SU1059239A1 - Device for controlling tractor power plant - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТРАКТОРА , содержащее задатчики нагрузки и частоты вращени  двигател , св занные соответственно через блок задани  мощности и центробежный регул тор с управл ющим органом топливного насоса, отличающеес  тем, что с целью повыщени  эффективности регулировани  в зависимости от реальной загрузки трактора, блок задани  мощности выполнен в виде электромотора и генератора сигнала нагрузки, причем  корь последнего кинематически св зан с валом двигател , а катущка возбуждени  генератора установлена с возможностью перемещени  относительно  кор  в зависимости от перемещени  задатчика нагрузки и электрически соединена с обмоткой возбуждени  электромотора.A DEVICE FOR REGULATING THE TRACTOR POWER INSTALLATION, containing the load and engine rotation settings, connected respectively through the power setting unit and the centrifugal regulator to the control unit of the fuel pump, characterized in that in order to increase the efficiency of regulation depending on the actual tractor load, the unit the power settings are made in the form of an electric motor and a load signal generator, the measles of the latter being kinematically connected with the motor shaft, and the generator exciter mounted for movement relative to the core depending on the movement of the load cell and electrically connected to the excitation winding of the electric motor.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , преимущественно к двигател м внутреннего сгорани  тракторов.The invention relates to mechanical engineering, primarily to the internal combustion engines of tractors.

Известно устройство дл  регулировани  силовой установки, содержащее задатчики нагрузки, и частоты вращени  двигател , св занные соответственно через блок задани  мощности и центробежный регул тор с управл ющим органом топливного насоса 1A device for regulating a power plant is known, comprising load adjusters and engine rotational speeds, respectively, connected via a power setting unit and a centrifugal regulator to the control member of the fuel pump 1

Недостатками устройства  вл ютс  невозможность автоматического регулировани  цикловой подачи топлива в зависимости от загрузки и невозможность перевода двигател  На работу на частичных режимах.The drawbacks of the device are the impossibility of automatically regulating the cyclic fuel supply depending on the load and the impossibility of transferring the engine to work in partial modes.

Целью изобретени   вл етс  повыщение эффективности автоматического регулироваНИН цикловой подачи топлива дизельного двигател  в зависимости от реальной загрузки трактора, перевод и работа его на частичных режимах.The aim of the invention is to increase the efficiency of automatic regulation of the diesel fuel cycle supply depending on the actual tractor load, translation and its operation in partial modes.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регулировани  силовой установки трактора, содержащем задатчики нагрузки и частоты вращени  двигател , св занные соответственно через блок задани  мощности и центробежный регул тор с управл ющим органом топливного насоса, блок задани  мощности выполнен в виде электромотора и генератора сигнала нагрузки , причем  корь последнего кинематически св зан с валом двигател , а катущка возбуждени  генератора установлена с возможностью перемещени  относительно  кор  в зависимости от перемещени  задатчика нагрузки и электрически св зана с обмоткой возбуждени  электромотора.This goal is achieved by the fact that in the device for adjusting the power plant of the tractor, containing load and engine speed controllers, connected respectively through the power setting unit and the centrifugal regulator to the control pump of the fuel pump, the power setting unit is designed as an electric motor and signal generator the load, the measles of the latter is kinematically connected with the motor shaft, and the generator exciter wheel is mounted for movement relative to the core depending on displacements of load setpoint and electrically coupled to the excitation winding of the motor.

.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.The drawing is a diagram of the proposed device.

