Гидромеханический регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1981 года по МПК F02D1/10 

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известны гидромеханические регуляторы частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащие подпружиненную в осевом направлении крьшьчатку, установленную на ведущем валу с возможностью осевого перемещения и расположенную в замкнутом цилиндрическом корпусе, заполненном маслом, исполнительный механизм и регулирующий орган l.

Недостатком этих гидромеханических регуляторов .является ограниченность диапазона регулирования скоростных режимов.

Цель изобретения - обеспечение стабильного всережимного регулирования.

Для достижения поставленной цели корпус регулятора снабжен перепускными каналами, равномерно расположенными по окружности корпуса, ,

регулируемыми прецизионными дросселями, установленными в каналах, и приводом задания скоростного режима, соединяющим дроссели между собой, причем входы каналов подключены к корпусу регулятора тангенциально, а выходы - радиально и по нормали.

На фиг. I приведена конструктивная схема регулятора; на фиг. 2 структурная схема регулятора} на фиг. 3 - зависимость перестановочного усилия Y крыльчатки при различном -Эффективном сечении (Wf) дросселей и крутящего момента двигателя внутреннего сгорания от частоты вращения.

Регулятор содержит подпружиненную в осевом направлении.упругим элементом i крьшьчатку 2, установленную на ведущем валу 3 с возможностью, осевого перемещения и расположенную в эамкнут ж щшиндрическом корпусе 4, заполненном маслом, испол3нительный механизм 5, соединенный с регулирующим органом 6, например рейкой топливного iHacoca, Ведущий нал 3 снабжен шлицевой муфтой 7 с сальниковым уплотнением 8 крыльчатки и установлен на опорном подшипнике 9. Корпус 4 регулятора снабжен переnycKHbDviH каналами 10, равномерно расположент 1ми по окружности корпуг са, регулируемыми прецизионными дрос селями 1, установленными в каналах iOj и приводом 2 задания скоростного режима, соединяющим дроссели 1 между собой, причем входы кана лов 10 подключены к корпусу Д регуля тора тангенциально, а выходы - радиально и по нормали. Регулятор работает следующим образом. цилиндрическом корпусе 4 регулятора на ведущем валу 3 вращается крыльчатка 2 с закрепленной на нем шлицевой муфтой 7. При движении лопатки крыльчатки 2 в жидкости на ней возникает подъемная сила5 которая обеспечивает перестановочное усилие самой крыльчатки, которое через муфту 7 передается на исполнительный механизм 5 и одновременно растягивает упругий элемент 1, возвращающий крыльчатку 2 в первоначальное положение при смене скоростного режи ма. Усилие с исполнительного механиз ма 5 передается к регулирующему органу 6 ( рейке Топливного насоса), Поскольку плотность жидкости мало изменяется в диапазоне температур эксплуатационной работы двигателя (-50°С - 50°с), то перестановочное усия5-° регулятора остается постоянны И&) :е :/;г;;в температуры жидкости влияет лщаь на ее вязкость и, следовательно, на сопротивление вращению кгг-; льчатки, ЧТО не влияет на работу рег-улягора. Изменяя эффективное проходное се че нке каналов 10 с помощью прецизиОННьгл; дросселей 11, управляемых при водом 2 задания скоростного режима можно изменять угловую скорость жид кости Ш и, следовательно, регулировать таанм образом перестановочно усилие V . ПРИ наличии одного перепускного канала разница в угловых скоростях крьшьчатки и жидкости образуется то ко в ограниченной зоне вблизи выход 7 него сечения перепуска. Для получения указанной разницы по всему корпусу 4 регулятора необходимо увеличить количество перепускных каналов 10, т.е. разместить выходы каналов перепуска равномерно по окружности корпуса 4 регулятора, что обеспечивает стабильность перестановочного усилия . При закрытии дросселей переток жидкости из точек типа А и во всех перепускных каналах отсутствует, подъемная сила на лопатках крыльчатки и, следовательно, перестановочное усилие равны нулю. При открытии дросселей 11 возникает переток жидкости, торможение основного потока за счет присоединенной массы жидкости, следовательно, появляется разница в окружных скоростях жидкости и крыльчатки 2, и перестановочное усилие становится отличным от нуля. Всережимность регулирования обеспечивается за счет изменения эффективного проходного сечения дросселей 11 в перепускньк каналах 10(фиг,2) при этом соответственно изменяется степень торможения вращающегося кольца жидкости.Автоматическое перемещение рейки топливного насоса, связанной с муфтой 7 крыльчатки 2, осуществляется только за счет изменения подъемной силы на лопатках крыльчатки. В связи с этим крайние положения рейки соответствуют предельным значениям подъемной сш1ыУ у,с,1 ,(фиг. З). Подъемная сила создает на муфте 7 усилие, равное при равновесном ее положении предварительной затяжке пружины регулятора. Следовательно, при всех значениях подъемной силы, равных или меньших ,,муфта 7 регулятора находится в крайнем левом йоложении и поддерживает рейку на упоре в положении полной подачи топлива. По мере увеличения подъемной силы муфта 7 перемещается вправо, деформируя упругий элемент 1. Связанная с муфтой. 7, рейка перемещается в сторону вкJнoчeния подачи топлива, причем частота вращения, при которой начинается деформация упругого элемента, определяется положением дросселей 11. В соответствие с регуляторными характеристиками топливного насоса в интервале от внепгаей характеристики до характеристики холостого хода образуются регуляторные характеристики двигателя (.Фиг. 3), Применение гидромеханического ре гулятора упрощает конструкцию и сни жает весовые показатели регулятора, исключает влияние сил сухого трения повьппает точность регулирования, упрощает настройку на заданный режи работы и обеспечивает возможность работы при любом пространственном положении. Формула изобретения Гидромеханический регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий подпруткинен ную в осевом направлении крыльчатку, установленную на ведущем валу с возможностью осевого перемещения 74 ц расположённую в замкнутом цилиндрическом корпусе, заполненном маслом, исполнительный механизм и регулирующи орган, отличающ и и с, я тем, что, с целью обеспечени/1 стабильного всережимного регулирования, корпус регулятора снабжен перепускньми каналами, равномерно расположенными по окружности корпуса, регулируемыми прецизионными дросселями, установленными в каналах, и приводом задания скоростного режима, соединяющим дроссели между собой, причем входы каналов подключены к корпусу регулятора тангенциально, а выходы - радиально и по нормали, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 72573, кл. F 02 D 1/10, 1946.

Of- настройка пол0 ксния

tntft Hd iflt tn (itodbwKHtM omMOcantt/i no кала крильчатка).

Zf/fff)- перснеи ение

Y(ii}- oceSoe усилие

перестановочное усилиеjiif l(Hft) Jfwex 2мО| - перемещение 4л - крутящий нднвнт SSuiame/1/i Twwin j Cfr BneuiH/ A xOfaKmef uCfnuKu co(ctx-) 3 0)явл