RO132353B1 - Sistem pentru variaţia şi controlul masei inerţiale a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport - Google Patents

Description

RO 132353 Β1

Invenția se referă la un sistem pentru variația și controlul masei inerțiale a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un astfel de dispozitiv, prin varierea masei totale sau a brațului forței aplicata pe centrul axului/arborelui unui motor. în mod corespunzător, sistemul are un rol important în reducerea consumului de combustibil, precum și în scurtarea timpului de răspuns al motorului.

Obiectul prezentei invenții se poziționează în sistemele de transmisie în general, respectiv sistem de transmisie pentru mijloacele de transport, în timpul funcționării motorului.

Invenția prezintă un nou sistem, împreuna cu dispozitivele componente, pentru un mijloc de transport, care permite varierea masei inerțiale unghiulare a unui volant, precum și controlul acesteia în funcție de turație, solicitare sau de setările utilizatorului, în cazul utilizării motorului în anumite condiții de turație sau solicitare, în timpul funcționării acestuia, care este proiectat pentru a funcționa cu ușurință la costuri de fabricație reduse și la fiabilitate ridicată.

Dispozitivele prezentului sistem pot fi adaptate economic pentru unele modele de mașini sau utilaje produse anterior.

în prezent, sunt cunoscute în stadiul tehnicii următoarele tipuri de volanți:

- volant motor cu masă simplă, realizat în varianta greu, respectiv ușor;

- volant motor cu masă dublă, cu sisteme de amortizare a vibrațiilor.

Dezavantajele acestor soluții constau în aceea că volanții ce se montează pe motoarele autovehiculelor au masa unghiulară fixă, sunt consumatoare de putere direct de la motor, ceea ce conduce la o reducere a eficientei tehnice sau economice, sau nu-și pot îndeplini, cumulativ, funcțiile celor două tipuri, greu sau ușor, în funcție de turația motorului sau de solicitările sau setările utilizatorului.

Astfel, funcționarea unui motor ce utilizează un volant greu, duce la un consum crescut de combustibil și la un grad ridicat de poluare, concomitent cu o scădere a puterii acestuia, până la atingerea unei anumite turații. în consecință, viteza de reacție a motorului ce utilizează un volant cu masa mare fiind scăzută, o parte importanta a emisiilor de la motor sunt cauzate de consumul de putere pentru ca respectivul volant să fie adus la o anumită turație, în scopul creșterii cuplului motor.

La rândul său, utilizarea unui volant ușor conduce la anumite inconveniente, în principal pe timpul funcționarii motorului la ralanti sau la intrarea în sarcină, până la o anumită turație.

Se cunoaște soluția tehnică din documentul EP 0612915 A1 care dezvăluie un motor cu piston oscilant, care conține un prim volant dispus pe arborele cotit al motorului pentru a reduce neuniformitatea cuplului, iar un al doilea volant este montat rotativ pe arborele cotit, având posibilitatea de a fi cuplat cu primul volant prin intermediul unui ambreiaj de frecare. Ambreiajul este acționat cu ajutorul unui dispozitiv de acționare comandat de un dispozitiv de comandă care procesează semnalele de la niște senzori. în timpul funcționării la starea de echilibru a motorului, într-un interval de turații redus al motorului, se cuplează al doilea volant, iar în timpul accelerării și în intervalul de viteze mari ale motorului, al doilea volant este decuplat.

în documentul FR 2455176 A1 este dezvăluit un ansamblu volant inerțial variabil pentru autovehicule, care se bazează pe utilizarea a doi volanți independenți, unul având o inerție considerabil mai mică decât celălalt, ambele volante fiind cuplate mecanic și decuplate în funcție de cerințele motorului.

RO 132353 Β1

Dezavantajul acestor soluții constă în aceea că în afara cuplării volantului al doilea 1 la primul în condițiile prezentate, el nu are prevăzut un sistem de variație și control optim pe baza semnalelor de la senzori adecvați procesate de către calculatorul gestiune motor, 3 asupra masei inerțiale a volantului, ce scade odată cu creșterea turației motorului și crește odată cu scăderea turației sale. 5

Este de asemenea cunoscut volantul cu masă inerțială variabilă și în acest sens amintim soluția tehnică ce face obiectul brevetului de invenție KR 20080051542 A - Fly 7 Wheel Having Variable Inerția Mass.

