SU771355A1 - Силова установка транспортного средства - Google Patents

Description

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, а именно к двигателестрОению, в частности, к устройствам для регулирования двигателей в зависимости от условий работы двигателя и транспортной установки. ⁵

Известны силовые установки транспортных средств, содержащие устройства для регулирования двигателя с газо!урбинным наддувом, выпускной коллектор, потребитель. мощности и дроссель, связанный с органом задания режима работы двигателя Щ.

Однако в этих силовых установках регулирование уровня загрузки двигателя ₁₅ осуществляется за счет перепуска выхлопных газов мимо турбины в выпускной коллектор, т. е. за счет регулирования мощности турбины, что малоэффективно в связи с большой инерционностью агрегатов наддува.

Известна также силовая установка транспортного средства, преимущественно сельскохозяйственного трактора, содержа2 шая двигатель внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, перед турбиной которого установлен датчик давления газов, а к коленчатому валу подключен датчик частоты вращения, потребитель мощности с гидравлической системой управления его положением, например, навесное орудие, и силовой гидроцилиндр, соединенный с потребителем мощности и подключенный к напорной магистрали гидросистемы через золотник £2].

Однако в известной силовой установке недостаточно обеспечивается взаимосвязь тягового сопротивления и уровня загрузки двигателя, что особенно важно в ус—' ловиях возрастающего сопротивления передвижению транспортной установки, например, сельскохозяйственного трактора, когда увеличение нагрузки приводит к снижению частоты вращения коленчатого вала двигателя ^соответственно скорости. трактора. Кроме того, в известной установке датчиком тягового сопротивления является чувствительный элемент, расположенный в тягах навесного устройств а_г что усложняет конструкцию навесной системы»

Целью настоящего изобретения является обеспечение заданного уровня загрузки двигателя в зависимости от положения навесного орудия.

Указанная цель достигается тем, что золотник соединен с датчиками чаототы вращения коленчатого вала и давления газов перед турбиной через пружины, примыкающие к его противоположным торцам.

На чертеже изображена схема силовой установки транспортного средства.

Силовая установка транспортного средства, например, сельскохозяйственного трактора, включает в себядвигатель внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом (на чертеже не показан), в выпускном коллекторе 1 которого перед турбиной (на чертеже не показана) установлен датчик давления газов 2, а к коленчатому валу (на чертеже не показан) подключен датчик частоты вращения 3. Силовая установка содержит также потребитель мощности 4, например навесное орудие, с гидравлической системой управления и силовой гидроцилиндр 5 двойного действия. Гидравлическая система управления положением навесного орудия включает в себя масляный бак 6, насос ·7 с напорной. магистралью 8, гидроувеличитель сцепного веса 9 с гидроаккумулятором 10 и распределитель ,11. Силовой гидроцилиндр 5 соединен с потребителем мощности^ через поворотный рычаг 12 , а к напорной магистрали .8 гидросистемы подключен через золотник 13, который размешен во втулке 14 и имеет проточку 15. Золотник 13 соединен с датчикам частоты вращения 3 коленчатого вала и датчиком давления газов 2 перед турбиной через пружины 16 и 17, примыкающие к его противоположным торцом 18 и 19. В трубопроводе, связывающем гийроувепичитель сцепного веса, 9 с подъемной полостью 20 силового гидроцилиндра 5, установлен подпружиненный перекидной поршень 21 с запорным клапаном 22. В корпусе датчика давления газов 2 уставе® лены диафрагма 23 и шток 24, который связан с пружиной 17.. В корпусе датчика частоты вращения 3 установлен валик 25 с опорным диском 26 и подвижным диском 27, который связан с пружиной 16. Между дисками 26 и 27 размешены шарики 28. Валик 25 связан приводом 29 с коленчатым валом двигателя или же с любой деталью двигателя, частота вращения которой пропорциональна частоте вращения коленчатого вала (например, с кулачковым валом топливного насоса).

Поддиафрагменная полость корпуса датчика давления газов 2 Соединена с атмосферой, а наддиафрагменная соединена трубопроводом 30 с выпускным коллектором 1 двигателя через расширительную* емкость Ю 31 и дроссель 32.

Силовая установка работает следующим образом.

