Механический чувствительный элемент скорости дизеля Советский патент 1993 года по МПК F02D1/00 

у Изобретение относится к автоматическому регулированию дизелей.

Целью изобретения является повышение точности регулирования топливопода- чи/ .-.-... . .-...- . : . На фиг,1 изображена схема предлагаемого механического чувствительного элемента регулятора скорости дизеля с кулисным механизмом; на фиг.2. - график характеристики регулятора с опытными грузами; на фиг.З - график характеристики трехрежимного регулирования..

Механический чувствительный элемент регулятора скорости дизеля в виде грузов б

расположен на валу 1 и связан основным рычагом регулятора 7, который тягой 8 соединен с органом дозирования топливодачи- 9 топливного насоса 10 дизеля. Основной рычаг связан с муфтой 3 и с основной пружиной регулятора 11, подсоединенный к рычагу управления 12.

Груз механического чувствительного элемента расположен на кулисе 6, камень которого 14 соединен шарнирно с дополнительными рычагами 4.

Центробежные грузы снабжены кулисными направляющими 17 и дополнительными шарнирами 14, соединяющие грузы-и дополнительные двуплечие рычаги 4, расположенные шарнирно на крестовине 16. Первые плечи дополнительных двуплечих рычагов связаны с грузами, а вторые плечи установлены с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой 3, соединенную с основным рычагом регулятора скорости 7. Основные двуплечие рычаги 5 шарнирно установлены на крестовине 16, первые плечи рычагов связаны с центробежными грузами 6, а вторые плечи установлены с возможностью взаимодействия с подпружиненным упором 2, который подпружинен пружиной 13, соединенной с корпусом регулятора 15.

Механический чувствительный элемент регулятора скорости работает следующим образом, изменение скоростного режима приводит к изменению центробежного усилия грузов, что приводит к перемещению через дополнительные двуплечие рычаги 4 основного рычага и к изменению деформаций пружины регулятора 11, Перемещение основного рычага регулятора 7 тягой 8 передаётся органу дозирования топливоподачи 9, за счет чего происходит регулирование скорости дизеля и как и в регуляторах известных конструкций.

На схеме фиг.1 часть центробежной силы инерции при вращении грузов передает- qfl основным даунлйчим рычагам 5 через втулку 2 пружине корректора 13. Перемещениб втулки 2 на валу 1 ограничивается двумя упорами. Корректирующее перемещение втулки и грузов происходит в определенном диапазоне изменения скорости дизеля и подач топлива, определяемых положением органов дозирования топливоподачи. Вне этого выбранного диапазона скоростей и нагрузок дизеля корректирующая пружина будет выключена из работы.за счет выхода

0 втулки 2 на один из упоров, выполненных на валу 1. При выключении корректирующей пружины из работы происходит изменение наклона статической характеристики регулятора. Таким образом, в зависимости от

5 скоростного и нагрузочного режимов рабо- ты дизеля путем выключения корректирующей пружины из работы можно менять характер перемещения грузов механического чувствительного элемента, менять инер0 ционный коэффициент грузов и, пр.и неизменной жесткости основной пружины 11, наклон статической характеристики, добиваясь оптимального ее протекания в соответствии с экономической характеристикой

5 дизеля.

Таким образом, положение муфты механического чувствительного элемента будет определяться не только скоростным режимом дизеля, но и будет зависеть от предва0 рительной затяжки корректирующей .пружины 13. Если передаваемое от груза центробежное усилие будет больше предварительной затяжки корректирующей пружины, то происходит перемещение грузов на

5 новый радиус, независимо от положения рычага управления дизеля, что вызывает изменение наклона регуляторной характеристики. Последние исследования, проведенные рядом авторов, показывают,0 что изменение наклона статической харак теристики дизеля в области экономической работы на неустановившихся режимах работы позволяет обеспечить работу с максимальной экономичностью. Эту подачу

5 призван обеспечить и противопоставляемый регулятор по патенту ГДР № 226933 кл. F 02 В 1/10, но конструкция его менее совершенна и коррекция носит только линейный характер, что уменьшает возможное

0 повышение экономичности.

. f

. Цель предлагаемого изобретения - повысить точность регулирования дизеля.