Soluția prezentată în brevet are în vedere realizarea unui volant cu masa inerțială mai 9 mare o dată cu creșterea turației unui motor, respectiv o masa inerțială mai mică o dată cu scăderea turației, soluția prezentată nereușind însă să rezolve inconvenientele unui volant 11 ușor la o turație scăzută a motorului, iar elementele ce se află în mișcare și care realizează modificarea masei inerțiale, se deplasează, în principal, direct sub acțiunea unei forte 13 centrifuge.

Este cunoscut, de asemenea, sistemul de cuplare cu electromagnet a compresorului 15 de freon pentru instalațiile de aer condiționat, respectiv de cuplare a unui ventilator pentru radiatorul de răcire al unui motor. în mod similar se va utiliza un sistem cu electromagnet și 17 pentru sistemul pentru variația și controlul masei inerțiale a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport. 19

Problema tehnică rezolvată de prezenta invenție este optimizarea unor parametri funcționali ai unui motor cu ardere internă sau de alt tip, prin realizarea unui volant ce se va 21 monta pe arborele sau axul acestuia, cu masa inerțială unghiulară variabilă, ce va scădea o dată cu creșterea turației motorului și ce va crește o dată cu scăderea turației motorului, 23 sau care va putea varia, în anumite variante constructive - cele on-line, în funcție de comenzile calculatorului. Acest lucru se va petrece sub acțiunea forței arborelui/axului 25 motorului, sub acțiunea unui curent electric, sau sub acțiunea forței centrifuge aplicată asupra unor piese, în funcție și de solicitările sau setările utilizatorului. 27

Se reduc astfel consumul de combustibil și gradul de poluare, îmbunătățind performanțele tehnice ale motorului, fără a conduce la un consum de putere suplimentară a 29 acestuia, energia necesară funcționării sistemului fiind neglijabilă, sau un consum de curent redus, utilizarea volantului cu masa inerțiala unghiulară variabilă care face obiectul invenției 31 va avea astfel un randament crescut.

în aceste condiții, realizarea sistemului integrat complex de variație și control a masei 33 inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce 35 folosește un astfel de dispozitiv, care constituie obiectul invenției este o necesitate majoră impusă de obiectivul reducerii consumului de combustibil și a gradului de poluare al unui 37 motor montat pe un mijloc de transport, respectiv a optimizării funcționării motoarelor pe anumite plaje de turație și sarcină. 39

Sistemul pentru variația și controlul masei inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca 41 volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un astfel de dispozitiv, conform invenției, elimină dezavantajele de mai sus prin aceea că în scopul realizării unei comenzi 43 optimale a masei inerțiale a unui volant, este alcătuit dintr-un calculator sistem, denumit în continuare calculator gestiune motor CGM care, pe baza informațiilor oferite de senzorii de 45 parametri funcționali p1...pj și ai setărilor s1 ...sq specifice mijlocului de transport, acționează prin intermediul unui dispozitiv de variație și control DVC asupra masei inerțiale a unui volant. 47

RO 132353 Β1

Dispozitivul este montat între motorul mijlocului de transport și sistemul de transmisie. Calculatorul CGM primește și un semnal de reacție r1 corespunzător masei inerțiale variabile actuale a volantului.

Dispozitivul poate funcționa fie în regim on-line prin comandarea de către calculatorul CGM a decuplării electromagnetice sau hidraulice a volantului greu, care se va învârti liber pe un rulment sau perna de ulei cu rulment și simeringuri laterale sau altul, păstrându-se astfel echilibrul inițial al motorului, sau prin forța centrifuga prin care se eliberează volantul greu, sau prin desprinderea volantului greu sub acțiunea unei forte sau acțiuni externe, o dată cu creșterea turației motorului. Volantul ușor va fi montat fix de arbore/ax motor.

