Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02D1/04 

СО сд

QO Изобретение относифся к машиностр нию, в частности к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания. Известен регулятор частоты вращеНИН двигателя внутреннего сгорания, содержащий чувствительный элемент, связанный с органом дозирования топл ва через силовой рычаг, сервомотор, снабженный поршнем с двумя штоками, и золотник сервомотора, связанный че рез первое плечо двуплечего рычага с первым штоком поршня, второй шток которого через рычаг пружины и пружи ну связан с силовым рычагом D . Недостатком такого регулятора является то, что его динамические показатели, в частности заброс частоты вращения не улучшаются. Это объясняется тем, что корректирование предва рительного натяжения пружины происходит с запаздыванием. Кроме того, в этой схеме не предусмотрена возмож ность перехода от всережймного регулирования частоты вращения (необходимого для транспортной работы) к однорежимному регулированию (при работе в составе дизель-электрического агрегата). Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем что регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий чувствительный элемент, связан ный с органом дотирования топлива через силовой рычаг, сервомотор, сна женньй поршнем с двумя штоками, и золотник сервомотора, связанный чере первое плечо двуплечего рычага с первым штоком порш.ня, второй шток которого через рычаг пружины и пружи ну связан с силовым рычагом, снабжен измерителем нагрузки, рычагом переключения режимов регулирования, кача ющимся рычагом rf промежуточной тягой, причем измеритель нагрузки соединен с вторым плечом двуплечего рычага, а качающийся рычаг при помощи шарниров связан через первый конец с рычагом переключения режимов, через, среднюю часть .с вторым штоком поршня и через второй конец с проме жуточной тягой, причем последняя шарнирно связана с рычагом пружины. Кроме того,качающийся рычаг связан с промежуточной тягой через регулируемый ползун. На фиг. 1 показан вариант регулятора при однорежимном регулировании; на фиг. 2 - вариант схемы управления регулятором для однорежимно-всережимного регулирования. Регулятор содержит чувствительный элемент 1, связанный с органом 2 дозирования топлива и пружиной 3 регулятора через силовой рычаг 4, рычаг 5 пружины, соединенный промежуточной тягой 6 с регулируемым ползуном 7, закрепленным на качающемся рычаге 8, который с помощью шарнира 9 соединен со штоком 10 поршня 11 сервомотора и поворачивается вокруг; . опоры 13. Измеритель 14 нагрузки при помощи двуплечего рычага 15 соединен с первым штоком 16, поршня 11 и золотником 17. Полость управляющего золотника соединена с полостями сервомотора 12 при помощи каналов 18 и 19. Ход поршня ограничивается регулировочными винтами 20. Для подачи рабочей жидкости регулятор снабжен насосом 21, перепускным клапаном 22, маслянным баком 23 и фильтром 24, установленным в соединительной магистрали 25. Положение ползуна 7 регулируется винтами 26. Максимальная частота вращения ограничивается регулировочным винтом 27. Рычаг 28 переключения режимов регулирования снабжен подвижным стаканом 29, стопорным штифтом 30, пружиной 31 и непопвижным сектором 32. Тяга 33. связанная с рычагом 28. шарниром 34 соединяется с первым концом качающегося рычага 8. Второй конец рычага 8 через ползун 7 и промежуточную тягу 6 связан с рычагом 5 пружины. Регулятор работает следующим образом. При работе двигателя в режиме Вращения генератора регулятор настраивают на олнорежимное регулирование. При увеличении нагрузки частота вращения двигателя и центробежная сила чувствительного элемента 1 уменьшаются и под действием пружины 3 регулятора орган 2 дозирования топлива перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Измеритель 14 нагрузки перемещает золотник 17, и каналы 18 и 19 открываются.