PL240954B1 - System for controlling rotational speed of a wood chopper drive with a spark ignition combustion engine - Google Patents
System for controlling rotational speed of a wood chopper drive with a spark ignition combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- PL240954B1 PL240954B1 PL433586A PL43358620A PL240954B1 PL 240954 B1 PL240954 B1 PL 240954B1 PL 433586 A PL433586 A PL 433586A PL 43358620 A PL43358620 A PL 43358620A PL 240954 B1 PL240954 B1 PL 240954B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- rotational speed
- carburetor
- chipper
- combustion engine
- throttle
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania prędkością obrotową napędu rębaka do drewna z silnikiem spalinowym o zapłonie iskrowym zawierający czujnik detekcji obiektu w kanale podawczym rębaka oraz sterownik przepustnicy regulujący położenie kątowe klapy przepustnicy gaźnika charakteryzując się tym, że sterownik przepustnicy (14) połączony z silnikiem krokowym (13) współpracuje z dźwignią regulacji prędkości obrotowej (12) połączoną z mechanizmem odśrodkowym (11) regulującym za pomocą cięgna pozycje klapy przepustnicy w gaźniku (4).The subject of the invention is a system for controlling the rotational speed of the drive of a wood chipper with a spark-ignition internal combustion engine, including an object detection sensor in the feed channel of the chipper and a throttle controller regulating the angular position of the carburetor throttle flap, characterized in that the throttle controller (14) is connected to a stepper motor (13). ) cooperates with the speed adjustment lever (12) connected to the centrifugal mechanism (11) that regulates the position of the throttle flap in the carburetor (4) using a cable.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania prędkością obrotową napędu rębaka do drewna z silnikiem spalinowym o zapłonie iskrowym.The subject of the invention is a system for controlling the rotational speed of a wood chipper drive with a spark ignition internal combustion engine.
Klasyczna regulacja prędkością obrotową rębaka do drewna z napędem spalinowym o zapłonie iskrowym wyposażonym w gaźnik, realizowana jest z wykorzystaniem dźwigni prędkości obrotowej. Dodatkowo taka jednostka napędowa, może być wyposażona w układ odśrodkowy, regulujący prędkość obrotową podczas pracy na wysokich obrotach. W warunkach takich obciążenie układu powoduje spowolnienie prędkości obrotowej napędu, czemu przeciwdziała układ odśrodkowych, który reaguje na zmianę prędkości obrotowej, zmianą pozycji przepustnicy, zapewniając utrzymanie zadanych parametrów prędkości obrotowej. Układ taki reaguje na zmiany obciążenia silnika oraz nastawy operatora realizowane za pomocą dźwigni. Natomiast nie rozpoznaje zapotrzebowania na wysoką prędkość obrotową, która umożliwia pracę z maksymalnym momentem obrotowym lub mocą ważną dla prawidłowej pracy członu roboczego. Maszyny rozdrabniające napędzanie silnikami małej mocy charakteryzują się nieciągłym cyklem pracy, wynikającym z cyklicznego dostarczania gałęzi przez operatorów. Wówczas korzystnym jest z punktu widzenia emisji spalin i zużycia paliwa żeby maszyna pracowała z wysoką prędkością obrotową podczas rozdrabniania gałęzi i niską prędkością obrotową gdy oczekuje na nie.Classic speed control of the spark-ignition wood chipper with a carburetor is carried out with the use of the rotational speed lever. Additionally, such a drive unit can be equipped with a centrifugal system that regulates the rotational speed during high speed operation. In such conditions, the load on the system causes the drive rotational speed to slow down, which is counteracted by the centrifugal system, which reacts to the change in rotational speed, with the change of the throttle position, ensuring that the set rotational speed parameters are maintained. Such a system reacts to changes in the engine load and the operator's settings with the use of a lever. On the other hand, it does not recognize the need for high rotational speed, which allows to work with the maximum torque or power important for the correct operation of the working member. Shredding machines powered by low-power engines are characterized by a discontinuous cycle of work resulting from the cyclical supply of branches by operators. It is then advantageous from the point of view of exhaust gas emissions and fuel consumption that the machine is operated at a high rotational speed while shredding the branches and a low rotational speed while waiting for them.
