Регулятор скорости двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F02D1/12 G05D13/38 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к регуляторам скорости двигателей внутреннего сгорания.

Известны регуляторы скорости двигателей внутреннего сгорания, содержащие центробежный измеритель скорости с золотником, установленным в подвижной втулке и гидравлически связанным с сервомотором, изодромный механизм с дающим и принимающим поршнями, установленными в сообщающихся между собой цилилдрах и кинематически связанных: дающий - с поршнем сервомотора, принимающий - с подвижной втулкой, внутреннюю маслосистему с каналом подачи масла в цилиндры дающего и принимающего порщией через регулируемый дроссель .

Из-за того, что поршци изодромпого механизма нагружены давлением масла только с одной стороны известные регуляторы чувствительны к вязкости масла, вследствие чего при холодном масле ухудшаются динамнческие параметры регулирования, а при горячем масле нарушается устойчивость его работы.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазона регулирования.

Для достижения поставленной цели цилиндры выполнены в виде замкнутых полостей, каждая пз. которых разделена при помощи поршня на два отсека: надпоршневый 5 и подпоршневый, причем одноименные отсеки цилиндров сообщены между собой и через регулируемый дроссель с каналом подачи масла. На чертеже приведена схема регулятора

JQ скорости двигателя внутреннего сгорания. Регулятор скорости двигателя содержит центробежный измеритель 1 скорости вращения вала, с KOTopbiM механически соединен золотник 2 с отсечным 3 и запорным 4

jg поясками и полостью 5. Золотник 2 установлен в подвижной втулке 6, имеющей окна 7-9. Для поступления масла в полость 5 служит окно 9. Через окна 7 и 8 нолость 5 сообщена каиалайи 10 и 11 с полостями

2Q 12 и 13 сервомотора 14, имеющего поршень 15, посредством рычага 16 кинематически связанный с дающим поршнем 17, находящемся в цилиндре 18 нзодромного механизма 19. Принимающий поршень 20, находя25 щнйся в цилиндре 21 изодромного механизма 19, кинематически связан с помощью рычага 22 с подвижной втулкой 6. Отсеки 23 и 24 замкнутых полостей цилиндров 18 и 21 изодромиого механизма 19, расноложенмыё над поршнями 17 и 20, м отсеки 25 и 26, расположенные под поршнями 17 и 20, сообщены между собой каналом 27 подачи масла, который перекрывается регулируемым дросселем 28. К окну 9 подвижной втулки 6 и одновременно к регулируемому дросселю 28 по каналу 29 обеспечивается поступление масла из внутренней маслосистемы регулятора.

Таким образом, надпоршневые отсеки 23 и 24 и подпоршневые отсеки 25 и 26 цилиндров 18 и 21 изодромного механизма 19 постоянно находятся под давлением, равным давлению во внутренней маслосистеме. Принимающий поршень 20 изодромного меданизма 19 соединен с упругим звеном 30, состоящим из внутренней 31 и наружной 32 пружин.

Регулятор скорости двигателя работает следзаощим образом.

На установившемся режиме работы двигателя все элементы регулятора находятся в равновесном положении, так как принимающий поршень 20 изодромного механизма 19 и подвижная втулка 6 возвращены, упругим звеиом 30 в исходное положение, а отсечной поясок 3 золотника 2 перекрывает окно 7 и препятствует поступлению масла в канал 11 и полость 12 сервомотора 14.

Изменение нагрузки, например ее сброс, вызывает в первый момент возрастание скорости вращения вала двигателя. Центробежный измеритель 1 скорости при этом перемещает золотник 2 вверх. Масло из окна 9 поступает в полость 5 и далее через окно 7, открытое отсечным иояском 3, в канал 11 и полость 12 сервомотора 14. Из-за разности площадей над и под поршнем 15 последний будет двигаться вниз и уменьшать подачу топлива в двигатель. Движение поршня 15 с помощью рычага 16 передается дающему поршню 17, который перемещается вверх и вытесняет масло из надпоршневого отсека 23 в отсек 24. Принимающий поршень 20 опускается и рычагом 22 приподнимает подвижную втулку 6. При своем движении вверх подвижная втулка 6 окном .7 достигает уровня отсечного пояска 3 и прекращает доступ масла в полость 12, что останавливает движение поршня 15 в положении, соответствующем новой подаче топлива Б двигатель. Однако скорость вращения вала двигателя продолжает оставаться больше скорости вращения, предшествовавшей изменению (сбросу) нагрузки.

