Центробежный регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02D1/04 

2.Регулятор по п. 1. отличающийся тем, что связь втулки дополнительного золотникового устройства с силовым сервомотором выполнена в виде демпфирующей профильной опоры.

3.Регулятор 110 пп. 1 и 2. отличающийся тем, что сервомотор затяжки всережимной

пружины установлен внутри поршня вспомогательно1-о сервомотора.

4. Регулятор по и. , отличающийся тем, что подсоединение рыча1а обратной связи к штоку вспомогательного сервомотора и рычажной передаче выполнено в виде доГ1олиительно1-о оычага.

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий центробежный измеритель скорости, кинематически связанный с золотниковым распорядительным элементом, соединяюш,им силовой и изодромный сервомоторы между собой и с маслосистемой, и сервомотор затяжки всережимной пружины, гидравлически подключенный к маслосистеме и кинематически связанный при помощи рычажной передачи с задаюш.им золотниковым устройством и корпусом регулятора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода топлива, регулятор снабжен рычагом обратной связи, вспомогательнь1м сервомотором с поршнем и штоком и дополнительным золотниковым устройством, втулка которого связана с силовым сервомотором, а золотник - с рычагом обратной связи, подсоединенным средней точкой к корпусу, и концом -кштоку вспомогательного сервомотора и к рычажной передаче, причем вспомогательный сервомотор при помощи дополнительного золотникового устройства гидравлически соединен с маслосистемой.

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателя внутреннегч) сгорания.

Известен регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий центробежный из.меритель скорости, кинематически связанный с золотниковым распорядительным элементом, соединяющим силовой и изодромный сервомоторы между собой и с маслосистемой и сервомотор затяжки всережимной пружины, гидравлически иодк.тюченный к маслосистеме и кинематически связанный при номощи рычажной передачи с задающим золотниковым устройством и корпусом регулятора 1.

Известный регулятор под.1,ерживает постоянную мощность дизеля для .каждого режима работы за счет изменения при помощи индуктивного датчика нагрузки, что позволяет стабилизировать тепловое состояние деталей дизеля на каждом режиме работы.

Однако связь контуров регулирования дизеля и тягового генератора посредством индуктивного датчика снижает устойчивость системы автоматического регулирования и может привести к появлению автоколебаний в ней. Для исключения таких режимов постоянная времени регулятора моп ности выбрана заведомо больщей, чем это необходимо. Регулятор оказывается не в состоянии своевременно корректировать мощность тягового генератора, которая колеблется в Н1ироких пределах, вызывая тем самым повыщенный расход топлива.

Цель изобретения - уменьшение расхода топлива.

Поставленная пель достигается те.м, что центробежный ре1улятор частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий центробежный измеритель скорости, кинематически связанный с золотниковым распорядительным элементо.м, соединяющим силовой и изодромный сервомоторы между собой и маслосистемой, и сервомотор затяжки всере имной пружины, гидравлически подключенный к маслог

системе и кинематически связанный при помощи рычажной передачи с задающим золотниковым устройством и корпусо.м регулятора, снабжен рычагом обратной связи, вспомогательным сервомотором с порщне.м и HITOKOM и дополнительным золотниковым устройством, втулка которого связана с силовым сервомотором, а золотник - с рычагом обратной связи, подсоединенным средней точкой к корпусу, и концом - к щтоку вспомогательного сервомотора и к рычажной передаче, причем вспомогательный сервомотор при помощи дополнительного золотникового устройства гидравлически соединен с маслосистемой.

Связь втулки дополнительного золотникового устройства с силовым сервомотором выполнена в виде демпфирующей профильной опоры.

Сервомотор затяжки всережимной пружины установлен внутри порщня вспомогательного сервомотора.

Подсоединение рычага обратной связи к щтоку вспомогательного сервомотора и рычажной передаче выполнено в виде дополнительного рычага.

Па фиг.

представлен регулятор, первый фиг. 2 - то же, второй вавариант; на риант.