Najbliższym wynalazkowi rozwiązaniem znanym w stanie techniki jest układ opisany w opisie patentowym P.423369. Układ wykorzystuje czujnik detekcji obiektu w kanale podawczym rębaka, który współpracuje z sterownikiem przepustnicy powietrza, zmieniającej położenie kątowe klapy przepustnicy.The solution closest to the invention known in the art is the system described in the patent description P.423369. The system uses an object detection sensor in the chipper's feeding channel, which cooperates with the air damper controller, changing the angular position of the damper flap.
Sterowanie w tym układzie odbywa się bez detekcji obciążenia silnika. W toku prowadzonych prac badawczych okazało się sterowanie prędkością obrotową z uwzględnieniem zmian prędkości obrotowej wynikające z obciążenia układu, pozwala osiągnąć dodatkowe korzyści.The control in this system takes place without detecting the engine load. In the course of research, it turned out that the control of rotational speed, taking into account rotational speed changes resulting from the load on the system, allows to achieve additional benefits.
Korekta prędkości obrotowej silnika ze względu na obciążenie pozwala zapewnić pracę z maksymalną mocą lub momentem obrotowym maszyny. Ponadto w przypadku maszyn rozdrabniających z niedostatecznym momentem obrotowym powoduje zatrzymanie mechanizmu tnącego, w sytuacji kiedy układ reagujący na opóźnienie wynikające z obciążenia, co zmniejsza ryzyko zablokowania mechanizmu tnącego i zwiększa możliwość pracy maszyny pod obciążenie np. umożliwiając rozdrabnianie większej ilości gałęzi jednocześnie.Adjusting the engine speed with regard to the load allows to ensure work with the maximum power or torque of the machine. In addition, in the case of shredding machines with insufficient torque, it causes the cutting mechanism to stop in a situation where the system reacts to the delay resulting from the load, which reduces the risk of blocking the cutting mechanism and increases the machine's ability to work under load, e.g. by allowing the shredding of more branches at the same time.
Istotną jest również okoliczność, że układ reagujący na obciążenie zmniejsza prawdopodobieństwo zatrzymania członu roboczego wynikającego z przeciążenia.It is also important that the load responsive system reduces the probability of the operating member stopping due to overload.
Dodatkowo układ korzystnie wpływa na produktywność maszyny, gdyż reakcja na zmniejszenie prędkości obrotowej wynikającej z obciążenia jest niwelowana zapewniając optymalne procesy produkcyjne.In addition, the system has a positive effect on the productivity of the machine, as the reaction to the reduction of rotational speed resulting from the load is eliminated, ensuring optimal production processes.
Reasumując obciążenie napędu z takim układem powoduje zmniejszenie jego prędkości obrotowej, co spowalnia pracę członu roboczego maszyny. Zmniejszenie prędkości obrotowej jednostki napędowej powoduje również pracę napędu w innym przedziale charakterystyki silnika, co przyczynia się do pracy z mniejszym momentem obrotowym lub mocą.Summarizing, the load of the drive with such a system reduces its rotational speed, which slows down the work of the working member of the machine. Reducing the rotational speed of the drive unit also causes the drive to operate in a different range of the engine characteristics, which contributes to the operation with less torque or power.
