Устройство для регулирования дизель-генератора Советский патент 1986 года по МПК F02D23/02 

угловой, скоростью турбокомпрессора динамический преобразователь 13 и 2 величины, достаточной для холосто- подача дополнительного воздуха прего хода, ПУ 17 обесточивает электро- кращается. 1 ил.

1267026

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигатешей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение экономичности дизель-генератора путем улучшения работы на переходных режимах.

На чертеже представлена схема устройства.

Дизель 1 снабжен турбокомпрессором 2, подключенным к наддувочному ресиверу 3. Регулятор 4 частоты вращения связан с органом 5 дозирования подачи топлива в цилиндры 6 дизеля через рычаг 7. Источник 8 сжатого воздуха подключен к магистрали 9 подачи дополнительного воздуха через запорный орган 10, который выполнен в виде золотника 11 с приводом от штока 12 электродинамического преобразователя 13. Первый зажим обмот- ки электродинамического преобразователя 13 соединен через первый диод 14 с первым выходным зажимом датчика нагрузки 15 и через второй диод 16 с первым выходным зажимом порогового .устройства 17. Второй зджим обмотки электродинамического преобразователя 13 соединен со вторым выходным зажимом порогового устройства 17 и со вторым выходным зажимом усилителя с зоной нечувствительности на входе 18 Второй выходной зажим датчика нагрузки 15 соединен с первым выходным зажимом усилителя 18. Вход датчика нагрузки 15 соединен с якорной обмоткой генератора 19, вал которого связан с валом дизеля 1. Входы усилителя 18 и порогового устройства 17 соединены с выходом датчика 20 угловой скорости турбокомпрессора 2, соединенного с валом последнего. Дополнительное плечо 21 жестко связано с первым контактом 22. Второй контакт 23 через пружину 24 связан с выпуклой головкой 25, которая сопряжена с подвижным упором 26 ограничителя 27

перемещения органа дозирования подачи топлива. Ограничитель 27 выполнен с приводом от датчика 28 давления наддува, который сообщен с магистралью 9 подачи дополнительного воздуха непосредственно через канал 29 и ресивером 3, через обратный клапан 30.

Устройство работает следующим образом.

При запуске двигателя регулятор 4 резко увеличивает додачу топлива, поворачивая рычаг 7 против часовой стрелки, что приводит к перемещению дополнительного плеча 21 также против часовой стрелки вместе с первым контактом 23 до соприкосновения с подвижным упором 26 ограничителя 27.

При запуске двигателя выходная цепь порогового устройства 17 вырабатывает напряжение, которое через открытый второй диод 16 поступает на первый зажим обмотки электродинамического преобразователя 13, причем величина этого напряжения соответствует максимальному перемещению штока 13 и золотника 11 вправо, что обеспечивает максимальную величину подачи дополнительного воздуха из источника 8 по магистрали 9 в цилиндры 6 дизеля 1 и по каналу 29 на датчик 28 двигателя наддува. Под действием дополнительного воздуха датчик 28 через ограничитель 27 хода обеспечивает перемещение подвижного упора 26 в сторону максимальной подачи топлива. Дополнительное плечо 21, переместившись с первым контактом 22 до положения, определяемого ограничителем хода, обеспечивает максимальную подачу топлива. Дизель запускается. При достижении угловой скоростью турбокомпрессора 2 величины, равной ее значении, на холостом ходу, пороговое устройство 17 приходит в состояние, прнг котором напряжение на его выходе становится равным нулю.

электродинамический преобразователь обесточивается, что приводит к перемещению штока 12 и золотника 11 в крайнее левое положение, т.е. к перекрытию подачи дополнительного воздуха. После окончания запуска рычаг 7 и дополнительное плечо 21, перемещаясь по часовой стрелке, занимают установившееся положение. Пружина 24 гасит резкие колебания дополнительного плеча 21.

При изменении нагрузки, например при ее увеличении, выходной сигнал датчика нагрузки 15 увеличивается, так как напряжение на его выходных зажимах на установившихся режимах равно напряжению на выходных зажимах усилителя с зоной нечувствительности на входе 18 и датчик нагрузки 15 и усилитель 18 включены встречно, то результирующее напряжение этих источников равно нулю и не вызывает воздействия на запорный орган 10 подачи дополнительного воздуха При увеличении напряжения датчика нагрузки 15 первый диод 14 открывается, что вызывает перемещение золотника 11 в -сторону открытия подачи дополнительного воздуха из резервуара 8. При этом золотник 11 перемещается на расстояние, пропорциональное не величине нагрузки, а изменению нагрузки, так как усилитель 18 и датчик нагрузки 15 включены встречно, а усилитель 18 преобразовывает сигнал от датчика угловой скорости 20 в напряжение, пропорциональное нагрузке, которая была в установившемся режиме до увеличения нагрузки. При этом величина расхода дополнительного воздуха соответствует изменению нагрузки. Через нагреватель 9, канал 29 дополнительный воздух, воздействуя на датчик 28 наддува, задает величину возможного перемещения дополнительного плеча 21. К моменту возникновения провалов оборотов коленвала дизеля регулятор 4 резко увеличивает подачу топлива, поворачивая рычаг 7 против часовой стрелки на величину, соответствующую положению подвижного упора 26 ограничителя хода 27. Если-величина расхода дополнительного воздуха соответствует изменению нагруз|КИ, то величина подачи топлива соответствует полной величине нагрузки, так как ограничитель хода 27 принимает суммарное воздействие воздуха - от

магистрали дополнительного воздуха и от.ресивера наддува 3 через обратный клапан 30. Только в случае наброса максимальной нагрузки на холостом ходу расход дополнительного воздуха будет максимальным, как и будет максимальным расход топлива. По мере раскрутки турбокомпрессора 2 выхлопами цилиндров 6 дизеля 1, вызванными увеличением нагрузки, увеличивается количество воздуха наддува, поступающее через обратный клапан,уменьшается величина расхода дополнительного воздуха и ртот процесс продолжается до момейта времени, пока дизель не восстановит заданный скоростной режим. При этом турбокомпрессор раскручивается до оборотов, соответствующих нагрузке, а величина

расхода дополнительного воздуха уменьшается до нуля. Раскрутка турбокомпрессора при набросе нагрузки вытекает из самой работы дизеля 1. Уменьшение величины расхода дополнителмного воздуха объясняется тем, что по мере увеличения угловой скорости турбокомпрессора 2, напряжение на выходных зажимах усилителя 18 увеличивается, но, так как усилитель 18 и датчик нагрузки 15 включены встречно, суммарное напряжение на обмотке электродинамического преобразователя 13 будет уменьшаться, что в свою очередь приводит к уменьшению величины расхода дополнительного воздуха. Во времени расход дополнительного воздуха имеет эпюру в виде треугольника, причем имеет место резкое нарастание величины расхода дополнительного воздуха до значения, определяемого изменением нагрузки, а затем достаточно медленный спад до нуля.

При достижении заданной скорости

45 вращения дизель-генератора рычаг 7 перемещается по часовой стрелке и . занимает положение, соответствукяцее новой нагрузке.

При использовании устройства в

50 случае наброса нагрузки подача дополнительного воздуха (в отличие от прототипа, где подача дополнительного воздуха происходит только после перемещения топливодозирующего органа

55 происходит сразу после изменения нагрузки, что обеспечивает хорошее смесеобразование топливо-воздух. Кроме того, величина расхода дополнитель