Регулятор (фиг. 1) содержит центробежный измеритель скорости 1, кинематически связанный с ним золотник 2, соединяющий силовой 3 и изодромный 4 сервомоторы с аккумулятором 5 маслосистемы. Сервомотор 6 затяжки всережимной пружитл 7 гидравлически соединен через золотiHiK 8 задатчика 9 с .маслосистемой и кинематически связан при помощи рь чажной передачи 0 с золотником 8. Рычажная нередача с одной стороны соединена со щтоком серво.мотора 6, а с другой - со щтоко.м вспомогательного сервомотора 11, связанного рычагом 12 обратной связи с дополнительным золотниковым устройством 13. Втулка 14 связана через демпфер 15 с профильной поверхностью 16, соединенной со щтоком 17 силового сервомотора.

Регулятбр по второму варианту (фиг. 2) отличается тем, что сервомотор затяжки 6 всережимной пружины 7 расположен внутри поршня вспомогательного сервомотора 11, со штоком которого связаны рычаг обратной связи 12 и дополнительный рычаг 18. Средней точкой последний опирается на корпус, а концом соединен со второй стороной рычажной передачи 10.

Регулятор работает следуюшим образом.

В установившемся состоянии при постоямной нагрузке дизеля скоростной режим дизеля поддерживается центробежным измерителем скорости 1 и золотниковым распорядительным элементом 2 на уровне, определяемом положением сервомотора 6 затяжки всережимной пружины 7 согласно задатчику 9. При увеличении нагрузки на дизель из-за некоторого снижения частоты враш.ения коленчатого вала центробежные грузы измерителя 1 сходятся, и золотник 2 открывает канал для слива из-под силового 3 и изодромного 4 сервомотора. Поршень сервомотора 3 движется на увеличение подачи, и регулятор отрабатывает возмушение по известному принципу. Но как только шток 17 силового сервомотора 3 двинется на увеличение подачи, через профильную поверхность 16 и демпфер 15 приходит в движение втулка 14, которая открывает доступ масла из аккумулятора 5 в рабочую полость вспомогательного сервомотора 11. Последний движется вверх, перемешая рычажную передачу 10 и рычаг 12 до тех пор, пока золотник золотникового устройства 13 не перекроет окно во втулке 14. Одновременно при перемешении рычажной передачи 10 опускается золотник 8 и открывает доступ масла из аккумулятора 5 в сервомотор 6 затяжки всережимной пружины 7. Затяжка пружины увеличивается до тех пор, пока золотник 8 посредством рычажной передачи 10 не возвратится в исходное положение. В новом равновесном состоянии сохраняется прежнее значение соотношения скоростного

режима к цикловой подаче топлива при возросших значениях их. Уменьшение нагрузки дизеля вызывает обратный процесс перестройки режима работы без изменения положения задатчика 9.

Работа ,ентробежного регулятора по второму варианту (фиг. 2) отличается тем, что когда двинулась втулка 14, масло из системы поступает в рабочую полость вспомогательного сервомотора И. Последний перемещается до тех пор, пока через рычаг 12 золотник золотникового устройства 13 не перекроет входной канал во втулке 14. Перемеш,ение поршня вспомогательного сервомотора 11 влечет за собой пропорциональное перемещение сервомотора 6 затяжки всережимной пружины 7. Регулятор отрабатывает новый режим по известному принципу.

Синхронное движение сервомоторов 6 и 11 вызывает пропорциональную деформацию фигуры, образованной штоками их и рычажной передачи 10 и дополнительного рычага 18. Средние точки рычажной передачи 10 и рычага 18 остаются неподвижными, следовательно неподвижен и золотник 8 задатчика. Таким образом производится подстройка скоростного режима дизеля и цикловой подачи топлива при неизменном положении задатчика. Зависимость изменения цикловой подачи топлива и скоростного режима дизеля рассчитывается заранее и задается в регуляторе в виде профильной поверхности 16.

В качестве дополнительного золотникового устройства может быть использовано несколько измененное золотниковое устройство сервомотора индуктивного датчика серийного регулятора с соответствующими соединениями.

Использование регулятора на тепловозном дизеле позволяет повысить силу тяги тепловоза на 6% и снизить расход топлива в среднем на 4%.

Фиг.г.