Istotą wynalazku jest układ sterowania prędkością obrotową napędu rębaka do drewna z silnikiem spalinowym o zapłonie iskrowym zawierający czujnik detekcji obiektu w kanale podawczym rębaka oraz sterownik przepustnicy regulujący położenie kątowe klapy przepustnicy gaźnika. W układzie sterownik przepustnicy połączony jest z silnikiem krokowym współpracującym z dźwignią regulacji prędkości obrotowej. Dźwignia ta natomiast połączona jest z mechanizmem odśrodkowym regulującym za pomocą cięgna pozycje klapy przepustnicy w gaźniku.The essence of the invention is a system for controlling the rotational speed of a wood chipper drive with a spark-ignition combustion engine, containing an object detection sensor in the chipper's feeding channel and a throttle controller that regulates the angular position of the carburetor throttle valve. In the system, the throttle controller is connected with a stepper motor cooperating with the rotational speed control lever. This lever is connected to a centrifugal mechanism that regulates the position of the throttle valve in the carburetor by means of a cable.
Korzystnym rozwiązaniem według wynalazku jest kiedy do gaźnika poprzez reduktor ciśnienia dostarczany jest gaz LPG ze zbiornika gazu LPG. Przewiduje się też alternatywną możliwość skorzystanie z gazu CNG, w takim wypadku gaz CNG ze zbiornika gazu CNG (dostarczany jest do gaźnika poprzez reduktor wysokiego ciśnienia i reduktor niskiego ciśnienia.An advantageous solution according to the invention is when LPG gas is supplied to the carburetor via a pressure reducer from the LPG gas tank. There is also an alternative option of using CNG gas, in this case CNG gas from the CNG gas tank (it is supplied to the carburetor through a high pressure reducer and a low pressure reducer.
Wyjątkowo korzystnym jest kiedy silnik rębaka wyposażony jest w czujnik temperatury oleju, który to współpracuje sterownikiem przepustnicy.It is extremely advantageous when the chipper engine is equipped with an oil temperature sensor, which cooperates with the throttle controller.
Układ sterowania prędkością obrotową napędu rębaka do drewna z silnikiem spalinowym o zapłonie iskrowym w wariantach realizacji przedstawiono na rysunku na którym fig. 1 pokazuje schemat ideowy układu.The control system for the rotational speed of the wood chipper drive with a spark-ignition internal combustion engine in its embodiments is shown in the drawing in which Fig. 1 shows a schematic diagram of the system.
PL 240 954 B1PL 240 954 B1
Napęd rębaka do drewna posiada silnik spalinowy o zapłonie iskrowym 1, który napędzany jest poprzez spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej. W wersji podstawowej powietrze dostarczane z otoczenia przepływa przez filtr powietrza 2 i miesza się z benzyną dostarczaną ze zbiornika benzyny 3 w gaźniku 4. Opcjonalnie do gaźnika 4 może być dostarczony gaz LPG ze zbiornika gazu LPG 5 poprzez reduktor ciśnienia 6. Kolejnym paliwem, które może być wariantowo dostarczane do gaźnika, jest gaz CNG dostarczany ze zbiornika gazu CNG 7 poprzez reduktor wysokiego ciśnienia 8 i reduktor niskiego ciśnienia 9.The drive of the wood chipper has a spark-ignition 1 internal combustion engine, which is driven by combustion of the fuel-air mixture. In the basic version, the air supplied from the environment flows through the air filter 2 and is mixed with the gasoline supplied from the gasoline tank 3 in the carburetor 4. Optionally, the carburetor 4 can be supplied with LPG gas from the LPG gas tank 5 through the pressure reducer 6. Another fuel that can be supplied to the carburetor as an option, there is CNG gas supplied from the CNG gas tank 7 through the high pressure reducer 8 and the low pressure reducer 9.
Prędkość obrotowa wału wyjściowego 10 silnika spalinowego o zapłonie iskrowym 1 zależy głównie od pozycji klapy przepustnicy umieszczonej w gaźniku 4. Pozycję klapy przepustnicy poprzez pierwsze cięgno nastawia mechanizm odśrodkowy 11. Natomiast nastawy mechanizmu odśrodkowego 11 są ustawiane poprzez drugie cięgno, dźwignią regulacji prędkości obrotowej 12. Pozycja dźwigni regulacji prędkości obrotowej 12 jest zmieniana poprzez silnik krokowy 13. O aktywacji silnika krokowego 13 decyduje sterownik 14 na podstawie sygnału z sensorów 15 umieszczonych w kanale podawczym 16 rębaka.The rotational speed of the output shaft 10 of the spark ignition engine 1 depends mainly on the position of the throttle valve located in the carburetor 4. The position of the throttle valve through the first cable is set by the centrifugal mechanism 11. However, the settings of the centrifugal mechanism 11 are set by the second cable, with the rotational speed control lever 12. The position of the rotational speed control lever 12 is changed by the stepper motor 13. The activation of the stepper motor 13 is determined by the controller 14 on the basis of a signal from sensors 15 placed in the feed channel 16 of the chipper.
