков основного и дополнительного двигателей. В канале 13 установлен запорный электроклапан 51, связанный с выходом переключателя режимов работы 52 механизма управления. Своим входом переключатель 52 связан с датчиком 25, а своим выходом — с электромагнитным клапаном 26 механизма управления.

Силовая установка работает следующим образом.

При повороте рычага 10, например по ходучасовой стрелки, поверхность лыски на валике 46 управления устанавливается под более острым углом к продольной оси штока

48. При вращении червячного колеса 45

55 плунжер 47 имеет тем больший ход, чем меньше угол между продольной осью штока

48 и поверхностью лыски валика 46 управления. При большем ходе плунжера 47 изменение объема масляной полости 49 будет большим, следовательно, будет большей и доза масла, проталкиваемая плунжером 47 к каналам 12 и 13 лубрикаторной смазки.

В первом режиме основной двигатель 1 работает во всем диапазоне нагрузок, дополнительный двигатель 2 подключают в работу при повороте дроссельной заслонки основного двигателя на угол 70-75 . При малых и средних нагрузках (угол открытия дроссельной заслонки меньше 70 ) работает один основной двигатель. Муфта, соединяющая модули, выключена. Подвижный элемент 8 механизма управления муфтой посредством троса 24 удерживает рычаг 17 в повернутом против хода часовой стрелки крайнем положении. Дроссельная заслонка

5 дополнительного двигателя, ось которой через тягу 15 связана с рычагом 17, прикрыта, Одновременно трос 24, преодолевая усилие пружины 37, удерживает коромысло 35 в крайнем положении, при котором ролик 36 не натягивает трос 27, и последний не воздействует на рычаг 10 лубрикатора. При этом электроклапан 51 перекрывает подачу смазочной жидкости в отключенный двигатель 2, При нажатии на педаль 23 акселератора рычаг 22 поворачивается по ходу часовой стрелки и правым концом тяги 18 поворачивает рычаг 16 по ходу часовой стрелки. При этом дроссельная заслонка 4, связанная через тягу 14 с рычагом 16, открывается, Одновременно рычаг 16 посредством тяги 30 воздействует на управляющий рычаг 10 лубрикатора 9, поворачивая его по ходу часовой стрелки и тем самым увеличивая подачу масла в систему лубрикаторной смазки. Тяга 20 свободно скользит внутри связанной с рычагом 17 тяги 19. При достижении нагрузки, когда в работу подключается двигатель 2, по сигналу от датчика 25 срабатывает электромагнитный клапан 26 пневматической камеры 7 и запорный электроклапан 51, а трос 24 перестает блокировать рычаг 17. Одновременно трос 24 освобождает от связи коромысло 35, которое под действием пружины

37 поворачивается по ходу часовой стрелки до контакта с упором 39.

Ролик 36 коромысла 35 воздействует (прогибает) на трос 27, который, в свою очередь, поворачивает рычаг 10 лубрикатора по ходу часовой стрелки на вдвое больший угол, чем в случае управления рычага 10 от привода дроссельной заслонки, работающего на минимальных оборотах холостого

1728505

15

40

Во втором режиме основной двигатель 50

55 хода основного двигателя. Тем самым увеличивают подачу масла лубрикатором на холостом ходу вдвое по сравнению со случаем работы на холостом ходу только одного основного двигателя. При нажатии на педаль

23 под действием усилия возвратной пружины 21 тяга 18 вращается вокруг контактирующего с ней ролика рычага 22 против хода часовой стрелки. При этом тяга 18 своим левым концом поворачивает рычаг 17 по ходу часовой стрелки, до упора связанной с рычагом 17 тяги 19 в ограничитель на тяге

20. Дроссельная заслонка 5 посредством тяги 15, связанной с рычагом 17, откроется на определенный угол, Одновременно правым концом тяга 18 через тягу -14 осуществляет прикрытие дроссельной заслонки 4.

