Регулятор скорости для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК F02D1/18 

1

Лвобретение относится к области машиностроения, в частности, к регуляторам скорости вращения для двигателя внутреннего ргорания.

Известны регуляторы скорости для двигателя внутреннего сгорания, содержа щие измеритель скорости в виде грузавопотника, соединенного через гидроусилитель с суммирующим рычагом, свяаанньгм с органом дозирования подали топлива, и сервомотор воздействия по нагрузке, с6 п тиегп1ый напорной магистралью с грузом-золотником, а сливной - с дросселем, управляемым гидроусилителем, и связанный при помощи упругого звена с суммирующим рычагом l .

В указанном регуляторе с целью повышения качества регулирования, применен сервомотор для воздействия по наг- рувке с подпружиненным поршнем, соединенным с грузом-золотником через дроссель постоянного проходного сечения, с суммирующим рычагом через упругую связь, а со сливной магистралью черев

дросселирующее отверстие в стенке сервомотора воздействия по отклонению и выточку на поршне. В этом регуляторе обеспечивается нулевая степень неравно- мерности только на одном расчетном, например, номинальном скоростном ре- жиме. Это объясняется тем, что при переходе на частичные скоростные режимы давление рабочей жидкости перед дросселем постоянного проходного сечения уменьшается, вследствие чего уменьшается давление в сервомоторе нагрузки, что приводит к увеличению степени неравномерности по мере снижения скоростного режима.