Dispozitivul de variație și control al masei inerțiale a unui volant, poate funcționa și în regim off-line, necomandat de către unitatea de control, realizându-se o decuplare de natură mecanică, a volantului secundar de cel principal, care va lucra similar modului prezentat anterior.

Variația și controlul masei inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un astfel de dispozitiv, conform invenției, se realizează în consecință pe baza comenzilor date de un calculator central, denumit în continuare calculator sistem, sau un calculator gestiune motor, transmise unui dispozitiv de variație și control al masei inerțiale a unui volant sau pe baza unor forțe mecanice, inerțiale sau hidraulice, în funcție de turația motorului, de solicitări sau de setările utilizatorului, și care comandă scăderea masei inerțiale unghiulare a volantului o dată cu creșterea turației și respectiv creșterea masei unghiulare a volantului o data cu scăderea turației. Modificarea masei unghiulare a volantului se face prin decuplarea electromagnetică sau hidraulică a volantului greu, care se va învârti liber păstrându-se astfel echilibrul inițial al motorului, sau prin forța centrifugă, eliberând volantul greu, sau prin desprinderea volantului greu sub acțiunea unei forțe sau acțiuni externe, o dată cu creșterea turației motorului.

Sistemul integrat complex de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un astfel de dispozitiv conform invenției, conduc la obținerea următoarelor avantaje:

- îmbinarea avantajelor celor doua tipuri de volanți pentru motor;

- eliminarea inconvenientelor și dezavantajelor volantului greu sau ușor în pragurile de turații sau în anumite situații de utilizare;

- reducerea gradului de poluare;

- obținerea unui timp mai bun de răspuns al motorului;

- reducerea consumului de combustibil;

- scăderea timpului de creștere a turației motorului.

Dispozitivele de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant pot fi ușor și eficient fabricate și comercializate, să aibă o construcție durabila și de încredere și să facă obiectul unei producții cu costuri reduse și aplicarea pe mașini sau sisteme de transmisie în procesul de fabricare. Sistemul conform invenției elimină dezavantajele prin utilizarea unui tip de volant ce va îmbina, într-un mod ales de producător, toate avantajele celor două tipuri principale de volant motor, cel greu și cel ușor. De asemenea, i se va putea monta și un sistem similar volantului cu masa dubla (DMF), ce va izola cât de mult posibil transmisia de vibrațiile torsionale produse de masele în mișcare ale motorului. Volantul este un dispozitiv montat pe un arbore cotit/ax al unui motor ce va conduce la absorbția vibrațiilor de torsiune

RO 132353 Β1 cauzate de fluctuațiile cuplului motorului. De asemenea, montarea unui volant cu inerție mare 1 va conduce la evitarea schimbării rotației instantanee și necontrolată sau nedorită, iar vibrațiile de torsiune cauzate de fluctuațiile cuplului motorului nu sunt resimțite de transmisia 3 și alte părți ale vehiculului.

Cu referire la sistemul și metoda de variație și control a masei inerțiale unghiulare a 5 unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un astfel de 7 dispozitiv, se dau mai multe exemple de realizare, în legătură și cu fig. 1 ...8, care reprezintă:

- fig. 1, schema de principiu a sistemului pentru variația și controlul masei inerțiale 9 unghiulare a unui volant;

- fig. 2, dispozitiv de variație a masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu 11 lichid;

- fig. 3, exemplu de realizare a sistemului prin utilizarea dispozitivului cu lichid; 13 - fig. 4, exemplu de realizare a sistemului prin utilizarea dispozitivului pentru variația masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu electromagnet; 15

- fig. 5, exemplu de realizare a sistemului prin utilizarea dispozitivului pentru variația masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu electromagnet și cu inele cu greutate; 17 - fig. 6, exemplu de realizare a sistemului prin utilizarea dispozitivului pentru variația a masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu electromagneți cu greutate; 19

- fig. 7, exemplu de realizare a dispozitivului pentru variația masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu contragreutăți cu pârghie;21

