[其他]内燃机自控节油装置

说明书

本发明涉及内燃机的自动控制和节约燃油装置，尤其适合在汽车上使用。

长期以来，简化驾驶操作和节油一直是汽车领域的两大主要课题。虽然存在诸如全自动控制、半自动控制和调速器以及手油门等多种技术，然而，它们各有缺陷。全自动控制虽具有不需人工操作的优点，但造价昂贵，使用条件苛刻;半自动控制同样结构复杂，且使用中仍需人工控制油门;现有各种调速器，均是利用离心机械实现调速，因未能解决二次函数的离心力与一次函数的弹簧力的平衡问题，故单制和双制调速器只能起到稳定低速、限制高速的作用;全制调速器是靠人工不断拉动弹簧，使弹簧力在足够小的速度范围内逐段靠近离心力，控制精度不高;手油门是在正常行驶阶段将油门踏板固定，虽能减轻劳动强度，却无法根据发动机的负荷变化，合理供油，也不便于处理紧急情况。

本发明的目的是提供一种结构简单，使用方便，能够根据发动机的实际负荷，自动合理供油和自动换档的自控节油装置。它可以自由选择自动控制和人工控制两种操作方法，同时可收到延长内燃机使用寿命的效果。

本发明提供的自控节油装置的核心是负荷感应器和油门转换器。

自控节油装置由一个负荷感应器和一个油门转换器组成时，为自动供油器。对于汽车任何档次的正常行驶阶段均能进行自动供油，对于内燃机可进行全制精确调速和自动供油。

自控节油装置由三个负荷感应器、一个油门转换器和凸轮轴及换档顶杆组成时，为自控节油半自动驾驶装置。对汽车起到全程自动供油（仅起步除外）和自动换档的作用。

以下结合附图对本发明作详细描述。

图1为负荷感应器结构示意图。

图2为油门转换器结构示意图。

图3为图2A-A方向剖视图。

图4为自动供油器安装布局示意图-以解放CA10型汽车为例。

图5为自控节油半自动驾驶装置结构示意图-以红旗小轿车为例。

图6为缩小的图5B向示意图。

负荷感应器和油门转换器的结构与工作原理：

负荷感应器如图1所示。其关键在于采用了导轨结构。飞块（2）安置在导轨（3）内，钢丝绳（5）沿着钢丝绳导槽（4）将飞块（2）与联接转子（7）连接起来。当感应轴（1）转动时，飞块（2）产生离心力F，沿导轨（3）方向的分力为F₁，联接转子（7）受到两个方向相反的力的作用，即F₁和F₂。F₂是主压簧（6）的作用力和联接转子运动的阻力之和。由于F₁的方向始终与导轨（3）的方向相一致，从而按F₁＝FCosθ的关系式改变力的矢量参数（式中θ为离心力F与导轨方向之夹角）。随感应轴（1）的转速变化，F₁和F₂处于不同的动态平衡状态，由此实现在任何转速范围内精确地感应负荷並通过联接转子（7）的轴向位移将负荷显示出来。导轨曲线的形状取决于飞块（2）的轴心运动轨迹，其极座标方程如下式：

mπ²n²Cosθ〔γ₀+（L+R）Cosθ〕·（1-μ₁tgθ-2μ₂Cosβ）-900（f₀+αL）＝0

其中：m-飞块质量;

n-感应轴转速;

γ₀-钢丝绳导槽左缘中心至轴线的距离;

L-弹簧的压缩长度（即油门的关闭距离）;

R-飞块轴半径;

μ₁-导轨与飞块间的摩擦系数;

μ₂-钢丝绳导槽与钢丝绳间的摩擦系数;

β-钢丝绳导槽园弧中点半径方向与园弧端点切线方向之夹角;

α-各弹簧刚度之和。

其中：α＝α₁+α₂+α₃

α₁-主压簧刚度;

α₂-自控滑块压簧刚度;

α₃-人控滑块压簧刚度;

f₀＝f₃+f₄+f₅。

其中：f₃-各弹簧预紧力之和;f

f₄-滑块运动阻力与油门阻力之和;