Для обеспечения нулевой степени неравномерности регулятора на всех скоростных режимах необходимо, чтобы изменение давления в цилиндре сервомотора воздействия по нагрузке было припримерно постоянным во всем скоростном диапазоне работы двигателя. Это определяется тем, что величина перемеще ния рейки на внешней и частичных ре3,69 гуляторных характеристиках примерно одинаковая. Целью изобретения является повышение точности регулирования на неноминаль- ных режимах. Для этого в известном регуляторе скорости между грузом-золотником и сервомотором установлен дроссель, управляемый измерителем скорости. На фиг. 1 показана схема регулятора; на фиг. 2 и 3 - его характеристики. Регулятор содержит ротор 1, в радиальном отверстии которого установлен груа-волотник 2 с пружиной 3. На стерж не грува-еолотника имеется выточка 4, кромки которой частично перекрывают от верстия впускного 5 и выпускного 6 каналов. В роторе имеется также канал 7. Головка грува-золотника закрыта колпачком 8. Выточка 4 сообщена каналами в грузе-золотнике с внутренней полостью колпачка 8. Груз-волотник сообщен каналом 9 с гидроусилителем, состоящим из цилиндра 10, поршня 11 и двуплечего рычага 12 и упругого звена (пружины) 13. К двуплечему (суммирующему) рычагу 12 присоединена рейка (дозирующий орган) 14 топливного Насоса. На поршне 11 имеется проточка 15, кромки которой при перемещении поршня изменяют проходное сечение отверстия 16 в стенке цилиндра 10. Проточка 15 и отверстие 16 выполняют роль дросселя, управляемого гидроусилителем. Сервомотор воздействия по нагрузке состоит из цилиндра 17, поршня 18 со штоком 19, пружины 20, муфты 21, свя занной с рычагом управления 22. К што 19 поршня 18 присоединена пружина 12 Управляемый дроссель состоит.из цилиндра 23, поршня 24 с дросселирующей иглой 25, входящей в (тверстие 26 с острыми кромками, пружины 27, регулировочного винта 28 с контргайкой 29. Дроссельная игла имеет конусные продольные пазы ЗО. Бак 31 с рабочей жидкостью сообщен с регулятором сливной магистралью 32 и напорной магистралью 33. В питающем насосе 34 имеется переливной кла пан 35. Винт 36 служит для ограничени максимальной подачи топлива. Регулятор работает следующим обравом. Питающий насос 34 подает рабочую жидкость из бака 31 во впускной канал 5, давление в котором регулируется пе4реливным клапан ом. 35. Это давление всегда выше рабочего давления в колпачке 8, При вращении ротора груз-золотник автоматически устанавливается относительно отверстий впускного 5 и выпускного 6 каналов в положение, при котором давление рабочей жидкости в колпачке 8 уравновешивает центробежную силу груза-золотника, усилие пружины 3 и давление в подзолотниковой полости, сообщенной со сливной магистрада ю 32. Давление рабочей жидкости используется в качестве регулирующего импульса по отклонению, который передается по каналу 9 в цилиндр 10 гидроусилителя и в цилиндр 23 управляемого дросселя. Часть рабочей жидкости через пазы 30 на дроссельной игле 25, канал 37i Цилиндр 17, канал 38, отверстие 16 и проточку 15 на поршне 11 сливается в бак 31. В случае уменьшения нагрузки двигателя, частота вращения еговоарастает, в результате чего повышается давление в колпачке 8. Поршень 11 под действием увеличивающегося давления перемещается, растягивая пружину13 и сжимая пружину 20, и частично перекрывает отверстие 16 в стенке цилиндра 10. В результате возрастающего гидравлического сопротивления в отверстии 16, давление в канале 38 и в цилиндре 17 увеличивается. Это давление перемещает поршень 18 со штоком 19 в новое положение, в результате чего пружина 20 сжимается, а натяжение пружины 13 ослабевает, т.е. происходит ивменекие настройки регулятора в сторону ут 1еньшения частоты вращения. Возраста-ние давления в цилиндре 17 зависит от положения рейки топливного насоса, кинематически связанной с поршнем 11, т.е. изменяется пропорционально подаче топлива, а следовательно, пропорционально мощности или нагрузке двигателя. Давление в цилиндре 17 зависит от давления перед дроссельной аглой 25 и отнощения между площадями проходных сечений отверстий 16 и 26. При переходе на частичные скоростные ре}кимы давление перед дроссельной иглой 25 уменьшается, а изменение проходного сечения отверстия 16 остается практически постоянным. Поэтому максимальная величина давления в цилиндре 17 при максимальном перемещений поршня 11 влево зависит от скоростного режима. Эта зависимость устраняется тем, что на частичных скоростных режимах-пружина 27 перемещает иглу 25 вверх, проходное сечение отверстия 26 увеличивается, благодаря чему максимальное давление в цилиндре 17 сохраняется постоянным независимо от скоростного режима. Это обеспечивает ся соответствующим выборсж размеров конусных павов 30 на дроссельной игле 25, ее хода и параметров пружины 27 Таким образом, обеспечивается одинаковая (в том числе нулевая) степень неравномерности регулятора н всех частичных скоростных режимах. С помощью рычага управления 22 мож но изменять предварительную деформацию пружин 13 и 20, чем обеспечивается вее ре жим ность регулирования. На фиг. 2 сплошными линиями покаеано, как изменяется эффективное проходное сечение Д| отверстия 23 в зависимости от частоты вращения ц вала регулятора (где Ч ц - номинальные обороты) и как при этом изменяется расход Q через отверстие 23, и приращение Ар давления в цилиндре 19. Эти зависимое ти расчетные. При расчете приращения давления лр принято, что на любом из скоростных режимов рейки тсятливного на соса перемещается на полный рабочий ход. Так же штриховыми линиями показаны соответствующие зависимости в противопоставляемом регуляторе ij сдрос селем постоянного проходного сечения, 2 .видно, что приращение давления др в предлагаемом регуляторе не зависит от скоростного режима. На фиг, 3 сплошными линиями показа- ны вависимости перемещения h рейки ТОПЛИВНОГО насоса от частоты вращения И вала регулятора на номинальном режиг ме (линии 1) и на двух частичных режимах (линии 2 и З) для предлагаемого регулятора, а штриховыми линиями соответствующие зависимости для противопоставляемого регулятора iJ Формула изобретения Регулятор скорости для двигателя внутреннего сгорания, содержащий измеритель скорости в виде груаа-золотника,. соединенного через гидроусилитель с сутИ мирующим рычагом, связанным с органом дозирования подачи топлива, и сервомотор воздействия по нагрузке, соединенный напорной магистралью с грузся -золотником, а сливной - с дросселем, управляемым гидроусилителем, и связанный при помощи упругого звена с суммирующим рычагом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования.на неноминальных режимах, между грузом-золотником и сервомотором уста«о ен дроссель, управляемый иамерителем скорости, Источники информации, принятые во снимание при экспертиао 1. Авторское свидетельство СССР Ne 43571з, кл. F 02 D 1/18, 1976.

20 /5

/

33

з

; 35 J4

т.1

ХА

.

7ПнП

г/г.2