- fig. 8, exemplu de realizare a dispozitivului pentru variația masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu piese de strângere.23

Sistemul pentru variația și controlul masei inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca25 volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un astfel de dispozitiv, conform invenției, elimină dezavantajele de mai sus prin aceea că în scopul realizării unei comenzi27 optimale a masei inerțiale a unui volant, este alcătuit dintr-un calculator sistem, denumit în continuare calculator gestiune motor CGM care, pe baza informațiilor oferite de niște senzori 29 de parametri funcționali p1 ...pj și a unor setări s1...sq specifice mijlocului de transport, acționează prin intermediul unui dispozitiv de variație si control DVC asupra masei inerțiale 31 a unui volant. Calculatorul CGM primește și un semnal de reacție r1 corespunzător masei inerțiale variabile actuale a volantului. 33

Conform fig.1, sistemul pentru variația și controlul masei inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în 35 special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un astfel de dispozitiv, conform invenției, elimină dezavantajele de mai sus prin aceea că în scopul realizării unei 37 comenzi optimale a masei inerțiale a unui volant, este alcătuit dintr-un calculator sistem, denumit în continuare calculator gestiune motor CGM care, pe baza informațiilor oferite de 39 niște senzori de parametri funcționali p1 ...pj și a unor setări s1...sq specifice mijlocului de transport, acționează prin intermediul unui dispozitiv de variație și control DVC asupra masei 41 inerțiale a unui volant. Calculatorul CGM primește și un semnal de reacție r1 corespunzător masei inerțiale variabile actuale a volantului. 43

Dispozitivul DVC de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant se va poziționa între axul/arborele 2 unui motor 1 și sistemul de cuplare 7 al motorului 1 la siste- 45 mul de transmisie 8, fiind compus din masa volantului secundar 6, masa volantului primar 3, sistemul de variere și control al masei 4. Sistemul de cuplare a sistemului de transmisie 47

RO 132353 Β1 cu motorul, reușind în acest fel să realizeze transferul de putere de la motor la transmisie, va fi funcțional indiferent de poziția sistemului de control al masei inerțiale a volantului. în cadrul sistemului se vor putea integra și utiliza și alte elemente/dispozitive 5, precum sistemul de reducere a vibrațiilor produse de un motor cu ardere internă, sau un sistem de eliminare/reducere a șocurilor de torsiune produse de cuplarea/decuplarea masei volantului secundar 6, sau altul. Pentru volanții ce sunt prevăzuți cu coroană de pornire pentru electromotor, coroana de pornire se poate poziționa pe volantul principal sau pe cel secundar, în funcție de varianta aleasă de producător, dar montarea acesteia pe volantul principal va conduce la o masa mai mică la pornire, iar dacă se montează pe volantul secundar, electromagnetul va trebui sa fie alimentat.

Defecțiunile sistemului de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant, vor folosi indicatorul defecțiunilor de motor.

Variantele de realizare, privite exemplificativ nu limitativ, sunt următoarele: cu arc, cu lichid/ulei, cu electromagneți, cu contragreutăți inegale pe o pârghie, cu greutăți retrase cu pârghie sau filet sau arc sau cu pinioane, cu piese de strângere, care să realizeze funcția de reducere/creștere a masei inerțiale a volantului.

în funcție de turația sau solicitarea motorului, sistemul va primi comenzi de la calculator cu privire la cât și când să permită modificarea masei inerțiale, respectiv la păstrarea acesteia constante pentru o anumita plaja de turație.

în funcție de setările utilizatorului, de viteza deplasării pedalei de accelerație citită între două puncte date, într-un anumit interval de timp, de poziția pedalei de ambreiaj, viteza de deplasare a autovehiculului, sau de recunoașterea unui regim de deplasare sportiv, va păstră o masa ușoară a volantului, sau opusul.