Вращение коленчатого вала двигателя 15 через привод 29 передается на валик 25, шарики 28 расходятся, перемещая подвижный диск· 27. Пружина 16 сжимается, увеличивая давление на торец 18 золотника 13. На противоположный торец 19 20 золотника 13 воздействует давление газов в выпускном коллекторе 1 двигателя • через диафрагму 23, шток 24 и пружину 17. Соотношение сип затяжки пружин 16 и 17 определяет положение золотника 13 25 &о втулке 14. Причем, если частота вращения коленчатого вала выше номинальной и давление газов до турбины незначительное (в случае работы двигателя с недогрузкой), то затяжка пружины 16 вы30 ше затяжки пружины 17, и золотник 13, перемещаясь вверх, перекрывает отверстие во втулке 14. При этом насос 7 засасывает масло из бака 6 и направляет его к распределителю 11, который в эа35 висимости от режима его работы направляет масло в бес штоковую или штоковую (подъемную) полости 20 силового гидроцилиндра 5. Подъемная полость 20 силового гидроцилиндра 5 связана с масляной 45 магистралью либо через смещенный влево под действием потока масла перекидной поршень 21 (при подъеме орудия), либо через запорный клапан 22 (при принудительном опускании или плавающем 45 режиме работы распределителя 11).

В случае повышения нагрузки выше номинальной (щапример, при пахоте, когда распределитель 11 работает в плавающем _5в режиме, и обе полости силового гидроцилиндра 5 сообщены со сливной магистралью гидросистемы) частота вращения коленчатого вана двигателя снижается, что вызывает уменьшение затяжки пружины ₅₅ 16. Избыточная .сипа пружины 17 смещает золотник 13 аииа, кольцевая проточка 15 открывает отверстие во втулке 14, масло из насоса 7 поступает по напорной магистрали 8 к силовому гидроцилиндру 5.

Поступление масла в подъемную полос ή, 20 силового гидроцилиндра 5 происходит при перемещении перекидного поршня 21 вправо, который перекрывает при этом магистраль, связывающую силовой гидро- 5 цилиндр 5 с гидроувепичителем сцепного веса 9 и распредитепем 11, так как ка-·· нал запорного клапана 22 выполнен в перекидном поршне 21 ср смещением вправо и перекрывается корпусом перекидного поршня. Масло, поступившее в подъемную полость 20 силовогЬ гидроцилиндра 5, перемещает поршень силового гидродилиндра. 5 и через поворотный рыча!' 12 производит выглубление потребителя мощности 4 (навесного орудия). Тяговое сопротивление при этом снижается, обороты двигателя возрастают, пружина 16 смещает золотник 13 вверх, подача масла в подъемную полость 20 силового гидропилиндра 5 20 прекращается.

Соотношение сил пружин 16 и 17, определяющее положение золотника 13, может предварительно регулироваться за счет смещения корпуса датчика давления газов 2 или корпуса датчика частоты* вращения 3 относительно втулки 14.

Предварительная настройка работы описываемого устройства относительно номинального режима работы применительно ³⁸ к конкретной силовой установке транспортного средства может производиться во время стендовых испытаний или же при контроле технического состояния в условиях эксплуатации. 15

Использование описываемой схемы силовой установки позволит более полно ис пользовать мощность двигателя за счет’ изменения рабочих скоростей и, как следствие, повысить производительность всего транспортного средства.

Claims (2)

