Пристрій для захисту двигуна внутрішнього згоряння

Пристрій для захисту двигуна внутрішнього згоряння, що містить датчик розрідження у впускному трубопроводі, виконаний у вигляді підпружиненої діафрагми, виконавчий механізм у вигляді клапана, з'єднаного через шток з діафрагмою, роликовий фіксатор із зворотною пружиною, взаємодіючий зі штоком, сильфон фіксатора, взаємодіючий з одним кінцем зворотної пружини, який переміщується у циліндричній напрямній, механізм дистанційного ручного керування, виконаний у вигляді рукоятки керування з торсом, з'єднаний зі штоком, причому впускний трубопровід містить перегородки, що утворюють разом з діафрагмою і клапаном герметичну порожнину, і систему живлення паливом з баком і забірником палива, розміщеним в його нижній частині, який відрізняєть U 1 3 36526 датчик рівня палива у баку, виконаний у вигляді трьох сильфонів з трьома нерухомими і двома рухомими фланцями, один з яких з'єднаний із зворотною пружиною роликового фіксатора, а другий - з'єднаний з першим і другим сильфонами і ділить їх порожнини на дві, причому порожнина першого сильфона сполучена гідролінією і, додатково установленим, забірником палива з порожниною паливного бака, а порожнина другого сильфона - гідролінією з порожниною третього сильфона, утвореною ним, рухомим і нерухомим фланцями, причому забірник палива датчика розміщений у баку вище забірника палива СЖП, і рухомі деталі третього сильфона переміщуються в циліндричній напрямній сильфона фіксатора, а рухомі деталі першого і другого сильфонів - в додатково установленій циліндричній напрямній, зв'язаній з нерухомими фланцями першого і другого сильфонів. Таке технічне рішення дасть можливість використати один виконавчий механізм для зупинки ДВЗ, шляхом перекриття поступання повітря в циліндри, у випадку аварійної ситуації, спричиненої відказами САРЧ обертання колінчастого вала, СП або СЖП, тобто у випадку випорожнювання паливного бака. Наявність дистанційного ручного керування виконавчим механізмом дозволяє утримувати клапан виконавчого механізму у верхньому положенні при пуску ДВЗ, коли розрідження у впускному трубопроводі велике і рівень палива в баку порівняно малий, або в інших, необхідних для цього випадках. На представленому кресленні показано загальну принципову схему пристрою. У запропонованому пристрої виконавчий механізм 1 виконаний у вигляді діафрагми 2, жорстко зв'язаної зі штоком 3 і знаходиться під дією пружини 4, верхній кінець якої впирається в регулювальний гвинт 5, установлений в кришці 6. Верхня частина штока 3 з'єднана з одним кінцем гнучкого троса 7, що проходить в напрямній 8, другий кінець якого зв'язаний з рукояткою 9 ручного механізму керування виконавчим механізмом 1 і фіксатором 10, а нижня - виконана у вигляді клапана 11. У середній частині штока 3 розміщений упор 12, обернений нахилом до ролика 13 фіксатора 14. Фіксатор 14 оснащений фланцем 15, жорстко з'єднаним з сильфоном 16 і який впирається в один кінець зворотної пружини 17, а другий кінець якої в сідло 18, з регулювальною гайкою 19, установленою на штокові 20. Шток 20 жорстко зв'язаний одним кінцем з першим рухомим фланцем 21 третього сильфона 22. Другий торець сильфона 22 з'єднаний з фланцем 23, нерухомо зв'язаним з циліндричною втулкою 24, закріпленою на корпусі 25 і є напрямною фланців 15, 21. Порожнина третього сильфона 22 гідролінією 26 сполучається з порожниною другого сильфона 27, один кінець якого зв'язаний з нерухомим фланцем 28, а другий кінець - з одним торцем другого рухомого фланця 29. Другий торець фланця 29 з'єднаний з одним торцем першого сильфона 30, а другий торець якого зв'язаний з нерухомим фланцем 31. Нерухомі фланці 28, 31 з'єднані між собою 4 циліндричною втулкою 32, яка є напрямною другого рухомого фланця 29. Порожнина першого сильфона 30 гідролінією 33 і забірник палива 34 сполучається з порожниною паливного бака 35, в якому установлений штатний забірник палива 36, зв'язаний з краном 37 гідролінії 38 СЖП ДВЗ. При цьому забірник 34 відносно забірника 36 розміщений дещо вище, ніж забезпечується зупинка ДВЗ ще до того, як повітря через забірник 36 попаде через кран 37 і гідролінію 38 в СЖП ДВЗ. Напрямними штока 3 служать перегородки 39, 40 з отворами, крізь які герметична порожнина 41 сполучається з впускним трубопроводом 42 і повітроочисником 43. Перекриття поступання повітря в циліндри ДВЗ забезпечується посадкою клапана 11 в сідло 44. Пристрій працює наступним чином. При непрацюючому ДВЗ або при його роботі на швидкісному режимі, що складає 50...60% від гранично допустимого значення частоти обертання колінчастого вала і наявній повній кількості палива у баку 35, розрідження у вп ускному тр убопроводі 42 незначне, і клапан 11 знаходиться поза впускним трактом, забезпечуючи вільне поступання повітря від повітроочисника 43 в циліндри ДВЗ. При цьому ролик 13 під дією пружини 17 і тиску робочої рідини у третьому сильфоні 22 впирається в нижню частину упору 12. По мірі зростання частоти обертання колінчастого вала від 50...60% від номінальної до гранично допустимих значень і гранично допустимому рівню палива у баку 35, розрідження у впускному трубопроводі 42 збільшується і через зазор між клапаном 11 і корпусом 25, отвори у перегородках 39, 40 передається у порожнину 41. В результаті дисбалансу сил атмосферного тиску і розрідження у порожнині 41, діючих на діафрагму 2, остання, здолавши зусилля ролика 13, переміщує шток 3, а разом з ним клапан 11 донизу. Таким чином, у вказаному діапазоні змінювання частоти обертання колінчастого вала і допустимому рівні палива у баку 35 ролик 13 переміщується по всіх нахиленій поверхні упора 12, однак не може перейти на його протилежний бік. При цьому клапан 11 не перешкоджає поступанню повітря в циліндри ДВЗ. Як тільки розрідження у порожнині 41 перевершить допустиме значення в результаті засмічення повітроочисника 43 або перевершені частоти обертання колінчастого вала, обумовленого відказом САРЧ ДВЗ, збільшується дисбаланс сил, діючих на діафрагму 2. Діафрагма 2, остаточно здолавши зусилля ролика 13, перемістить шток 3 донизу на таку величину, що ролик 13 перейде на протилежний бік упора 12. В результаті під дією розрідження і пружини 4 діафрагма 2 опуститься донизу настільки, що клапан 11 сяде у сідло 44, і остаточно перекриє поступання повітря в циліндри ДВЗ. При роботі ДВЗ на швидкісному режимі, що складає 50...60% від гранично допустимого значення частоти обертання його колінчастого вала у баку 35 нижче гранично допустимого значення, тиск робочої рідини у третьому сильфоні 22 також 5 36526 понизиться. В результаті зменшиться сила, діюча на перший рухомий фланець 21, від чого він, а разом з ним шток 20 і сідло 18 перемістяться уліво, зменшуючи цим результуюче з усилля, з яким фіксатор 14 через ролик 13 діє на упор 12. Цього зусилля стане вже недостатньо для утримання штока 3 на упорі 12. Тому від уже діючого дисбалансу діафрагма 2, остаточно здолавши зусилля ролика 13, перемістить шток 3 донизу на таку величину, що ролик 13 перейде на протилежний бік упора 12. Далі під дією розрідження і пружини 4 діафрагма 2 опуститься униз до положення, при якому клапан 11 сяде в сідло 44, і остаточно перекриє поступання повітря в циліндри ДВЗ. У випадку пониження рівня палива у баку 35 і при роботі ДВЗ з частотою обертання 50...60% від номінальної і вище до гранично допустимого значення або з дещо засміченим повітроочисником пристрій працюватиме аналогічно, але тільки діафрагма 2 зможе здолати остаточне зусилля ролика 13 при дещо більшому рівні палива у паливному баку 35. В усі х випадках захисту ДВЗ при відказах САРЧ обертання колінчастого вала, СП і СЖП, остаточне перекриття поступання повітря в його циліндри здійснюється спільним виконавчим механізмом, який сигнали для спрацювання отримує 6 від вимірювачів розрідження у впускному трубопроводі і рівня палива у паливному баку. Повернення у вихідне положення діафрагми 2, а разом з нею і клапана 11, а також утримання їх у верхньому положенні при пуску ДВЗ, коли розрідження у впускному трубопроводі більше, а рівень палива у паливному баку може бути пониженим, і можливе небажане спрацювання пристрою, або в інших, необхідних для цього, випадках, здійснюється вручн у за допомогою дистанційного керування виконавчим механізмом. Так, при повороті рукоятки 9 уліво пружина 4 стискається, а ролик 13 установлюється і фіксується у нижньому положенні упора на шток 3. Після пуску ДВЗ виконавчий механізм поворотом рукоятки 9 управо звільнюється. Застосування запропонованого пристрою, в порівнянні з відомим, дасть можливість: - розширити функціональні можливості і додатково захистити ДВЗ від попадання (підсмоктування) в СЖП повітря із навколишнього середовища; - розширити область застосування; - створити зручності завдяки вилученню мож ливих з упинок ДВЗ; - скоротити простоювання машин, первинними двигунами яких є ДВЗ, і підви щити їх виробність. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 36526 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601