Controlul masei unghiulare variabile se va realiza, în funcție de varianta constructivă aleasă, prin decuplare electromagnetica, hidraulică sau mecanică a volantului greu, care se va învârti liber pe un rulment sau perna de ulei cu rulment și simeringuri laterale sau altul, păstrându-se astfel echilibrul inițial al motorului, sau prin forța centrifuga, eliberând volantul greu, sau un sistem mecanic, electric, hidraulic, altul, care să desprindă volantul greu sub acțiunea unei forte sau acțiuni externe, o dată cu creșterea turației motorului. Volantul ușor va fi montat fix de arbore/ax motor.

în cazul utilizării unui sistem cu electromagnet/i, se va ține cont de o izolare a acțiunii electromagnetului asupra ambreiajului (disc și placă), sau față de celelalte componente ale motorului montate în zona lui de acțiune, printr-o metodă cunoscută în sine. De asemenea, se va ține cont de această posibilitate a unui volant, de a avea masa inerțială variabilă, pentru a adapta și programul de funcționare al unui motor, precum și alte componente ale sistemului de transmisie pentru cele două tipuri de utilizări ale volantului, respectiv la turație scăzută sau crescută în funcție de solicitare sau setare. De asemenea, se va utiliza un sistem de depărtare și eliberare între volanți, pentru ca volantul secundar să se poată elibera complet, fără a mai fi antrenat de volantul principal. Cuplarea celor doi volanți se va face treptat, cu patinare controlata și ne/utilizând un material de fricțiune, utilizând curenți cu intensitate variabilă, sau rapid, dar cu un sistem de absorbție a șocului ce se produce în momentul cuplării/decuplării volanților. în cazul utilizării unuia dintre sistemele ce utilizează electromagneți, cuplarea sau decuplarea volantului principal se va face conform specificațiilor producătorului, indiferent de turația motorului.

Conform fig.2, realizarea dispozitivului de variație a masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu lichid, utilizat în cadrul sistemului se compune din: un cilindru volant principal 11, un cilindru volant secundar 12, lichid 13, niște pistoane 14, niște tije piston 15, un canal lichid 16, un corp valvă 17, o valvă dozare/oprire 18.

RO 132353 Β1

Modul de funcționare al dispozitivului cu lichid este următorul: prin canalul pentru 1 lichid 16, în cilindrul pentru volantul principal 11 și în cilindrul pentru volantul secundar 12 se va afla și va circula un lichid 13. Sub acțiunea forței de împingere a volantului principal, prin 3 sensul de împingere volant principal 9, asupra pistonului 14 aflat în cilindrul volant principal 11, lichidul 13 din acest cilindru se va deplasa în cilindrul volant secundar 12, deplasând în 5 acest mod greutatea aflată pe circumferința exterioară către centru. în mod similar, în momentul reducerii turației motorului cu frâna de motor, dacă se va utiliza sensul împingere 7 volant secundar 10, greutatea se va deplasa de la centrul volantului către circumferința exterioara a acestuia. în funcție de setările utilizatorului sau de condițiile de funcționare 9 prescrise de producător, asupra vitezei de curgere a lichidului 13 se poate acționa prin intermediul unei valve de dozare/oprire 18, situată într-un corp valvă 17, montate pe canalul 11 pentru lichid 16.

în fig. 3, se prezintă modul de realizare a sistemului de variație și control a masei 13 inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce 15 folosește dispozitivul cu lichid, descris anterior. Astfel, sistemul va utiliza una sau mai multe astfel de dispozitive, cu câte un cilindru rotund poziționat pe partea exterioară a unui volant 17 secundar, respectiv un cilindru rotund montat pa partea interioară a unui volant principal, sau prin montarea mai multor cilindri. Cilindrii și canalele pot fi construite pentru a comunica între 19 ele pentru a egaliza presiunea și a echilibra dinamic volantul.

Sistemul de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant destinat unui 21 motor este compus din: un/niște cilindru volant principal 11, un/niște cilindru volant secundar 12, niște lichid 13, niște pistoane 14, niște tije piston 15, niște canale lichid 16, un/niște corp 23 valvă 17, o/niște valvă dozare/oprire 18, un volant secundar 19, un volant principal 20.