Указанная цель достигается тем, что 5 грузы чувствительного элемента находятся под воздействием одновременно двух пружин: рабочей и корректирующей. Таким образоммеханизм управления перемещением грузов имеет число степе- ней свободы, равное двум

W 3n-2P,,,

где n - число подвижных звеньев, Рн - число низших кинематических пар.

Переход на другую характеристику сопровождается изменением структуры чувствительного элемента при выключении одной из пружин. Изменение структуры механизма чувствительного элемента прйво- дит к изменению наклона статической характеристики. Указанная цель повышения точности корректирования топливопо- дачи обеспечивается введением элемента с двумя степенями свободы, что позволяет производить более томную настройку статической характеристики путем изменения ве- личин перемещений . основной и корректирующей пружин при одной и той же массе груза. Причем, дополнительное повышение точности корректирования топ- ливоподачи обеспечивается за счет применения одного и того же груза, а не двух как в противопоставляемом регуляторе по па- тенту ГДР.№ 226933.

Применение предлагаемого механического чувствительного элемента регулятора скорости дизеля позволяет приблизить статическую характеристику дизеля к характеристике максимальной экономичности и, тем самым, повысить точность регулирования в выбранном диапазоне скоростных и нагрузочных режимов работы.

Для проверки работоспособности предложенной многозвеньевой шарнирной кон- струкциигрузов механического чувствительного элемента регулятора скорости была произведена переделка грузов регулятора с топливным насосом высокого давления УТН-5. Регуляторе опытными гру- зами с ТНвд УТН-5 испытывался на экспериментальном стенде фирмы Бош в МГТУ. Как видно из фиг.2, регуляторные характеристики 1, 2 в отличии от общепринятых, имеют, два участка, один из которых (а-з) образован в результате растяжения основной рабочей пружины регулятора, второй (з-е) при деформации вспомогательной пружины, реализующей вторую степень свободы механизма при достижении критической для данной вспомогательной пружины скорости вращения. Следует отметить, что номинальная предельная регуля- торная характеристика 3 имеет только один участок и образована путем деформации только пружиной чувствительного элемента. Таким образом, проведенные экспери- ментальные исследования опытного

механического чувствительного элемента регулятора свидетельствуют о работоспособности предложенной конструкции и возможности использования в трех режимном регулировании. Характеристики фиг.2, 3 трехрежимного регулирования обеспечивают повышение экономичности дизеля при работе при эксплуатационных режимах работы за счет полного протекания регулятор- ных характеристик. Трехрежимное регулирование в регуляторах обеспечивается с помощью двух отдельных чувствительных элементов, предложенная конструкция отличается за счет применения одних и тех же грузов и исключения дополнительного чувствительного элемента.

Практическая необходимость трехрежимного регулирования фиг.З уже показана практикой при созданий опытных регуляторов в ФРГ, ПНР и на Ярославском заводе топливной аппаратуры.

Формула изобретения

1. Механический чувствительный элемент скорости дизеля, содержащий крестовину, установленную на кулачковом валу, подвижную муфту, кинематически связанную с регулирующим органом топливного насоса и установленную на валу с возможностью осевого перемещения, подпружиненный упор, установленный с возможностью перемещения вдоль оси вала, центробежные грузы, основные двуплечие рычаги, шарнирно установленные на крестовине, первые плечи которых связаны с центробежными грузами, а вторые плечи установлены с возможностью взаимодейст- вия с подпружиненным упором, дополнительные двуплечие рычаги, шар- нирно установленные на крестовине, причем первые плечи дополнительных двуплечих рычагов связаны с центробежными грузами, а вторые плечи установлены с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой, отличают и и с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, центробежные грузы снабжены кулисными направляющими и дополнительными шарнирами, а дополнительные двуплечие рычаги - ползунами, установленными на первых плечах, причем первые плечи основных двуплечих рычагов соединены с дополнительными шарнирами центробежных грузов, а ползуны дополнительных двуплечих рычагов установлены в направляющих кулисы,

2. Элемент по п.1. о т ли ч а ю щ и и с я тем, что первые плечи основных двуплечих рычагов подпружинены относительно крестовины..

&г.З

Использование: автоматическое регулирование дизелей. Сущность изобретения: механический чувствительный элемент регулятора скорости содержит крестовину