Устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания
Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в качестве устройства для регулирования температуры наддувочного воздуха в условиях высокогорья. Задачей предложения является обеспечение высокой точности и скорости регулирования температуры наддувочного воздуха в зависимости от условий эксплуатации. Устройство способно осуществлять стабилизацию массового заряда воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, что снижает зависимость мощностных, экономических и экологических показателей последнего от температуры и давления атмосферного воздуха путем улучшения полноты сгорания топлива. Устройство содержит холодильник, элементы регулирования потока охлаждающего воздуха в виде створчатых жалюзи, исполнительный механизм, выполненный в виде штока, связанного с регулирующими элементами, и возвратной пружиной, а также содержит линейный электродвигатель с возвратно-поступательным движением штока и рычага. Устройство снабжено шаговым электродвигателем с блоком управления и датчиком температуры, при этом шаговый электродвигатель взаимосвязан со штоком исполнительного механизма и рычагом с возвратной пружиной, а шток исполнительного механизма связан с датчиком температуры. 1 с.п. ф-лы, 1 илл.
Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в качестве устройства для регулирования глубины охлаждения наддувочного воздуха в условиях высокогорья.
Известно устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания (SU 
1726810, МПК F02B 29/04, опубл. 15.11.91. Бюл. 14. - 4 с.), содержащее холодильник, элементы регулирования потока охлаждающего воздуха, термостат и исполнительный механизм, выполненный в виде штока, связанного с регулирующими элементами, и возвратной пружиной. Данная конструкция устройства является наиболее близкой к предлагаемому устройству по технической сущности и принята за прототип.
Для эффективной работы в условиях высокогорья устройство снабжено сильфоном и толкателем с подвижными контактами, электродвигателем с возвратно-поступательным штоком и рычагом. Элементы регулирования потока охлаждающего воздуха выполнены в виде створчатых жалюзи, рычаг одним своим концом подключен к последним, другим концом - к возвратной пружине и сообщен со штоком исполнительного механизма и возвратно поступательным штоком линейного электродвигателя, выполненным с вильчатым наконечником и продольным пазом и соединен с рычагом при помощи соединительного пальца. При изменении температуры наполнитель термостата либо увеличивается в объеме, либо приходит в исходное состояние. Недостатком этой конструкции является низкая точность и скорость регулирования по температуре наддувочного воздуха, в связи с высокой инерционностью наполнителя термостата.
Задачей предложения является обеспечение высокой точности и скорости регулирования температуры наддувочного воздуха в зависимости от условий эксплуатации.
Указанная задача решается тем, что устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания, содержащее холодильник, элементы регулирования потока охлаждающего воздуха в виде створчатых жалюзи, исполнительный механизм, выполненный в виде штока, связанного с регулирующими элементами, и возвратной пружиной, а также содержащий линейный электродвигатель с возвратно-поступательным движением штока и рычага, согласно предложению, снабжено шаговым электродвигателем с блоком управления и датчиком температуры, при этом шаговый электродвигатель взаимосвязан со штоком исполнительного механизма и рычагом с возвратной пружиной, а шток исполнительного механизма связан с датчиком температуры.
Особенность предлагаемого устройства для регулирования температуры наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания по сравнению с прототипом заключается в том, что произведена замена термостата на шаговый электродвигатель, связанный через блок управления с датчиком температуры наддувочного воздуха, который позволяет повысить скорость и точность позиционирования.
Устройство способно осуществлять стабилизацию массового заряда воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, что снижает зависимость мощностных, экономических и экологических показателей последнего от температуры и давления атмосферного воздуха путем улучшения полноты сгорания топлива.
Предложение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства для регулирования температуры наддувочного воздуха двигателя.