Устройство состоит из механически св занного с рейкой топливного насоса HI высокого давлени  механизма 1 (соединение детали с валом подвижное без вращени ), возвратно-поступательное движение которому передаетс  от центробежных регул торов 2 и 3 через пружины 4 и 5. Центребежные регул торы получают вращение: один от коленчатого вала двигател  Т и другой от электромотора М. Часть обмотки 6 возбуждени  электромотора включена в электросеть, состо щую из аккумул тора 7 и выключател  8. Источником питани  обмотки возбуждени  электромотора 9  вл етс  генератсф сигнала нагрузки, состо щий из катущки 10, закрепленной на поворотном рычаге 11 и помещенной в зону действи  магнитного потока  кор  генератора 12, возбуждаемого катущкой 13. Якорь генератора кинематически св зан с валом 14 двигател  трактора. Поворотный рь1чаг 11 механически соединен с задатчиком Нагрузки, которьш выполнен в виде- т ги 15 навесного механизма трактора и силового звена 16. Система питани  двигател  состоит из фор: сунки 17, подкачивающего насоса Н2, фильтра Ф топливного бака Б. Рейка топливного насоса HI механически через поводок 18 соедин етс  с ножным приводом 19. Устройство работает следующим образом .The device consists of a mechanically connected to the rail fuel pump HI high pressure mechanism 1 (the connection of the part to the shaft is moving without rotation), the reciprocating movement of which is transmitted from the centrifugal regulators 2 and 3 through the springs 4 and 5. The centrifugal regulators receive rotation: one from the engine crankshaft T and the other from the motor M. Part of the motor winding 6 is connected to an electrical network consisting of the battery 7 and the switch 8. The power source of the motor winding 9 in A load signal generator consisting of a roller 10, mounted on a rotary lever 11 and placed in the zone of a magnetic flux of a generator core 12, excited by a roller 13. The generator anchor is kinematically connected to the shaft 14 of the tractor engine. The swivel gear 11 is mechanically connected to the load control device, which is made in the form of 15 mounted tractor and power link 16. The engine power supply system consists of: feed 17, booster pump H2, filter F of the fuel tank B. Rey of the fuel pump HI mechanically through a lead 18 is connected to a foot actuator 19. The device operates as follows.

Запуск двигател  Т осуществл етс  при включенном выключателе 8 и положении ножного привода 19 соответствующем нулевой подаче топлива. При этом рейка топливного насоса HI находитс  в положении максимальной подачи топлива, так как центробежный регул тор 3 еще не вращаетс , а центробежный регул тор. 2 получает вращение от электромотора М, настроенного на обороты, соответствующие минимально устойчивой частоте вращени  коленчатого вала двигател . Поэтому усилие от центробежного регул тора 2 через пружину 4 смещает подвижной элемент механизма 1 и св занную с Ним рейку топливного насоса в сторону максимальной подачи топлива (влево), что необходимо дл  запуска двигател . Ножной привод 19 Не преп тствует смещению ре.йки, так как он соединен с ней через поводок 18.The engine T is started up with the switch 8 turned on and the position of the foot actuator 19 corresponding to the zero fuel supply. In this case, the rail of the fuel pump HI is in the position of maximum fuel supply, since the centrifugal regulator 3 is not yet rotated, and the centrifugal regulator. 2 receives rotation from the electric motor M, which is tuned to the revolutions corresponding to the minimum stable engine rotational speed. Therefore, the force from the centrifugal regulator 2 through the spring 4 displaces the movable element of the mechanism 1 and the rail of the fuel pump connected with It towards the maximum fuel supply (to the left), which is necessary to start the engine. Footswitch 19 Does not interfere with the displacement of the river, as it is connected to it via a lead 18.