Detekcja obiektu powoduje wzrost prędkości obrotowej rębaka poprzez wykrycie gałęzi przez sensory 15 w kanale podawczym 16. Następnie sterownik 14 wysyła sygnał do silnika krokowego 13 o zmianie pozycji, ten zmienia położenie dźwigni regulacji prędkości obrotowej 12. Dźwignia regulacji prędkości obrotowej 12 poprzez drugie cięgno umożliwia rozchylenie ciężarków w mechanizmie odśrodkowym 11, rozchylenie ich powoduje zmianę pozycji pierwszego cięgna i klapy przepustnicy umieszczonej w gaźniku 4.Object detection increases the rotational speed of the chipper by detecting the branches by sensors 15 in the feeding channel 16. Then the controller 14 sends a signal to the stepper motor 13 about the change of position, which changes the position of the rotational speed control lever 12. The rotational speed control lever 12 enables its opening through the second link. weights in the centrifugal mechanism 11, spreading them changes the position of the first link and the throttle valve located in the carburetor 4.
Brak detekcji gałęzi w kanale podawczym 16 powoduje zachowanie niskiej prędkości obrotowej rębaka. Sygnał ze sterownika 14 nie powoduje zmiany pozycji dźwigni regulacji prędkości obrotowej 12, która poprzez drugie cięgno uniemożliwia rozchylenie się ciężarków mechanizmu odśrodkowego 11.Lack of branch detection in the feeding channel 16 keeps the chipper rotating at a low speed. The signal from the controller 14 does not change the position of the rotational speed control lever 12, which, through the second link, prevents the weights of the centrifugal mechanism 11 from spreading.
Praca maszyny rozdrabniającej z niską prędkością obrotową jest pracą jałową, a więc niezakładana jest regulacja pracy w zależności od obciążenia silnika.The operation of the shredding machine at a low speed is idle, so no adjustment of operation is assumed depending on the engine load.
Obciążenie silnika podczas pracy z wysoką prędkością obrotową jest powszechnym zjawiskiem. Skutkiem obciążenia jest zmniejszenie prędkości obrotowej silnika i zmiana pola pracy wynikającego z charakterystyki silnika. W opracowanym rozwiązaniu, jeżeli dźwignia regulacji prędkości obrotowej 12 jest ustawiona w pozycji pracy z wysoką prędkością obrotową, to mechanizm odśrodkowy 11 posiada możliwość płynnej regulacji do zadanej prędkości. Zmniejszenie prędkości obrotowej wynikającej z obciążenia silnika wpływa na mechanizm odśrodkowy 11 powodując możliwość zwiększenia wychyle nia ciężarków mechanizmu odśrodkowego i zmianę pozycji klapy przepustnicy w gaźniku 4 poprzez drugie cięgno.Stress on the engine during high speed operation is common. The effect of the load is the reduction of the engine speed and the change of the working field resulting from the engine characteristics. In the developed solution, if the rotational speed control lever 12 is set in the high rotational speed position, the centrifugal mechanism 11 can be smoothly adjusted to a given speed. The reduction of the rotational speed resulting from the engine load affects the centrifugal mechanism 11, making it possible to increase the deflection of the weights of the centrifugal mechanism and change the position of the throttle valve in the carburetor 4 through the second link.