Возвращение скорости вращения вала двигателя к скорости вращения, предшествовавшей изменению нагрузки, осуществляется следующим образом.

Одновременно со смещением подвижной втулки 6 вверх и принимающего порщня 20 вниз происходит деформация упругого звена 30 относительно неподвижного корпуса таким образом, что внутренняя пружина 31

сжимается, а наружная 32 не деформируется. Внутренняя пружина 31 стремится вернуть принимаюнгий поршень 20 и подви кную втулку 6 в исходное положение. Этому препятствует регулируемый дроссель 28, разделяющий подпоршневые отсеки 24 и 26. В результате воздействия пружииы 31 принимающий порщень 20 постепенно перемещается вверх за счет перетока масла через

регулируемый дроссель 28 из подпоршневого отсека 24 в отсек 26 по каналу 27 и занимает равновесное положение, которому соответствует скорость вращения вала двигателя до изменения нагрузки.

Скорость возвращения принимающего поршня 20 и, соответственно, подвижной втулки 6 регулируется открытием дросселя 28. При больших отклонениях принимающего

поршня 20 его верхняя кромка 33 заходит за кромку 34 и подпоршневые отсеки 24 и 26 сообщаются помимо канала 27. Это исключает чрезмерное отклонение принимающего поршня 20 и подвижной втулки 6, чем

существенно сокращается время восстановления скорости вращения вала двигателя без нарушения устойчивости регулирования. При набросе нагрузки регулятор скорости

двигателя действует следующим образом.

Центробежный измеритель 1 скорости перемещает золотник 2 вниз, а отсечной поясок 3 открывает окно 7 и масло вытесняется из полости 12 через канал 11 во внутреннюю маслосистему регулятора. Поршень 15 сервомотора 14 при этом перемещается вверх, дающий поршень 17 -вниз, принимаюший порщень 20 - вверх и подвижная втулка 6 -вниз, прекращая слив масла из

полости 12. Движение поршня 15 прекращается. Подача топлива в двигатель будет соответствовать новой нагрузке. В результате смещения принимающего поршня 20 вверх наружная пружина 32 упругого звена 30 сжимается и стремится вернуть его в равновесное положение. Одновременно с помощью рычага 22 возвращается подвилсная втулка 6. Процесс регулирования будет закончен когда подвижная втулка 6 займет

исходное положение.

Таким образом, двустороинее нагружение поршней с возможностью регулируемого соединения надпоршневых и подиоршневых отсеков обеспечивает идентичные условия

в его рабочих полостях, что способствует повышению устойчивости регулирования и уменьшению времени переходного процесса после изменения режима работы.

Формула изобретения

Регулятор скорости двигателя внутреннего сгорания, содержаший центробежный измеритель скорости с золотником, установленным в подвижной втулке и гидравлически связанным с сервомотором, изодромный

Механизм с дающим и принимающим поршнями, установленными в сообщающихся между собой цилиндрах и кинематически связанных: дающий норшень - с норшнем сервомотора, принимающий - с подвижной втулкой, и внутреннюю маслосистему с каналом подачи масла в пнлиндры дающего и принимающего поршней через регулируемый дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона регулирования, цилиндры

выполнены в виде замкнутых полостей, каждая из которых разделена при помощи поршня по два отсека: надпоршневый и подпоршневый, причем одноименные отсеки цилиндров сообщены между собой и через регулируемый дроссель - с каналом подачи масла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 469811, кл. F 02D 1/12, 1974.

23

t8

19