Гидромеханический регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02D1/12 G05D13/12 

Изобретение относится к двигателе- строению, в частности к системам автоматического регулирования частоты вращения дизелей.

Цель изобретения - расширение диапазона настройки регулятора путем регулировки пёраметров изодромной о б- ратной связи.

На чертеже показана функциональ- ная схема гидромеханического регулятора.

Регулятор содержит золотник 1 центробежного измерителя частоты вращения, поршень 2 исполнительного серводвигателя, поршень 3 серводвигателя изодромной обратной связи, втулку 4 золотника., рычаг 3 первого рода с опорой 6, устройство 7, изменения по- лолсения опоры. Грузы измерителя скорости приводятся во вращение от вала двигателя. При установившемся режиме золотник 1 находится- в среднем положении и вращается вокруг своей оси. Верхний диск золотника закрывает отверстие,, ведущее в полость под поршнем 3. Нижний диск закрывает отверстие во втулке 4, ведущее в полость .над поршнем 2. В полость над поршнем

3и в полость между дисками золотни- ка 1 поступает рабочая жидкость (масло) из масляной системы двигателя или от собственного масляного насоса регулятора. Полости под поршнями 2 и 3 сообщены. Отношение давлений в полостях над поршнем н под поршнем 3 постоянное и обеспечивается отношением рабочих площадей дифференциального поршня 3. Отношение рабочих площадей дифференциального поршня 2 обеспечи- вает постоянное отношение давлений

в полостях над этим поршн ем и под ним. При установившемся режиме поршень 3 неподвижен и находится в среднем-положении, золотник 1 и втулка

4- в среднем положении, поршень 2, соединенньш с органом топливоподачи, в положении, соответствующем текущему установившемуся режиму.

Регулятор работает следуюш м об- разом.

При уменьшении частоты вращения вала двигателя в результате, например, увеличения тормозящего момента, измеритель частоты вращения пер емещает вниз золотник 1. Нижний диск зо-- лотника открывает окно во втулке 4 и. направляет жидкость из полости между дисками золотника в полость над порш0

5

г

O

5

0 5 0

5

Q

с

нем 2 . Поршень 2 движется вниз и увеличивает подачу топлива топливными . насосами двигателя. Жидкость из полости под поршнем 2 перетекает в полость под поршнем 3 серводвигателя обратной связи и перемещает его вверх. Движение поршня 3 через рычаг 5 передается к втулке 4. Отверстия во втулке 4, сдвинутой вниз, закрьгоаются диском золотника 1, движение поршня 2 на увеличение подачи топлива (и вращающего момента двигателя) прекращается. Верхний диск золотника 1 выпускает часть жидкости из полости под поршнем 3. Поршень 3 и втулка 4 воз- вр.ащаются в среднее положение. Одновременно под действием увеличенного вращающего момента скорость двигателя увеличивается от заданной. Поршень 2 останавливается в положении соответствующем новому равновесию вращающего и тормозящего моментов.i;- .

Такой апериодический переходный процесс обеспечивается правильным выбором передаточного отношения от поршня 3 к .втулке 4, т.е. положением опоры 6 на рычаге 5. Если увеличить момент инерции вращающихся масс двигателя или передачи, то уменьщение скорости двигателя замедлится. Поршень 2 опустится на большую величину, чем требуется для восстановления скорости вала двигателя. Избыточньй вращающий момент увеличит скорость . вала до величины большей, чем заданная. Переходный процесс ухудшится, . затянется и окажется колебательным. Чтобы сохранить заданный апериодический процесс, с увеличением момента инерции- нужно уменьшить передаточное отношение от поршня 3 к втулке 4, т.е. сдвинуть опору 6 вправо. Умень-, шение передаточного отношения должно быть равно квадратному корню от уве- . личения момента инери 1и. .

Если характеристики двигателя и нагрузки изменяются в процессе работы (например, включение нагрузки при помощи муфты, отключение части топ- ливных насосов и т.п.), то одновременно с изменением режима нужно переместить опору 6. Если регулятор устанавливается на дизель-генератор, момент инерции которого не изменяется, то опора 6 закрепляется в положении, соответствующем характеристикам этого дизель-генератора. Один и тот же регулятор может обеспечить заданное

качество регулирований двигателей, имеющих разные характеристики.

Введение в конструкцию регулятора устройства, изменяющего передаточное отношение от поршня изодромной обратной связи к втулке золотника, позволяет расширить диапазон настройки параметров регулятора и тем самым обеспечить получение требуемых показателей качества переходных процес- сов двигателей.

Формула изобретения

1 . Гидромеханический регулятор частоты вдJaщeния двигателя внутреннего сгорания, содержащий центробежный измеритель частоты вращения, исполнительный серводвигатель, связанный с органом топливоподачи, серводвигатель изодромной обратной связи и распределительное устройство с золотником и подвижной втулкой, установленное в линии гидравлической связи источника давления с серводвигателем изодромной обратной связи и исполнительным серводвигателем, причем подвижная втулка распределительного устройства кинематически связана с серводвигателем изодромной обратной связи, а золотник - с центробежным

измерителем частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона настройки .путем регулировки параметров изодромной обратной связи, кинематическая связь

серводвигателя изодромной обратной связи снабжена устройством для изменения передаточного отношения,

2. Регулятор по п. 1, о т л и - ч -а ю щ и и с я тем, что устройство

для изменения передаточного отношения кинематической связи, выпол-ненной в виде рычага первого ряда содержит винтовую пару для изменения положения опоры рычаг а первого ряда.

Изобретение позволяет расширить диапазон настройки параметров регулятора при его согласовании с двигателями, имеющими различные характеристики. Регулятор содержит центробежный измеритель частоты вращения, связанный с золотником 1 управления исполнительным серводвигателем и гидравлически связанным с ним серводвигателем изодромной обратной связи. Последний кинематически связан с подвижной втулкой 4 золотника. Наличие устройства для изменения передаточного отношения кинематической связи серводвигателя изодромной обратной связи с втулкой 4 золотника позволяет изменить параметры изодромной обратной связи и тем самым расширить диапазон настройки регулятора. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.