Когда двигатель запуститс , то вследствие того, что в начальный период рейка находитс  в положении максимальной подачи топлива, частота вращени  коленчатого вала соответствует максимальной холостой, т.е. значительно больщей, чем частота вращени  электромотора, соответств/юща  минимально устойчивой частоте вращени  двигател . Поэтому усилие, передаваемое на подвижной элемент механизма 1 центробежным регул тором 3 окажетс  больщим, чем усилие от центробежного регул тора 2, и рейка топливного насоса HI начнет смещатьс  в сторону уменьщени  частоты вращени  (вправо). Смещение рейки происходит до те пор. пока усилие, передаваемое центробежным регул тором 3 через пружину 5 подвижному элементу механизма 1, не уравновеситс  усилием от центробежного регул тора 2. Подвижный элемент тиехаНизма 1 при этом занимает 1:реднее положение, так как на него с обоих сторон действуют одинаковые усили . Это положение механизма 1 соответствует минимально устойчивой частоте вращени  коленчатого вала двигател .When the engine starts, then due to the fact that in the initial period the rail is in the position of maximum fuel supply, the rotational speed of the crankshaft corresponds to the maximum idling, i.e. significantly higher than the frequency of rotation of the motor, corresponding to the minimum stable frequency of rotation of the engine. Therefore, the force transmitted to the movable element of the mechanism 1 by the centrifugal regulator 3 will be greater than the force from the centrifugal regulator 2, and the rail of the fuel pump HI will begin to shift in the direction of decreasing rotation frequency (to the right). The offset of the slats occurs until then. until the force transmitted by the centrifugal regulator 3 through the spring 5 to the moving element of the mechanism 1 is not balanced by the force from the centrifugal regulator 2. The movable element of the technology 1 occupies 1: a rare position, since the same forces act on it from both sides. This position of the mechanism 1 corresponds to the minimum stable rotational speed of the engine crankshaft.