1. (S4) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Изобретение относитс  к обпасти сепьг скохоа йстванного машиностроени , а именно к двигателестроению, в частности к устройствам дп  регулировани  даигатепей в зависимости от условий работы двигател  и транспортной установки. Известны силовие установки транспорт ных средств, содержашие устройс-гаа дп  регулировани  двигател  с газотурбинным наддувом, выпускной коппектор, почреб тепь .мощности и дроссель, св занный с органом задани  режима работы двигател  13. Однако в этих силовых установках регупирован е уровн  загрузки двигател  ссувдест вп етс  за счет перепуска выхлоп ных raaof мимо турбины в выпускной колпектор, т. е. за счет р1вгулирсжани  мошнбсти турбины, что мапоэффективнр в св зи с большой инерционностью агрегатов наддува. Известна также силова  установка транспортного средства, преимущественно сельскохоз йс-паенн.ого трактора, содержаща  двигатель внутреннего сгорани  с газотурбинным наддувом, перед турбиной которого установлен датчик давлени  газов , а к коленчатому валу подключен датчик частоты вращени , потребитель мощности с гидравлической системой управлени  его положением, например, навеоное орудие, и силовой пздроиилиндр, соединенный с потребителем мощности   подключенный к напорной кгагистрали гидросистемы через ЗОЛОТНИК {,2.. Однако в известной силовой устанежке недостаточно обеспечиваетс  взаимосв зь тшхжого сопротивлени  и урсшн  загруэки двигател , что особенно важно в уолови х возрастающего сопротивлени  передвикзнвю транспортной установки, например , сепьскохоз йственного трактора, когда увеличение нагрузки привод т к снижению частоты вращени  коленчатого вала даигател  исоответственно скорооти . трактора. Кроме того, в известной установке датчиком т гово1« сЬпротивленн   вл етс  чувствительный элемент. 37 расположенный в TiSras навесного устройства , что усложн ет конструкцию навесной С55;стемн Це ью настожйиех изобретени   в7щет с  обеспечение заданного уровн  загруэкй двигат&л  в зависимости от положени  йавесного орудг53, Ук аниа  цель достигаетс  тем, что эолотник соединен с датчиками чйототы вращени  ко даш-гого вала и давлени  газов иеред турбиной через пружины, при мыкакжще к его противоположным торцам На чертеже изображена схема силовой установки транспортного средства. Силова  устаншзка транспортного сред ства, например, сельскохоз йственного трак1х ра, включает в себ  даигатель внут реннего сгорани  с газотз.фбинным - на;дду вом (на чертеже не показан), в выпускном коллекторе 1 которого перед турбиной (на чертеже не показана) установлен датчик давпени  газов 2, а к коленчатому валу (на чертеже не показан) подключен датчик; частоты вращени  3, Силова  установка содержит также потребитель мощнос1 н 4, например навесное орудие, с гвдравлической системой управлени  и СИЛОВОЙ гидроципш др 5 iTBOftHoro действи . Гвдравлицеска  система управлени  nonOHeHHeivf навесногооруди  включает в себ  масл ный бак 6, насос с напорной , магистралью 8, гидроувеличитель сцепного веса 9 с гидроаккумул тором 1О и распределитель 11. Силовой гиДроцилиндр 5 соединен с потребителем мош нести 4 через поворотный рычаг 12 , а к напорной магистрали .8 гидросистемы подключевг через золотник 13, который размащен во втулке 14 и имеет проточку 15. Золотник 13 соединен с датчиком частоты врагиени  3 коленчатого вала и датчиком давлени  газов 2 перед через пружины 16 и 17, прймыкак щие к его противоположным TOpiiaM 18 и 19. В трубопроводе, св зывающем гийроувеличйтель сцепного веса. 9 с ной полостью 2О силового гидродипиидра 5, установлеи подпружиненный перекидной поршень 21 с запорным клапаном 22, В корпусе датчика давлени  газов 2 устансавлены диафрагма 23 и шток 24, который св зан с пружиной 17 В корпусе датчика частоты вращени  3 установпен валнк 25 с опорным диском 26 и по№вйжным диском 27, который св зав с пружиной 16. Между дисками 26 и 27 размещены шарики 28. Валик 25 св зан приводом 29 с коленчатым валом двигател  ИЛИ же с любой деталью двигател , 5 частота вращени  которой пропорцвдиалЕ/на частоте вращени  коленчатого вала (например, с кулачксдаым валом топливного насоса). Поддиафрагменна  полость корпуса чнка давпени  газов 2 Соединена с атмосферой , а наддиафрагменна  соединена трубопроводом 30 с выпускным коллектором 1 двигател  через расширительную