Modul de funcționare al sistemului de variație și control a masei inerțiale unghiulare 25 a unui volant destinat unui motor montat pe un mijloc de transport în general, pe un autovehicul în special, sau ca volant în cadrul unui sistem de transmisie ce folosește un 27 astfel de dispozitiv este similar cu cel descris anterior, la fig. 2.

în fig.4, se prezintă un exemplu de realizare a sistemului prin utilizarea dispozitivului 29 pentru variația masei inerțiale unghiulare a unui volant, în varianta cu electromagnet. în această variantă constructivă, dispozitivul va fi compus dintr-un volant secundar 19, un 31 volant principal 20, o alimentare electromagnet 29, un electromagnet rotund 30. De asemenea, ca și în cadrul celorlalte exemple de realizare, dispozitivul va dispune și de niște 33 elemente de cuplare a motorului la un sistem de transmisie respectiv un disc ambreiaj 31 și o placă presiune 32. 35

Modul de funcționare al sistemului în această variantă constructivă este următorul:

în funcție de cerințele descrise anterior, în momentul în care se dorește ca masa inerțială 37 unghiulară a volantului să fie grea, prin intermediul alimentării electromagnet 29, un electromagnet rotund 30 va face ca un volant secundar 19 să fie însumat ca masa unui 39 volant principal 20.

Conform fig. 5, într-un alt exemplu de realizare, sistemul de variație și control a masei 41 inerțiale unghiulare a unui volant folosește un dispozitiv cu electromagnet, și cu inele cu greutate. în această variantă constructivă, dispozitivul va fi compus dintr-un volant secundar 43 19, un volant principal 20, o alimentare electromagnet 29, un electromagnet rotund 30, niște inele cu greutate 33. De asemenea, ca și în cadrul celorlalte metode de realizare, sistemul 45 va dispune si de niște elemente de cuplare a motorului la un sistem de transmisie, respectiv un disc ambreiaj 31 și o placă presiune 32. Numărul de astfel de inele ce se vor monta pe 47 volant va fi stabilit de producător.

RO 132353 Β1

Modul de funcționare al sistemului în această variantă constructivă este următorul: în funcție de cerințele descrise anterior, în momentul în care se dorește ca masa inerțială unghiulară a volantului să fie mare, prin intermediul alimentării electromagnet 29, aplicând un curent cu intensitate variabilă, un electromagnet rotund 30 va face ca diferite greutăți ale unor inele 33 să fie însumate ca masa unui volant principal 20.

în fig.6, se prezintă varianta sistemului de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant în care se folosește un dispozitiv cu electromagneți cu greutate. în această variantă constructivă, sistemul va fi compus dintr-un volant secundar 19, un volant principal 20, niște tije de culisare 27, niște electromagneți cu greutate 28, o alimentare electromagnet 29. Numărul de astfel de perechi ce se vor monta pe volant va fi stabilit de producător.

Modul de funcționare al sistemului în această variantă constructivă este următorul: în funcție de cerințele descrise anterior, în momentul în care se dorește ca masa inerțială unghiulară a volantului să fie mare, prin intermediul alimentării electromagnet 29, niște electromagneți cu greutate 28 se vor deplasa pe tija de culisare 27, către limita exterioara a unui volant 20. în mod similar, dacă se dorește ca masa inerțială unghiulară să scadă, electromagneții vor fi alimentați pentru a se deplasa către interior. în acest sens se vor putea utiliza arcuri care să preia această funcție.

Se dau în continuare două exemple de realizare de dispozitive de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant care pot funcționa în regim off-line, în care variația masei inerțiale nu este comandată de către sistemul condus de calculator, ci este funcție de parametrii constructivi prefabricați ai elementelor dispozitivului, aflate în mișcare.

Conform fig. 7, dispozitivul de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant este realizat prin utilizarea de contragreutăți cu pârghie și este compus dintr-un volant secundar 19, un volant principal 20, niște contragreutăți 21, niște pârghii pentru contragreutăți 22, niște puncte de pivotare 23, niște greutăți 24. Numărul de astfel de perechi ce se vor monta pe volant va fi stabilit de producător.