При отсутствии деформации силового зве на 16 {отсутствие т гового усили ) катушка возбуждени  генератора 10 расположена под некоторьш углом к силовым лини м магнитного потока, создаваемого  корем генератора Д2. В этом случае величина индуктируемой в катущке электродвижущей силы пропорциональна только числу оборотов вала 14 двигател , на котором закреплей  корь при большой частоте вращени  она больще, при меНьщей частоте вращени  - меньще. Таким образом электродвижуща  сила, возникающа  в катущке возбуждени  10, пропорциональна Нагрузке трактора. Частота вращени  электромотора соответст:ренно мен етс , так как обмотка возбуждени  электромотора 9 последовательно включена в цепь катушки 10: с увеличением потребной мощности частота вращени  электромотора увеличиваетс , с уменьшением - уменьшае-Е. с . Соответственно мен етс  и усилие от центробежного регул тора 2 на подвижный элемент механизма 1. Частота вращени  электромотора Я находитс  в пределах «.Т««м где715-минимально устойчива  частота вращени  коленчатого вала двигател ; nj -максимальные холостые обороты коленчатого вала двигател . С увеличением частоты вращени  электромотора выше п подвижный элемент тиеханизма 1 смещаетс  вправо, а рейка топливного Насоса HI - влево в сторону увеличени  подачи топлива и увеличени  частоты вращени  колейнатого вала двигател . Но при этом увеличивает усилие от центробежного регул тора 3 и подвижный элемент механизма 1 стремитс  сдвинутьс  влево . Однако подвижным элементом механизма 1 нельз  достигнуть среднего положени , так как при этом частота вращени  коленчатого вала двигател  должна снизитс  до ti (среднее положение подвижного элемента механизма 1 соответствует минимально устойчивой частоте вращени  коленчатого вала двигател  и он останетс  сдвинутым вправо. Соответственно рейка топливного насоса смещаетс  влево, и работа двигател  происходит на частичном режиме с учетом величины потребной мощности трактора на его перемещение. При Наличии т гового усили  происходит деформаци  силового звена 16 и тем больша , чем больше это усилие. Изменение деформации силового звена 16, пропорциональное т говому усилию, передаетс  поворотному рычагу 11. Вследствие этого рычаг 11 с закрепленной на нем катушкой 10 отклон етс  в сторону большего угла пересечени  катушки магнитными силовыми лини ми  кор  генератора 12. Это приводит к увеличению в катушке 10 электродвижущей силы и увеличению оборотов  кор  электромотора. Дальнейша  работа двигател  (при наличии т говой нагрузки на трактор) така  же, как и на перемещение трактора с той лишь разницей, что подвижный элемент механизма 1 больше сдвинут вправо, а рейка топливного Насоса HI - больше влево, т.е. на другом частичном режиме. Использование устройства в тракторостроении дает экономию топлива, снизить загр зн емость окружающей среды выхлопными газами. Кроме того, увеличитс  моторесурс двигател  за счет исключени  работы двигател  в -холостом режиме на максимальной частоте вращени .In the absence of deformation of the power star at 16 {the absence of tractive effort), the excitation coil of the generator 10 is located at some angle to the power lines of the magnetic flux created by the generator D2 generator core. In this case, the magnitude of the electromotive force induced in the roller is proportional only to the number of revolutions of the engine shaft 14, on which the measles at a high frequency of rotation is larger, while at a lower frequency of rotation it is less. Thus, the electromotive force arising in the exciter 10 is proportional to the tractor load. The frequency of rotation of the electric motor varies accordingly, since the excitation winding of the electric motor 9 is sequentially connected to the circuit of the coil 10: with an increase in the required power, the rotation frequency of the electric motor increases, and with a decrease, it decreases -E. with . The force from the centrifugal regulator 2 to the movable element of mechanism 1 varies accordingly. The frequency of rotation of the electric motor I is within the limits of where the maximum frequency of rotation of the engine's crankshaft is minimal; nj - the maximum single turns of the crankshaft of the engine. With an increase in the frequency of rotation of the electric motor above n, the moving element of the mechanism 1 is shifted to the right, and the rail of the fuel pump HI to the left in the direction of increasing the fuel supply and increasing the frequency of rotation of the engine's idle shaft. However, this increases the force from the centrifugal regulator 3 and the movable element of the mechanism 1 tends to move to the left. However, the moving element of the mechanism 1 cannot reach the middle position, since in this case the rotational speed of the engine crankshaft should be reduced to ti (the average position of the moving element of the mechanism 1 corresponds to the minimum stable rotational speed of the engine's crankshaft and it will remain shifted to the right. Accordingly , and the engine is operating in a partial mode, taking into account the magnitude of the required power of the tractor to move it. The force link 16 is formed and the larger this force is, the change in the strain of the power link 16, proportional to the pulling force, is transmitted to the pivot arm 11. As a consequence, the lever 11 with the coil 10 fixed on it is deflected towards a larger angle of intersection of the coil by magnetic power lines The generator core 12. This leads to an increase in the electromotive force in the coil 10 and an increase in the revolutions of the electric motor. Further operation of the engine (if there is a tractive load on the tractor) is the same as in the moving path ora with the only difference that the movable element of mechanism 1 is more shifted to the right, and the rail of the fuel pump HI is more to the left, i.e. on another partial mode. The use of the device in the tractor industry saves fuel and reduces environmental pollution by exhaust gases. In addition, the engine life will increase by eliminating engine operation in idle mode at maximum speed.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТРАКТОРА, содержащее задатчики нагрузки и частоты вращения двигателя, связанные соответственно через блок задания мощности и центробежный регулятор с управляющим органом топливного насоса, отличающееся тем, что с целью повышения эффективности регулирования в зависимости от реальной загрузки трактора, блок задания мощности выполнен в виде электромотора и генератора сигнала нагрузки, причем якорь последнего кинематически связан с валом двигателя, а катушка возбуждения генератора установлена с возможностью перемещения относительно якоря в зависимости от перемещения задатчика нагрузки и электрически соединена с обмоткой возбуждения электромотора.DEVICE FOR REGULATING A TRACTOR POWER INSTALLATION, containing load and engine speed controllers connected respectively through a power setting unit and a centrifugal regulator with a fuel pump control body, characterized in that in order to increase the regulation efficiency depending on the actual tractor load, the power setting unit is made in the form of an electric motor and a load signal generator, and the last armature is kinematically connected to the motor shaft, and the generator excitation coil is set lena movable relative to the armature depending on the moving load setpoint and electrically connected to the excitation winding motor. >>