Благодаря одинаковым размерам соответствующих плеч рычагов 3 и 4 и их одинаковой угловой ориентации в пространстве дроссельная заслонка 1 установится на тот же угол открытия р, что и дроссельная заслонка 2, чем обеспечивается равенство мощности основного и дополнительного двигателей. При вращении рычага 17 по ходу часовой стрелки посредством тяги 29 осуществляется поворот рычага 28 по ходу часовой стрелки. Поскольку длина равноплечего рычага 28 вдвое больше длины связанного с ним плеча рычага 17, то подвижный конец рычага 28 будет иметь вдвое больший ход, чем ход тяги 19 v. такой же ход тяги 30. B результате рычаг 10 лубрикатора повернется посредством троса 27 на вдвое больший угол, чем в случае его поворота посредством тяги 30. При этом подача масла в систему лубрикаторной смазки будет большей вдвое, чем в случае работы только одного основного двигателя, Таким образом обеспечивается эффективная лубрикаторная смазка обоих двигателей. При снижении нагрузки имеет место обратный процесс работы привода. Реализация любого требуемого закона подачи смазки лубрикатаром обеспечивается соответствующей кинематикой звеньев устройства управления путем экспериментального выбора длин рычагов 16,17,28,10 и их угловой ориентации в пространстве. работает во всем диапазоне нагрузок, а дополнительный двигатель остановлен. Запорный электроклапан 51 перекрывает подачу смазочной жидкости в двигатель 2. подвижный элемент 8 механизма управления выключенной муфтой находится в крайнем правом положении, а коромысло 35 оказывается заблокированным в положении, когда его ролик 36 не натягивает трос

27 и последний не воздействует на рычаг 10

35 управления лубрикатором. При всех возможных положениях дроссельной заслонки

4 производительность лубрикатора регулируется только посредством перемещения тяги 30, связанной с приводом дроссельной заслонки 4.

В третьем режиме оба двигателя работают совместно во всем диапазоне нагрузок. В этом случае управление лубрикатором аналогично первому режиму при работе силовой установки в диапазоне больших нагрузок. Таким образом обеспечивается эффективная лубрикаторная смазка двигателей от одного лубрикатора для всех возможных режимов модульной силовой установки. Благодаря использованию одного лубрикатора достигается снижение массы силовой установки и ее стоимости..

Формула изобретения

1, Модульная силовая установка транспортного средства, содержащая основной и дополнительный роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания с дроссельными заслонками, приводы дроссельных заслонок, орган управления заслонками. муфту для соединения коленчатых валов основного и дополнительного двигателей, механизм управления муфтой, связанный с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя, лубрикатор с управляющим рычагом, кинематически связанным с приводом дроссельной заслонки основного двигателя, и каналы для подачи смазочной жидкости к лубрикатору из магистрали системы смазки и от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков основного двигателя,отличающаяся тем,что,сцелью снижения массы силовой установки и ее стоимости за счет обеспечения смазкой основного и дополнительного двигателей от одного лубрикатора, она снабжена кинематической связью управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя, приводом управляющего рычага лубрикатора от механизма управления муфтой, каналом для подачи смазочной жидкости от лубрикатора к деталям уплотнений рабочих отсеков дополнительного двигателя и запорным органом, установленным в этом канале и связанным с механизмом управления муфтой, причем кинематическая связь управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя выполнена с возможностью обеспечения большей величины перемещения этого рычага при воздействии на него привода дроссельной заслонки дополнительного двигателя по сравнению с величиной перемещения управляющего рычага при

1728505 сс

Гл

l3 воздействии на него привода дроссельной заслонки основного двигателя при одном и том же угле открытия дроссельных заслонок.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что кинематическая связь управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя выполнена в виде рычага, соединенного шарнирно одним. концом с неподвижной опорой, другим концом — с гибким звеном, связанным с управляющим рычагом лубрикатора, и средней частью - с тягой, связанной с приводом дроссельной заслонки дополнительного рычага, а приводом управляющего рычага лубрикатора от

5 механизма управления муфтой выполнен в виде коромысла с пружиной и упором, установленного с возможностью блокировки с подвижным элементом механизма управления муфтой и связанного с роликом, контак10 тирующим с гибким звеном кинематической связи управляющего рычага лубрикатора с приводом дроссельной заслонки дополнительного двигателя.

1728505

Составитель С.Глаговский

Техред M. Моргентал Корректор А,Осауленко

Редактор А.Мотыль

3 1391 аказ Тираж Подписное

Г.НТ CP

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

П оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 р