Способ регулирования мощности дизеля Советский патент 1991 года по МПК G01H15/00 

Изобретение относится к машиностро ению, а именно к управлению и регулированию двигателей внутреннего сгорания, в частности дизелей, и может найти применение в отраслях народного хозаяства, где при эксплуатации дви гатель испытывает значительные колебания нагрузки.

Цель изобретения - повышение топливной экономичности и эффективности путем оптимизации скоростной харак- теристики дизеля во всем диапазоне частот вращения вала двигателя от максимального хода до Максимального крутящего момента.

На фиг.1 показаны скоростные характеристики, содержащие зависимости (кривые) крутящего момента fV, мощности N, удельного расхода топлива ge, плотности распределения частоты вращения f(n) и плотности вероятностного распределения нагрузки f(Mc), причем кривая 1-1 соответствует ГОСТу 18509-80, кривые 2-1, 3-1 и -1 - известным способам,кривая предлагаемый способ; на фиг.2 - последовательность формирования характеристики, отражающая предлагаемый способ регулирования мощности; на фиг.З - скоростная характеристика, полученная при испытании МТА (1 - динамическая с серийной статической характеристикой, 2 - динамическая с характеристикой, отража ющей предлагаемый способ).

Способ регулирования мощности дизеля реализован на примере дизеля с регулятором типа РВ-880 следующим образом.

Уменьшали степень неравномерности регулятора на номинальном скоростном режиме до критического состояния устойчивой работы дизеля путе подбора пружин регулятора меньшей жесткости. Значение максимальной

0 5 0 5

0

5

частоты вращения холостого хода при этом сместится из положения пху в положение п1 с сохранением положения точки а (фиг..). Базовая скоростная характеристика (согласно ГОСТ 18509-80) имела степень неравномер - ности регулятора 7,9%, а критически устойчивая степень неравномерности с механическим регулятором РВ-880 составила 3,9%.

Затем под внутренней пружиной регулятора уменьшен с помощью шайб технологический зазор и положением рычага подачи топлива обеспечена предварительная затяжка пружин до получения исходной точки заданной частоты вращения холостого хода (эквидистантно смещается регуляторная ветвь из положения ап ,, в положение , см. фиг..). Такое смещение регуляторной ветви в положение максимальной частоты вращения п приводит к еще меньшему значению степени неравномерности регулятора, увеличению цикловой подачи топлива, крутящего момента, а следовательно, к увеличению площади под кривой эффективной мощности на величину по сравнению с базовой характеристикой по ГОСТ 18509-80 (см. фиг.2).

Для того, чтобы обеспечить плавное регулирование цикловой подачк топлива в рабочем диапазоне частоты вращения п(п, включая номинальную мощность в точке а и один закон регулирования мощности двигателя при работе МТА, начало действия корректора в точке перехода а участков характеристики переносят в область 50% номинального крутящего момента при помощи корректора. Крутящий момент в 50% от номинального соответствует минимальному значению вероятностных нагрузок на валу двигателя, ветречающихся при работе МТА на различных технологических операциях. Если обеспечить начало воздействия корректором на рейку топливного насоса больше 50% номинального крутящего момента, то при циклических нагрузках (например, при работе бульдозера) вероятностное распределение f(M) может выходить за пределы корректорного закона регулирования. Если же меньше 50% номинального крутящего момента, то можно не получить значения номинальной мощности в точке а.

Плавность регулирования цикловой подачи топлива от минимального значения вероятностного распределения нагрузки (50% от номинального крутящего момента) до максимального крутящего момента, включая номинальный крутящий момент, можно осуществить практически любым корректором.

Таким образом, характеристика способа регулирования мощности дизеля в диапазоне частот вращения от максимального холостого хода до максимального крутящего момента имеет плавное без изломов регулирование цикловой подачи топлива, большую площадь под кривой.эффективной мощности, смещает вероятностное распределение частоты вращения f(n) в сторону больших частот вращения, что повышает экономичность и производительность МТА (фиг.1 и 2).

Полученные сравнительные динамические скоростные характеристики дизеля при работе МТА в условиях эксплуатации показывают (фиг.З), что работа дизеля с характеристикой по предлагаемому способу в рабочем диапазоне частоты вращения происходит с одним законом регулирования мощности на расширенном корректорном участке. Все это позволяет полнее использовать установленную мощность дизеля.

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения, 1. Способ регулирования мощности ,

дизеля путем воздействия на рейку топливного насоса регулятором и корректором по измерению частоты вращения, цикловой подачи топлива и крутящего момента, отличавши й- с я тем, что, с целью повышения топливной экономичности и эффективности путем оптимизации скоростной характеристики дизеля во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала от максимального холостого хода до максимального крутящего момента, на регуляторном участке характеристики предварительно увеличивают цикловую подачу топлива, путем действия, приводящего к уменьшению степени неравномерности регулятора при номинальном скоростном режиме до критического состояния устойчивой работы дизеля и увеличения предварительного натяжения пружин регулятора до заданной максимальной частоты вращения холостого хода, затем устанавливают начало воздействия корректора на рейку топливного насоса при значении цикловой подачи топлива, соответству % ющей крутящему моментуt равному не более 50% номинального крутящего момента, после чего оегулируют корректором необходимую цикловую подачу топлива при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту.

2. Способ по п.1, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности регулирования параметров дизеля, окончательную регулиров - ку мощности дизеля проводят на моторном стенде с первоначальной регулировкой частоты вращения холостого хода вала двигателя и последующей регулировкой максимального крутящего момента.

/

Изобретение относится к управлению и регулированию двигателей внутреннего сгорания, испытывающих значительные колебания нагрузки, и позволяет повысить производительность машинно-тракторного агрегата за счет получения плавной без изломов и большей площадью под кривой эффективной мощности скоростной характеристики дизеля, а также повышения точности регулирования параметров дизеля в диапазоне частот вращения вала от максимального холостого хода до максимального крутящего момента, включая номинальный. Работа двигателя осуществляется по характеристике 5 - 5. С помощью шайб под внутренней пружиной регулятора уменьшен технологический зазор и положением рычага подачи топлива обеспечена предварительная затяжка пружин до получения заданной частоты холостого хода N_хх. При этом регуляторная ветвь смещается из одного положения в другое, что приводит к еще меньшему значению степени неравномерности регулятора, увеличению цикловой подачи топлива, крутящего момента и увеличению площади под кривой эффективной мощности. Точность регулирования параметров дизеля достигается за счет окончательной регулировки дизеля на тормозном стенде, первоначальной регулировкой частоты вращения холостого хода, затем номинальной мощности и максимального крутящего момента. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. 2

ПнП хх пхх п

N