Регулятор скорости для двигателя внутренного сгорания транспортного средства Советский патент 1979 года по МПК F02D1/04 G05D13/24 

Для этого гидравлический сермотор снабжен установленными последовательно управляющими золотниками, связанными соответственно с задатчиками силы тяги и скорости движения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого регулятора.

Регулятор скорости имеет всережимную пружину 1 чувствительного элемента (измерителя скорости). Начальная затяжка пружины задается поршнем 2 гидравлического сервомотора. В сервомотор введены золотник 3, поддерживающий заданную силу тяги, и золотник 4, поддерживающий заданную скорость транспортного средства .(локомотива) .

Золотники управляются электромагнитами 5 и 6, связанными соответственно с задатчиками силы тяги и скорости движения (на чертеже не показаны). Золотники и порщень 2 кинематически связаны отрицательными обратными связями, имеющими рычаги 7 и 8 и пружины 9 и 10. Регулятор имеет входной вал 11, кинематически связанный с валом дизеля. На вале укреплены грузы 12 чувствительного элемента, внутри вала расположены золотник 13 и золотниковая втулка 14 гидравлического усилителя (гидроусилителя) органа дозирования подачи топлива (выхода регулятора). Гидравлический усилитель имеет силовой 15 и компенсирующий 16 порщни, насаженные на общий щток 17, являющийся выходом регулятора. От положения щтока зависят вращающий момент двигателя и нагрузки тягового генератора. Работа обратной связи усилителя выхода настраивается регулировочной иглой 18.

Золотник 3 приводится в движение электромагнитом 5, тяговое усилие катушки которого зависит от заданной силы тяги и скорости локомотива. Поскольку действительная сила тяги однозначно определяется скоростью локомотива и скоростью вала дизеля, положение золотника 3 зависит от соотношения действительной и заданной сил тяги локомотива. Золотник находится в среднем положении и закрывает канал, ведущий в полость над поршнем 2, если дейстзительная сила тяги локомотива равна заданной. Золотник 3 опускается вниз, если действительная сила тяги меньше заданной, и поднимается вверх от среднего положения, если действительная сила тяги больше заданной. Золотник 4 приводится в движение электромагнитом 6, тяговое усилие катушки которого пропорционально разности заданной и действительной скоростей локомотива. Золотник находится в среднем положении и закрывает канал, ведущий к золотнику 3, если заданная скорость больше действительной. При неподвижном локомотиве, но работаюгцем двигателе заданные и действительные силы тяги и скорости

равны нулю. Золотники находятся в среднем положении и не пропускают рабочей жидкости к поршню 2. Поршень 2 находится в крайнем верхнем положении. Двигатель работает без нагрузки на самых малых оборотах. Для приведения локомотива в движение машинист задает выбранную скорость движения и силу тяги.

Тяговые усилия катушек опускают золотники 3 и 4 вниз. Масло поступает в полость над поршнем 2. Поршень опускается на величину, соответствующую такой скорости вала дизеля, при которой трогание с места обеспечивается при заданной силе тяги. Остановка поршня в нужном положении происходит под действием обратной связи, возвращающей золотник 3 в среднее положение. После включения передачи тепловоз трогается с места. С возрастанием скорости тепловоза увеличивается тяговое усилие катущки электромагнита 5 и уменьщается у катущки электромагнита 6. Золотник 3 смещается вниз, увеличивая скорость вала дизеля, так, чтобы сила тяги с возрастанием скорости локомотива оставалась заданной. Когда поршень 2 достигнет крайнего нижнего положения, дизель будет работать с наибольшей скоростью вала и наибольшей нагрузкой, при этом с возрастание.м скорости локомотива сила тяги будет уменьшаться. Золотник 3 из-за увеличения тягового усилия катушки электромагнита 5 опустится в нижнее положение и не будет препятствовать движению масла в полость над поршнем 2 и из полости. Увеличение скорости локомотива уменьшает тяговое усилие катушки электромагнита 6. Несколько ранее, чем скорость достигнет заданной, золотник 4 закроет отверстие втулки и прекратит доступ масла к поршню 2 (опережение вызвано действие.м обратной связи рычага 8 и пружины потом начнем выпускать масло из полости над поршнем. Скорость и мощность двигателя уменьшается, увеличение скорости локомотива прекратится, локомотив будет двигаться с заданной скоростью независимо от изменения внешней нагрузки. Для остановки локомотива машинист выключает силу тяги и передачу. Сила катушки 5 уменьшается, золотник 3 поднимается вверх, поршень 2 поднимается вверх, двигатель переходит на работу без нагрузки при наименьшей скорости вала.

Скорость вала двигателя при применении изобретения изменяется плавно с изменением скорости и тягового усилия локомотива. Быстрое переключение оборотов двигателя не предусмотрено. Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить использование возможной силы тяги с 60 по крайней мере до 95%.

Формула изобретения

Регулятор скорости для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства с