Результат интеллектуальной деятельности: ПРОГРАММИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ КЛАПАНАМИ ЦИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Известны устройства для автоматического управления подачей топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания, снабженного электромагнитными клапанами.

Управление клапанами осуществляется подачей в цепь их электромагнитов электрических импульсов, длительность которых определяет время открытия клапанов. Форма и длительность импульсов регулируются переменными электрическими сопротивлениями, подвижные контакты которых механически связаны с распределительным валом двигателя.

Отличительная особенность предложенного устройства заключается в том, что указанные переменные сопротивления выполнены в виде пластин или дисков из полупроводниковых тензочувствительных материалов, изменение сопротивления которых происходят под действием приложенного к ним давления. Давление создают нажимные подпружиненные толкатели, управляемые при помощи профилированных кулачков, соединенных с распределительным валом двигателя.

Кроме того, в предложенном устройстве использованы регулируемое переменное сопротивление, подвижной контакт которого связан с рычагом регулятора оборотов двигателя, и генератор, включенный в цепь возбуждения, питающего схему устройства.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.

Цилиндры двигателя 1 снабжены двумя группами электромагнитных клапанов: всасывающими 2 и выхлопными 3. Обмотки их электромагнитов 4 и 5 подключены к источнику тока, состоящему из аккумуляторной батареи 6 и генератора 7, через регулируемые сопротивления 8 и 9. В цепи электромагнитов 4 и 5 клапанов введены полупроводниковые усилители 10 и 11.

Сопротивления 8 и 9 представляют собой пластины или диски из полупроводниковых тензочувствительных материалов, по окружности которых соответственно числу одноименных клапанов, размещены роликовые толкатели с пружинами. Изменение величины электрического сопротивления осуществляется при помощи нажимных подпружиненных толкателей 12, (прижимаемых к поверхности дисков под действием профилированных кулачков 13, механически связанных с распределительным валом двигателя внутреннего сгорания.

В свободном состоянии толкатели не касаются рабочей поверхности диска, поэтому электрическая цепь базы транзисторов разомкнута, а транзисторы заперты. При проворачивании вала двигателя вращаются и кулачковые диски. Периодически, в соответствии с принятой диаграммой фаз газораспределения и порядком работы цилиндров двигателя, кулачковые диски набегают своим профилем на роликовые толкатели, тем самым замыкая цепь базы соответствующего транзистора. Последующее вращение диска сопровождается подъемом толкателя и сжатием пружины. Давление на тензометр увеличивается, при этом его сопротивление (электрическое) падает, что в конечном итоге влияет на величину тока базы. Транзистор будет плавно отпираться. Так формируется восходящая ветвь импульса управления, достигающая максимума. При дальнейшем движении толкателя весь процесс протекает в обратном порядке.

Таким образом, подбирая диски с различным профилем, пружину определенной жесткости и нелинейное сопротивление с (соответствующим коэффициентом тензочувствительности, можно получить кривую смещения транзисторов любой желательной формы. Оперируя различной кривой импульса, можно осуществить работу клапана в наивыгоднейшем режиме.

Влияние износов на электрическую характеристику распределителя ничтожно, гак как изменения сопротивлений кривой импульса будут определяться, в основном, давлением на тензометр и его коэффициентом нелинейности.

При работе двигателя напряжение генератора 7, питающего электромагниты клапанов, будет изменяться в зависимости от скорости вращения вала двигателя. Изменение числа оборотов двигателя требует компенсации мощности, потребляемой клапанами и стабилизации напряжения на зажимах генератора. Для этого в устройстве применено дополнительное регулируемое переменное сопротивление 14, включенное последовательно в цепь возбуждения генератора двигателя. Подвижной контакт переменного сопротивления механически связан с рычагом 15 регулятора скорости двигателя.

При перемене положения рычага меняется сила натяжения пружины регулятора оборотов и, соответственно, скоростной режим работы двигателя. Одновременно перемещается подвижной контакт переменного сопротивления 14, меняя величину тока в обмотке возбуждения генератора 7.