Dodatkowo zmianę prędkości obrotowej na wysoką może ograniczyć sterownik 14 ze względu na sygnał z czujnika temperatury oleju 17. Niska temperatura oleju wpływa na jakość smarowania silnika. W celu zwiększania żywotności silnika układ może ograniczyć pracę pod obciążeniem nierozgrzanej maszyny, umożliwiając aktywację wysokiej prędkości obrotowej dopiero po otrzymaniu odpowiedniego sygnału z czujnika temperatury oleju 17.In addition, the change to high speed may be limited by the controller 14 due to the signal from the oil temperature sensor 17. Low oil temperature affects the quality of engine lubrication. In order to extend the service life of the engine, the system can limit the work under load of the cold machine, enabling the activation of high speed only after receiving the appropriate signal from the oil temperature sensor 17.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL433586A PL240954B1 (en) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | System for controlling rotational speed of a wood chopper drive with a spark ignition combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL433586A PL240954B1 (en) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | System for controlling rotational speed of a wood chopper drive with a spark ignition combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL433586A1 PL433586A1 (en) | 2021-10-18 |
| PL240954B1 true PL240954B1 (en) | 2022-07-04 |
Family
ID=78595212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL433586A PL240954B1 (en) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | System for controlling rotational speed of a wood chopper drive with a spark ignition combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL240954B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL441183A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-20 | Politechnika Poznańska | Wood chipper drive control system |
-
2020
- 2020-04-17 PL PL433586A patent/PL240954B1/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL441183A1 (en) * | 2022-05-16 | 2023-11-20 | Politechnika Poznańska | Wood chipper drive control system |
| PL247899B1 (en) * | 2022-05-16 | 2025-09-15 | Politechnika Poznanska | Wood chipper drive control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL433586A1 (en) | 2021-10-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1918553B1 (en) | Variable Compression Ratio Control Method for Variable Compression Ratio Engine, and Variable Compression Ratio Engine | |
| CN104121115B (en) | Automatically controlled servo pressure-regulating formula natural gas engine auxiliary fuel supply-system and controlling method | |
| US7823562B2 (en) | Engine fuel control system | |
| US9115670B2 (en) | Fuel control method for hand-carried engine-driven working machine | |
| CN104727964A (en) | Method for operating a handheld work apparatus having a combustion engine | |
| PL240954B1 (en) | System for controlling rotational speed of a wood chopper drive with a spark ignition combustion engine | |
| EP0461129B1 (en) | Internal combustion engine air supply system | |
| US20130174811A1 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
| CN118532271B (en) | A control method for a dual-fuel mixed combustion engine with a specific ratio of ammonia and diesel | |
| CN101929396A (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
| CN204984644U (en) | Small -size gasoline engine digital intelligent throttle control system | |
| EP3044456B1 (en) | Adjustment of ignition timing at cutout | |
| PL249200B1 (en) | Speed control system for a wood chipper with an internal combustion engine | |
| US8770171B2 (en) | Combustion engine, diagnostic arrangement for a combustion engine and a method for setting a combustion engine | |
| KR101022719B1 (en) | Starting method of a generator for biogas and a power generation device for biogas | |
| US4389846A (en) | Air supply and fuel volume control arrangement for an auxiliary combustion chamber of a supercharged internal combustion engine | |
| CN113107722A (en) | Gas inlet mechanism for improving quality of mixed gas formed by high-power gas machine and control method | |
| PL247899B1 (en) | Wood chipper drive control system | |
| US2780211A (en) | Engine fuel delivery control | |
| JP5933274B2 (en) | Exhaust turbine supercharged engine and its load application method | |
| CN109736934A (en) | A kind of natural gas engine | |
| RU2189471C2 (en) | Method of operation of internal combustion engine | |
| RU92697U1 (en) | AUTOMATIC SYSTEM FOR SELECTING AND SUBMITTING VARIOUS FUEL TYPES TO THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| CN104912693A (en) | Digital intelligent accelerator control system of small gasoline engine | |
| Chernikov et al. | Electrically Controlled Marine Engines |