Modul de funcționare al dispozitivului este următorul: în momentul în care turația unui motor va fi crescută, într-un sens de rotație al volantului 25, greutățile 24 se vor deplasa spre centrul volantului, sub acțiunea forței de inerție, în sensul de deplasare greutate 26, făcând astfel posibil ca masa inerțiala a volantului să scadă. în mod similar, o dată cu reducerea turației și cu ajutorul contragreutăților 21, greutățile 24 se vor deplasa către exteriorul volantului, făcând ca masa inerțială să crească. De asemenea, la păstrarea unei turații constante, acestea se vor echilibra, ducând în acest fel la obținerea unei mase inerțiale optime, prevăzută de producător.

Conform fig. 8, dispozitivul de variație și control a masei inerțiale unghiulare a unui volant va fi realizat prin utilizarea unor piese de strângere și se compune dintr-un volant secundar 19, un volant principal 20, niște piese de strângere 34, niște arc/element elastic 35, niște corpuri culisare piesa de strângere 36, sens deplasare piese de strângere 37. Numărul de astfel de perechi ce se vor monta pe volant va fi stabilit de producător.

Modul de funcționare al sistemului în această variantă constructivă este următorul: în funcție de turația motorului, piesele de strângere 34, vor strânge și reține volantul secundar, pe o zonă cu un diametru apropiat de cel al interiorului volantului, în momentul reducerii turației și sub acțiunea arcurilor 35, respectiv vor elibera volantul secundar la creșterea turației, piesele de strângere 34 deplasându-se către exteriorul volantului, pe corpurile culisare piesa de strângere 36, în sensurile de deplasare piese de strângere 37. Piesele de strângere 34 vor prinde și respectiv vor bloca o parte a volantului secundar pe un diametru corespunzător diametrului format de acestea la interior, ce vor conduce în acest fel la unirea maselor celor doi volanți.

Claims (7)

