Регулятор скорости и нагрузки для дизеля Советский патент 1980 года по МПК F02D23/02 

(54) РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ И НАГРУЗКИ ДЛЯ ДИЗЕЛЯ

1

Изобретение относится к области машиностроения, в частност к двигатепестроению, а именно, к регуляторам скорости и нагрузки для дизелей.

Известны регуляторы скорости и нагрузки для дизелей, содержащие центробежный измеритель скорости, связанный с золотником гидроусилителей органа дозирования топливоподачи и управления нагрузкой, рычаг обратной связи, шарнирно свя- ... занный с органом дозирования и золотником гидроусилителей и соединенный посредством передачи с гидроусилителем нагрузки и датчиком давления наддува

Известные регуляторы не обеспечивают ,5 йолного согласования характеристики ограничения регулятора с характеристикой дизеля, что на дизелях с высоким наддувом приводит к повышенному дымленшона переходных режимах, а это в свою оче- 20 редь вьйывает преждевременное старение масла в дизеле, а также загрязнение окружающей среды продуктами неполного сгорания.

Цель изобретения улучшение работы дизеля на переходных режимах.

Поставленная цель достигается тем, что передача между рычагом обратной связи и датчиком давления наадува снабжена сервомотором, золотник которого связан с датчиком давления наддува, а поршень - с рычагом обратной связи и дополнительно - с датчиком давления наддува при помощи рычажной передачи с регулируемым передаточным отношением.

Рычажная передача с регулируемым передаточным отношением выполнена в виде кинематической обратной связи, содержащей нелинейный элемент.

Кроме того, кинематическая обратная связь вьгаолнена в виде двух основных рььчагов, установленные параллельно друг . другу с возможностью взаимного перемещения, и двух промежуточных рычагов, .причем первый основной рьгааг через связанньш с ним шарнирно промежуточный рычаг соединен с датчиком давления надДува, а второй основной рычаг через свой промежуточный рычаг - с золотником сер« вомотора.

На чертеже приведена схема регулятора скорости и нагрузки.

Регулятор содержит центробежный измеритель 1 скорости, связанный с золот НИКОМ 2 гидроусилителей 3 и 4 органа 5 дозирования топливоподачи и гидроусилителем 6 управления нагрузкой. Золотник 2 кинематически связан с , гидроусилителями 3 и 4 при помощи втулки 7 и рычажной передачи 8. Сервомотор 9 затяжки всережимной пружины центробежного измерителя 1 скорости через тягу 10 с регулировочным элементом 11 и рычаги 12 и 13 подключен к гидроусилителю 6 управления нагрузкой. Рычаг 14 обратной связи шарнирно связан с органом 5 дозирования топливоподачи и золотником 2 гидроусилителей 3 и 4 и соединен посредством передачи с гидроусилителем 6 управления нагрузкой и с датчиком 15 давления наддува. Передача между рьгаагом 14 обратной связи и датчиком 15 давления наддува снабжена сервомотором, ЗОЛОТН1Ж 16 которого связан с датчиком давления наддува, а поршень 17 - с рычагом 14 обратной связи через промежуточньй рычаг 18 и дополнительно - с датчиком давления наддува при помощи рычажной передачи с регулируемым передаточным отношением.

Рычажная передача выполнена в виде кинематической обратной связи, содержащей нелинейный элемент 19.

Кинематическая обратная связь выполнена в- виде двух основных рычагов 20 И 21, установленных параллельно друг другу с возмояшостью взаимного перемещения, и двух промеисуточных рычагов 22 и 23, причем первый основной рычаг 20 через связанный с ним шарнирно промежуточный рьлаг 22 соединен с датчиком 15 давления наддува, а второй основной рычаг 21 через свой промежуточный рычаг 23 - с золотником 16 сервомотора. Рычаг 21 снабжен упором 24, представляющим собой регулируемую ось опоры и качения рычага 2О, Тяга 25 и регулировочный винт 26 введены для обеспечения параллельности рычагов 2О и 21 с целью исключения влияния изменения коэффициента передачи при его регулировке упором 24 на настройку, устанавливаемую промежуточным рычагом 22 снабженным регулировочным винтом.

Датчик 15 давления наддува состоит из приемной камеры 27, золотника 28,

поршыя 29 и прунсины 30. В передачу между рычагами 13 и 18 введен регулировочный 31.

Регулятор работает следующим образом.

На установившемся режиме при нормальной работе, когда давление наддува соответствует мощности дизеля на данной частоте вращения, между регулировочным элементом 11 и рычагом 14 обратной связи, а также между регулировочным винтом 31 и рычагом 13 имеются соответственно зазоры а и б. Порщни -гидроусилителей 4 и 3 занимают положение, соответствующее нагрузке на дашюй частоте вращения.