емкость 31 и дроссель 3.2. Силова  установка работает следующим образом. Вращение коленчатого вала двигател  через привод 29 передаетс  на валик 25, шарики 28 расход тс , перемеша  подвижный ДИСК27. Пружина 16 сжимаетс , увеличива  давление на торец 18 золотника 13. На противоположный торец 19 золотника 13 воздействует давление газов в выпускном коллекторе 1 двигател  через диафрагму 23, шток 24 и пружину 17. Соотношение сил зат жки пружин 16 и 17 определ ет положение золотника 13 ао втулке 14. Причем, если частота вращени  коленчатого вала выше номинальной и давление газов до турбины незначительное (в случае работы двигател  с недогрузкой ), то зат жка пружины 16 выше затзноси пружины 17, и золотник 13, перемеща сь вверх, перекрывает отверстие во втулке 14. При этом насос 7 засасьгоает масло из бака 6 и направл ет его к распределителю 11, который в зависимости от режима его работы направл ет масло в бесштоксвую юти штоковую (подъемную) полости 2О силового гидроцилиндра 5, Подъемна  полость 20 силового гидроцилиндра 5 св зана с масл ной магистралью либо через смещенный влево под действием потока масла перекидной поршень 21 (при подъеме оруди ), либо через запорный клапан 22 (при принудительном опускании или плавающем режиме работы распределител  11). В случае новышени  нагрузки выше во мннальной (|найример, при пахоте, когда распределитель 11 работает в плавак цем режиме, и обе полости силового гидродип ндра 5 соойцйаы-со сливной магистралью гвдроснстемы) частота вращени  копенча-юго века двигател  снижаетс , что вызывает уиеньтеане зат жки {фуживы 16. Из&1точна5а .сипа пружины 17 смещает эопотвик 13 вина, кольцева  проточка 15 открывает отверстие во втулке 14, масло нэ насоса 7 поступает по напорной магистрали 8 к сипсвому гидроцилинщу S. Поступление маспа в подъемную попост 2О силового гйдрошшиндра 5 происходит при перемещении перекидного поршн  21 вправо, который перекрьюает при этом магистоаль, св зывающую силовой гидро цилиндр 5 с гидроувепичитепем сцепного веса 9 и распредитепём 11, так как ка«ап запорного клапанй 22 выполнен в па рекидном поршне 21 со омечдёнием вправо и перекрываетс  корпусом перекидного поршн . Маспо, поступившее в подъемную полость 20 силово1 Ь гидроиилиндра 5, пе ремещает поршень сгокжого гидроцил1шдра 5 и через поворотный рычах 12 проиеюолит выгпубление потребител  мощности 4 (навесногй оруди ). Т говое сопротивлени при этом снижаетс , обороты двигател  возрастают, пружина 16 смещает эолот ник 13 вверх, подача масла в подъемную полость 20 силового гидроцилиндра 5 прекращаетс . Соотношение сил пружин 16 и 17, оп редел ющее положение золотника 13, может предварительно регулироватьс  аа счет смешени  корпуса датчика давлени  гаэов 2 или корпуса датчика частоты вращени  3 относительно втулки 14. Предварительна  настройка работы опи сываемого устройства относительно номинального режима работы применительно к конкретной силовой установке транспор-р ного средства может проиэаодитьс  во врем  стендовых испытаний или же при техническо1Ч состо ни  в услови х эксплуатации. Использование описываемой схемы силовой установки позволит более полно ис- пользовать мощность двигател  за счет изменени  рабочих скоростей и, как следствие , повысить проназодитепьность всегч транспортного средства. Формула изобретени  Силова  установка транспортного средства , преимущественно сельскохоз йственного трактора, содержаща  двигатель внут реннего сгорани  с газотурбинным наддувом , перед турбиной которого установлен датчик давлени  газов, а к коленчатокту валу подключен датчик частоты вращени , потребитель мощности с гидравлической системой управлени  его положением, например , навесное орудие, и силовой гидрошшиндр , соединенный с потребителем мощности и по.аключенный к напорной магистрали гидросистемы через золотник, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  заданного уровн  загруэки двигател  в. зависимости от положени  навесного оруди , золотник соединен с датчиком частоты вращени  коленчатого вала и давлени  газов перед турбиной через пружины, примыкагощие к его противоположным тордам. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NO 323983, кл. F 02 В 37/08, 1974.
2. 2.Авторское свидетельстве СССР № 534193, кл. А 01 В 65/06, 1975 (прототип).

   , -.л SfVI ri

   . ч - Tf .-, /

   , л.,,-.„

   771355