Сигнализатор максимальной мощности двигателя внутреннего сгорания

 

(i i) 731344

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.01.78 (21) 2572299/25-06 (51) М. Кл.

G 01М 15/00 с присоединением заявки J¹ (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УДК 621.43.001.4 (088.8) ло делан изобретений и открытий.с (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Н. Т. Иванов

Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка

9ПТЬ (54) СИГНАЛИЗАТОР МАКСИМАЛЬНОИ МОЩНОСТИ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

@®Л ®СЙЕРТ6В

ГосУдаРствеиимй комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к устройствам для определения мощности двигатель внутреннего сгорания и может быть использовано при настройке регуляторов частоты вращения.

Известны сигнализаторы максимальной мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащие измеритель положения регулирующего органа двигателя, ограничитель максимальной мощности и регистратор

И.

Недостатком известного устройства является необходимость электрической изоляции ограничителя максимальной мощности, т. е. внесения в конструкцию регулятора топливного насоса изменений, осуществление которых в условиях эксплуатации затруднительно. Кроме того, низка точность установления режима работы двигателя, соответствующего максимальной мощности с помощью данного устройства вследствие того, что регулирующий орган топливного насоса во время работы совершает колебательные движения. Колебания обусловлены наличием зазоров в кинематических звеньях регулятора, реакциями струй топлива в момент отсечки, погрешностью в изготовлении шестерен привода регулятора и т. д. Амплитуда колебаний не постоянная и зависит не только от технического состояния элементов регулятора топливного насоса, но и самого двигателя. По отмеченным причинам лампочка загорается не при максимальной мощности, а меньшей на

5 10 —:15 . Характер свечения лампочки беспорядочно мигающей, не имеющий определенного уровня, которому соответствовала бы максимальная мощность.

Целью настоящего изобретения является

1р создание устройства, обеспечивающего повышение точности установления режима работы двигателя, соответствующего максимальной мощности.

Указанная цель достигается тем, что ог15 раничитель и регулирующий орган выполнены магнитными, а к измерителю подключен магниточувствительный элемент, установленный на ограничителе.

На чертеже приведена схема устройства.

К колпачку 1 подведен постоянный магнит 2, намагничивающий непосредственно все ферромагнитные детали корректора 3, включая и шток 4. Корректор 3 в данном регуляторе выполняет и роль ограничителя максимальной мощности. Посредством магнитного поля, действующего вокруг штока, рычаг 5 корректора (регулирующий орган) также становится намагниченным. На колпачке корректора 3 размещен магниточувствительный элемент, предназначенный для

731344

ЛФ

E=u) —, Ы

45

65 преобразования изменяющегося магнитного поля в ЭДС. Магниточувствительный элемент содержит обмотку б, навитую на ярмо

7 и сердечник. В этом конкретном примере колпачок корректора является в то жс время (B силу конструктивных возможностей) сердечником магниточувствительного элемента. Обмотка магниточувствительного элемента соединена с усилителем 8, повышающим величину ЭДС, а к выходу усилителя подключен индикатор 9, регистрирующий ее изменение, Во время работы двигателя вхолостую и на неполных нагрузках центробежная сила грузов 10 регулятора уравновешивается усилием пружины 11, а рычаг 5 колеблется относительно устойчивого положения, находящегося на некотором расстоянии (5,р) от штока 4. Ввиду того, что намагниченный рычаг корректора совершает колебательные движения возле намагниченного штока, в других деталях корректора, в частности, в колпачке 1, возникает переменный по времени М, магнитный поток ЛФ, порождающий возникновение в обмотке б

ЭДС индукции Е, определяемой из известного соотношения где о — число витков.

По мере увеличения нагрузки, прикладываемой к коленчатому валу двигателя, равновесие между центробежной силой гру. зов 10 и усилием пружины 11 нарушается . вследствие появления избыточной силы со стороны пружины. Под действием этой силы рычаг корректора приближается к штоку, сокращая величину Я,р, а связанные с ним через рычажную систему дозаторы

12 перемещаются вверх. Подача топлива плунжерами 13 увеличивается, а вместе с этим и мощность, развиваемая двигателем.