Предлагаемое устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха содержит: холодильник 1, установленные в его входном патрубке створчатые жалюзи 2, рычаг 3 с возвратной пружиной 4, подсоединенный к створчатым жалюзи 2, шаговый электродвигатель 5 с исполнительным механизмом, выполненным в виде штока 6, связанный с датчиком температуры 7 и блоком управления 8, упирающегося во втулку 9 рычага 3, а также содержит электродвигатель 10, возвратно-поступательный шток 11 которого соединен с рычагом 3 при помощи вильчатого наконечника 12 с продольным пазом, в котором размещен соединительный палец 13, сильфон 14 с газовым наполнителем под давлением над уровнем моря и толкателем 15 с двумя парами подвижных контактов 16.
Предлагаемое устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха работает следующим образом.
При работе в равнинной местности управление жалюзи 2 осуществляется шаговым электродвигателем 5 в зависимости от температуры наддувочного воздуха в выходном патрубке 17 компрессора (на чертеже не показан), поступающего во фланец 18 холодильника 1.
При повышении температуры наддувочного воздуха в патрубке компрессора свыше целесообразного уровня датчик температуры 7, встроенный в выходном патрубке 17 компрессора, подает сигнал на блок управления 8, который в свою очередь передает команду на шаговый электродвигатель 5, который штоком 6 воздействует на рычаг 3, растягивает пружину 4, открывая жалюзи 2. Охлаждающий воздух поступает к холодильнику 1, снижая температуру наддувочного воздуха.
При снижении температуры наддувочного воздуха в патрубке 17 компрессора ниже целесообразного уровня датчик температуры 7 подает сигнал на блок управления 8, который в свою очередь передает команду на шаговый электродвигатель 5, который штоком 6 воздействует на рычаг 3, закрывая жалюзи 2 и прекращая интенсивное охлаждение наддувочного воздуха. При работе шагового электродвигателя возвратно-поступательный шток 11 не препятствует перемещению рычага 3, благодаря продольным пазам в вильчатом наконечнике 12.
При изменении атмосферного давления управление жалюзи 2 осуществляется электродвигателем 10, снабженным концевыми выключателями, ограничивающими возвратно-поступательное перемещение штока 11, работа которого зависит от перепада давления между газовым наполнителем сильфона 14 и окружающей средой.
При снижении атмосферного давления сильфон удлиняется и замыкает своим толкателем 15 одну пару подвижных контактов 16, обеспечивая работу электродвигателя 10 на выдвижение возвратно-поступательного штока 11, который воздействует на рычаг 3, пружину 4, открывает жалюзи 2 сразу на максимальную величину, и наддувочный воздух получает охлаждение в холодильнике 1 независимо от своей температуры, что увеличивает его плотность.
При повышении атмосферного давления по мере приближения его к давлению газового наполнителя сильфона 14 длина сильфона уменьшается, и замкнутая пара подвижных контактов управления электродвигателем 10 размыкается. При этом электродвигатель 10 срабатывает реверсивно, его возвратно-поступательный шток 11 втягивается, освобождая рычаг 3, и под действием пружины 4 жалюзи 2 получают возможность закрыться, а шаговый электродвигатель 5 - управлять ими в зависимости от температуры наддувочного воздуха в патрубке 17 компрессора, как было описано ранее.
По сравнению с прототипом в предлагаемом устройстве для регулирования глубины охлаждения наддувочного воздуха осуществляется более быстрая и точная коррекция температуры наддувочного воздуха в зависимости от условий эксплуатации.
Устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания, содержащее холодильник, элементы регулирования потока охлаждающего воздуха в виде створчатых жалюзи, исполнительный механизм, выполненный в виде штока, связанного с регулирующими элементами, и возвратной пружиной, а также содержащий линейный электродвигатель с возвратно-поступательным движением штока и рычага, отличающееся тем, что оно снабжено шаговым электродвигателем с блоком управления и датчиком температуры, при этом шаговый электродвигатель взаимосвязан со штоком исполнительного механизма и рычагом с возвратной пружиной, а шток исполнительного механизма связан с датчиком температуры.