Рабочая жидкость под давлением поступает через открытый канал 18 в-цилиндр сервомотора 12. Под действием давления рабочей жидкости в напорной полости цилиндра поршень 11 сермовотора 12 перемещает ся влево. При этом перемещение штока 10 через качающийся рычаг 8 и промежуточную тягу 6 передается на рычаг 5 пружины, увеличивая ее предварител ное натяжение. Одновременно с этим перемещение поршня вызывает перемещение связанно го с ним посредством двуплечего рычага 15 золотника 17. Каналы 18 и 19 перекрываются, и поршень 11 останавливается в некотором новом положении На этом процесс регулирования заканчивается. В результате увеличения предварительного натяжения пружины 3 изменение нагрузки не приводит к изменению частоты вращения, как это происходит без предварительной коррекции пружины 3. Регулятор переходит на другую регуляторную характеристику, соответствующую новому значению нагрузки. При уменьшении нагрузки регулятор работает аналогично, но орган 2 дозирования топлива, золотник 17, поршень 11 сервомотора 12 и рычаги 15, 8 и 5 перемещаются в противопо1 ожных направлениях. При помощи регулируемого ползуна 7 вращением винта 26 изменяется персдаточное отношение качающегося рычага 8 через промежуточную тягу 6 к рычагу 5 пружины 3 регулятора, т.е при одинаковом изменении нагрузки происходит различная корректировка предварительного натяжения пружины 3 регулятора, настраивая его различные регуляторные характеристики, в том числе и с отрицательным наклоном. При однорежимном регулировании рычаг,28 фиксируется относительно сек тора 32 в положении, обеспечивающем предварительное натяжение пружины 3 регулятора на величину,необходимую для работы двигателя на холостом ходу при данной частоте вращения. При необходимости обеспечить одно режимное регулирование при разных частотах вращения двигателя рычаг 28 нужно переместить изафиксировать на соответствующей позиции сектора 32. При работе двигателя в качестве силовой установки автомобиля генератор отсоединяют от двигателя, а регулятор переключают на всережимное регулирование. Для этого переключатель устанавливают в такое положение, чтобы рычаг 28 свободно перемещался относительно сектора 32, задавая необходимый скоростной режим работы. При переходе от однорежимного регулирования к всережимному генератор электрического тока отключается от двигателя и в результате отсутствия нагрузки измеритель 14 нагрузки, воздействуя на двуплечий рычаг 15, переместит золотник 17 так, что каналы 18 и 19 отключаются. Рабочая жидкость под давлением поступает через канал 19 в цилиндр сервомотора 12, перемещая поршень 11 с штоком 10 до упора в винт 20. При этом качающийся рычаг 8 поворачивается вокруг шарнира 9. Центробежная сила чувствительного элемента 1 уравновешивается силой пружины 3 регулятора. При увеличении нагрузки частота В1)ащения двигателя уменьшается, что приводит к уменьшению центробежной силы чувствительного элемента 1, в результате чего под действием пруг жины 3 орган 9 дозирования топлива перемещается в сторону увеличения . подачи топлива. Устанавливается новый равновесный режим при меньшей частоте вращения . Изменяя натяжение пружины 3 с помощью рычага 28, можно варьировать в широких пределах скоростные режимы работы двигателя. Использование регулятора частоты вращения позволяет улучшить статические и динамические свойства системы автоматического регулирования скорости при однорежимном регулировании, обеспечивает возможность изменять наклон регуляторной характеристики для настройки на параллельную работу нескольких ягрегатов, а также возможность перехода на всережимное регулирование частоты вращения, необходимое для транспортной работы.

ФигЛ

1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАЕМ, содержащий чувствительный элемент, связанный с органом дозирования топлива через силовой рычаг, сервомотор снабженный поршнем с двумя штоками, и золотник сервомотора связанный через первое плечо двуплечего рычага с первым штоком поршня, второй шток которого через рычаг пружины и пружину связан с силовым рычагом, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, регулято дополнительно снабжен измериteлeм нагрузки, рычагом переключения режимов регулирования, качающимся рычагом и промежуточной тягой, причем измеритель нагрузки соединен с вторь м плечом двуплечего рычага, а качающийся рычаг при помощи шарниров связан через первый конец с рычагом переключения режимов, через среднюю .часть с вторым штоком поршня и через второй конец с промежуточной тягой, причем последняя шарнирно связана с рычагом пружины. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что качающийся рычаг связан с промежуточной тягой через регулируемый ползун.