С уменьшением б,р вследствие снижения магнитного сопротивления цепи возрастает потокосцепление с витками обмотки, а следовательно, и наводимая в ней ЭДС индук. ции. При значении б,р, равном амплитуде колебания рычага корректора, его перемещению начинает препятствовать шток, Дальнейшее уменьшение б,р сопровождается снижением амплитуды колебания рычага корректора. Первоначально orðàíè÷èвается та ее часть, которая обусловлена наличием зазоров в кинематических звеньях регулятора. На ограничение этой составляющей амплитуды затрачивается незначительная дополнительная избыточная сила со стороны пружины, что практически не оказывает влияния на характер изменения частоты вращения коленчатого вала двигателя в функции мощности, а поэтому уменьшение б,р продолжает способствовать повышению расхода топлива, мощности, 5

30 развиваемой двигателем, и ЭДС индукции, наводимой в обмотке. Максимального значения эти параметры достигнут тогда, когда в моменты соприкосновения колеблющегося рычага корректора со штоком зазоры в кинематических звеньях регулятора будут полностью выбираться. Для того, чтобы еще уменьшить б,р, нужно ограничить колебания рычага корректора, обусловленные другой природой. Но так как на это потребуется значительно большая избыточная сила со стороны пружины и соответственно более резкое снижение частоты вращения, то это приведет к падению мощности развиваемой двигателем. В процессе колебания рычага корректора, при выбирающихся зазорах в кинем атических звеньях регулятора в момент соприкосновения со штоком, можно условно выделить два состояния. Первое — рычаг корректора«подвижен относительно штока и второе — взаимное перемещение отсутствует. Ясно, что во втором случае изменение потока, сцепленного с витками обмотки, отсутствует и

ЭДС в эти промежутки времени равна нулю. Чем больше времени рычаг корректора и шток будут находиться в сомкнутом, т. е. неподвижном относительно друг друга состоянии, тем значительнее воздействие этого фактора на величину ЭДС.

С одной стороны приближение рычага корректора к штоку обусловливает рост

ЭДС вследствие уменьшения магнитного сопротивления цепи, а с другой, когда колебанию рычага корректора начинает препятствовать шток — снижение. Превалирование второго фактора над первым приводит к сниженшо результирующего значения ЭДС индукции. Полное отсутствие

ЭДС наступит в тот момент, когда избыточная сила, действующая со стороны пружины, полностью прижмет рычаг корректора к штоку. Этот режим работы двигателя будет характеризоваться 15... 20% перегрузкой.

Таким образом, изменение ЭДС индукции, наводимой в катушке и мощности развиваемой двигателем, происходит в некотором диапазоне идентично, и, независимо от технического состояния двигателя, частоты и амплитуды колебания рычага корректора, достигают максимального значения одновременно.

Работа предлагаемого устройства возможна при условии полного или частичного отсутствия непосредственной магнитной связи между деталями регулятора, взаимное положение которых функционально связано с мощностью двигателя (в частности, рычагом корректора и штоком). Этому условию соответствуют все регуляторы топливных насосов, выпускаемые отечественной промышленностью, так как их корпуса отлиты из алюминиевого сплава, 731344

Формула изобретения

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор Л. Гольдина Техред А. Камышникова Корректор О Данишева

Заказ 752/15 Изд. Мв 289 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Внедрение предлагаемого устройства обеспечит по сравнению с известными следующие преимущества: возможность измерения мощностных н экономических показателей дизелей с меньшей (до 1%) погрешностью, трудоемкостью и минимальным объемом вносимых конструктивных изменений в регулятор; возможность настраивать на номинальную частоту вращения регуляторы топливных насосов, установленные как на двигателях, так и на безмоторных стендах; возможность применять в качестве сигнализатора загрузки машинно-тракторных агрегатов при выполнении ими различных сельскохозяйственных работ.

Сигнализатор максимальной мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащий измеритель положения регулирующего органа двигателя, ограничитель максимальной мощности и регистратор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, ограничитель и регулирующий орган выполнены магнитными, а к измерителю подключен магниточувствительный элемент, установленный на ограничителе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

К 139464, кл. G 011 13/00, 1960.