При иабросе нагрузки золотник 2 под действием центробежного измерителя 1 скорости смещается вправо и соединяет управляемую полость гидроусилителя 3 дозирования топливоподачи со сливом, в результате чего, порщень гидроусилителя 3 перемещается вправо и перемещает орган дозирования топливоподачи на ее увеличение. Однако,, в первый период после нагрузки в силу инерционности турбокомпрессора, давление наддува будет соответствовать предшествующему режиму, и поршень 29 датчика давления наддува вместе с поршнем 17 и рычагом 18, будут оставаться в положении предшествующего режима.

В этом случае поршень гидроусилителя 3 будет поворачивать рычаг 14 обратной связи и, таким образом, будет выбирать зазор а. При дальнейшем движении поршня гидроусилителя 3 на увеличение подачи топлива, поршень рьгчагом 14 обратной связи через регулировочньш элемент 11 и тягу 10 будет перемещать золотник 2 влево до тех пор, пока золотник 2 не перекроет регулирующее окно во втулке 7, после чего поршень гидроусилителя 3 остановится и независимо от нагрузки ограничит подачу топлива.

По мере разгонатурбокомпрессора И роста давления наддува Рл жесткий цент приемной камеры 27 будет перемешаться влево, золотник 28 сообщит управляемую полость поршня 29 с напором рабочей жидкости, поршень 29 будет перемещатьс вправо и через пружину ЗО .возвращать жесткий центр приемной камеры 27 и золотник 28 к среднему положению. Одновременно поршень 29 через рычаг 21, упор 24 и рычаг 20 будет перемещать золотник 16 вправо, золотник 16 сообщит управляемую поршнем 17 полость сервомотора с напором рабочей жидкости, а поршень 17, перемещаясь вниз через промежуточный рычаг 18, переместит ры чаг обратной связи 14 вправо на увеличение зазора а, вследствие чего порше гидроусилителя 3 получит возможность дальнейшего перемещения на увеличение подачи топлива. Одновременно поршень 1 перемещаясь вниз через нелинейный элемент 19, будет перемещать тягу 25 вле во и через рычаг 21, упор 24 и рычаг 2 возвращать золотник. 16 к исходному положению. Таким образом, каждому новому значению давления наддува г будет соответствовать определенное положениепор шня 17 и, следовательно - определенное положение поршня гидроусилителя 3 дозирования топливоподачи. Причем, в связи с наличием нелинейного элемента 19, положение поршня гидроусилителя 3 будет определяться от давления наддува Т в зависимости, определяемой формой нелинейного элемента 19. Для совмещения ограничительной характеристики регулятора с характеристикой дизеля кинематическая обратная связ выполнена с регулируемым коэффициентом передачи, что достигается перемещением упора 24 на рьиаге 21. В регуляторе с гидроусилителем 6 управления нагрузкой на рычаге 18 устанав ливается регулировочный винт 31, который устанавливается так, что при недостаточном давлении наддува регулировочный винт 31 нажимает на рычаг 13, пос ледний отрьтаетря от поршня сервомотора 9, перемещает рычаг 12 вправо и уменьшает задание перемещения золотника гидроусилителя 6 управления нагрузкой. Такое исполнение регулятора скорости и нагрузки позволяет осуществить четкое управление нагрузкой дизеля в зависимос ти от изменения давления наддува, что существешю улучшит его работу на переЬсодных режимах. Формула изобретения 1.Регулятор скорости и нагрузки для дизеля, содержащий центробежньп1 измеритель скорости, связанный с золотником гидроусилителей органа дозирования топливоподачи и управления нагрузкой, рычаг обратной связи, шарнирно связанньй с органом дозирования и золотником гидроусилителей и соединенный посредством передачи с гидроусилителем нагрузки и датчиком давления наддува, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью улучшения работы дизеля на переходных режимах, передача между рычагом обратной связи и датчиком давления наддува снабжена сервомотором; золотник которого связан с датчиком давления наддува, а поршеньс рычагом обратной связи и дополнительно - с датчиком давления наддува при помощи рычажной передачи с регулируемым передаточным отношением. 2.Регулятор ПОП.1, отлича ю- ш и и с я тем, что рычажная передача с регулируемым передаточным отношением выполнена в виде кинематической обратной связи, содержаш:ей нелинейный элемент. 3.Регулятор по п. 1 и 2, отличающийся тем, что к шематическая обратная связь вьшолнена в виде двух основных рычагов, установленных параллельно друг другу с возможностью взаимного перемещения, и двух промежуточных рычагов, причем первый основной рьгааг через связанный с ним шарнирно промежуточный рычаг соединен с датчиком давления наддува, а второй бсновной рычаг через свой промежуточный рычаг - с золотником сервомотора. Источники 1шформации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 603761, кл. F 021 23/02, 1977.

-8