1. RO 132353 Β1

   Revendicări 1

   1. Sistem pentru variația și controlul masei inerțiale a unui volant destinat unui motor 3 montat pe un mijloc de transport, alcătuit dintr-un arbore (2) al unui motor (1), un volant format din două părți, respectiv un volant principal (20) și unul secundar (19), un sistem de 5 cuplare (7) al motorului (1) la un sistem de transmisie (8) și un calculator gestiune motor (CGM) pentru prelucrarea informațiile furnizate de niște senzori de parametrii funcționali 7 (p1 -pj) ai motorului (1), caracterizat prin aceea că mai conține un dispozitiv de variație și control (DVC) asupra masei inerțiale a volantului, fiind montatîntre arborele (2) motorului (1) 9 și sistemul de cuplare (7) al motorului (1) la sistemul de transmisie (8), fiind comandat de calculatorul gestiune motor (CGM) pe baza informațiilor primite de la senzorii de parametrii 11 funcționali (p1 -pj) ai motorului (1), a unor setări (s1-sq) specifice mijlocului de transport și a unui semnal de reacție (r1) corespunzător masei inerțiale variabile actuale ale volantului, 13 realizând comanda optimă a masei inerțiale a volantului ce scade odată cu creșterea turației motorului (1) și crește odată cu scăderea turației motorului (1). 15
2. 2. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că dispozitivul de variație și control (DVC) asupra masei inerțiale a volantului este cu lichid, conținând un cilindru volant 17 principal (11) și unul secundar (12), un canal (16) de legătură între cei doi cilindri volanți (11, 12) prin care circulă un lichid de acționare (13), iar sub acțiunea forței de împingere a 19 volantului principal (20) în sensul de împingere (9) asupra unui piston (14) aflat în cilindrul volant principal (11), lichidul (13) din cilindru se deplasează în cilindrul volant secundar (12), 21 deplasând astfel greutatea aflată pe circumferința exterioară către centru, iar dacă se utilizează sensul împingere (10) al volantului secundar (19), greutatea se deplasează de la 23 centrul volantului către circumferința sa exterioară, comanda sistemului fiind efectuată funcție de setările utilizatorului sau condițiile prescrise asupra vitezei de curgere a lichidului (13), 25 prin intermediul unei valve de dozare sau oprire (18), situată într-un corp valvă (17) montat pe canalul (16) pentru lichid (13). 27
3. 3. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că dispozitivul de variație și control (DVC) asupra masei inerțiale a volantului este cu electromagnet, conținând un 29 electromagnet rotund (30), o alimentare (29) a electromagnetului (30) și sistemul de cuplare (7) al motorului (1) la sistemul de transmisie (8) format dintr-un disc de ambreiaj (31) și o 31 placă de presiune (32), iar în funcție de cerințe, în momentul în care se dorește ca masa unghiulară a volantului să fie grea, prin intermediul alimentării (29) electromagnetului rotund 33 (30), acesta face ca masa volantului secundar (19) să fie însumată în masa volantului principal (20). 35
4. 4. Sistem conform revendicării 1 și 3, caracterizat prin aceea că dispozitivul de variație și control (DVC) asupra masei inerțiale a volantului este cu electromagnet și inele 37 cu greutate, conținând niște inele cu greutate (33) montate între volantul principal (20) și cel secundar (19), iar în funcție de cerințe, în momentul în care se dorește ca masa unghiulară 39 a volantului să fie grea, prin intermediul alimentării (29), aplicând un curent cu intensitate variabilă electromagnetului rotund (30) va face ca diferitele greutăți ale inelelor (33) să fie 41 însumate în masa volantului principal (20).
5. 5. Sistem conform revendicării 1 și 3, caracterizat prin aceea că dispozitivul de 43 variație și control (DVC) asupra masei inerțiale a volantului este cu electromagnet cu greutate, conținând niște electromagneți cu greutate (28) care culisează pe niște tije de 45 culisare (27), iar în funcție de cerințe, în momentul în care se dorește ca masa unghiulară

   RO 132353 Β1 a volantului să fie grea, prin intermediul alimentării (29) electromagneții cu greutate (28) se deplasează pe tija de culisare (27) către limita exterioară a volantului principal (20), iar dacă este necesar ca masa inerțială unghiulară să scadă, electromagneții cu greutate (28) vor fi alimentați pentru deplasare spre interior.
6. 6. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că dispozitivul de variație și control (DVC) asupra masei inerțiale a volantului este cu contragreutăți cu pârghie, conținând niște pârghii (22) pe care sunt fixate niște contragreutăți (21), niște greutăți (24) care pivotează în jurul unui punct de pivotare (23), iar în momentul în care turația unui motor este crescută, într-un sens (25) de rotație al volantului greutățile (24) se vor deplasa spre centrul volantului, sub acțiunea forței de inerție în sensul (26) de deplasare al greutății (24), fiind posibil ca astfel masa inerțială a volantului să scadă și reciproc, odată cu reducerea turației și cu ajutorul contragreutăților (21), greutățile (24) se deplasează către exteriorul volantului, fiind posibil astfel ca masa inerțială să crească, ceea ce face ca la păstrarea unei turații constante greutățile (24) să se echilibreze și să se obțină masa inerțială optimă.
7. 7. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că dispozitivul de variație și control (DVC) asupra masei inerțiale a volantului este cu piese de strângere, conținând niște piese de strângere (34) care culisează pe niște corpuri (36) de culisare și aflate sub acțiunea unor elemente elastice (35), iar funcție de turația motorului (1), piesele de strângere (34) strâng și rețin volantul secundar (19) pe o zonă cu un diametru apropiat de cel al interiorului volantului, conducând în acest mod la unirea maselor celor doi volanți (19, 20), iar în momentul reducerii turației și sub acțiunea elementelor elastice (35) eliberează volantul secundar (19) la creșterea turației, piesele de strângere (34) deplasându-se către exteriorul volantului pe corpurile (36) de culisare, în sensul (37) de deplasare al pieselor de strângere (34).