Гидромеханический регулятор частоты вращения для тепловозных двигателей внутреннего сгорания с турбонаддувом Советский патент 1982 года по МПК F02D1/00 

1

Изобретение относится к устройствам автоматического регулирования частоты вращения двигателей внутренjнего сгорания с турбонаддувом, преI имущественно для тепловозных дизелей со ступенчатым управлением частотой вращения вала двигателя.

Известны гидромеханические регуляторы частоты вращения для тепловозных двигателей внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержащие сервомотор задания частоты вращения, поршень которого с одной стороны связан через пружину с центробежным датчиком частоты вращения, а с Другой - через рычажную передачу - с управляющим золотником, и узел ступенчатого задания частоты вращения, выполненный в виде дискретных элементов, например электромагнитов, связанных с рычажной передачей V

Недостатком таких регуляторов является невозможность смещения нагрузочных режимов (тепловозной характеристики) дизеля в зону высоких частот вращения при одновременном сохранении минимальной частоты вращения на возможно более низком уровне для экономии топлива на холостом ходу. В связи с этим при установке такого регулятора частоты вращения на тепловозные дизели с высокой едепенью наддува на минимальных ступенях управления приходится устанавливать

to величину нагрузки, исходя из условия получения требуемых тяговых свойств тепловоза, в результате чего из-за низкого коэффициента избытка воздуха не обеспечивается полное сгорание

IS топлива, повышается димность выхлопа, ухудшается экономичность, растет теплонапряженность деталей цилиндропоршневой группы дизелей, особенно в переходных процессах не достигает20ся требуемая приемистость.

Целью изобретения является снижение дымности выхлопа и теплонапряженмости цилиндро-поршневой группы двигателя. Поставленная цель достигается тем что регулятор частоты вращения снабжен двумя кинематическими ограничителями, выполненными в виде микромет рических винтов, первый из которых связан с рычажной передачей для ограничения ее перемещения, а второй установлен на цилиндре.сервомотора с возможностью контакта с поршнем для ограничения хода последнего. На чертеже изображена схема регулятора частоты вращения. Регулятор содержит сервомотор задания частоты вращения, поршень 1 которого с одной стороны связан через всережимную пружину 2 с центробежным датчиком 3 частоты вращения, а с другой - через рычажную передачу - с управляющим золотником . Рычажная передача состоит из рычагов 5 и 6, соединенных шарнирами 7 и 8 с тягой 9. Узел ступенчатого задания 1 частоты вращения, выполненный в виде дискретных элементов, например элект ромагнитов, связан при помощи шарнира 1 1 и рычага 6 с управляющим золот ником 4. Регулятор снабжен двумя кинематическими ограничителями 12 и 13 первый из которых связан с тягой 9 рычажной передачи для ограничения ее перемещения, а второй установлен на цилиндре 14 сервомотора с возможностью контакта с поршнем 1 для огра ничения хода последнего. Ограничители 12 и 13 выполнены в виде микромет рических винтов. Нуфта 15 центробежн го датчика 3 соединена с органом дозирования топлива. Гидромеханический регулятор часто ты вращения работает следующим образом. Центробежный датчик 3 приводится во вращение от коленчатого вала двигателя, частота вращения которого задается путем изменения затяжки все режимной пружины 2, при помощи поршня 1, Ход поршня 1 на уменьшение затяжки всережимной пружины 2 ограничен ограничителем 13, а перемещение рычагов рычажной передачи ограничено ограничителем 12. При дискретном изменении задания в сторону снижения частоть вращения, узел ступенчатого задания 10, перемещая шарнир11 и поворачивая рычаг 6 в шарнире 8, перемещает золотник 4. Золотник 4 сообщает верхнюю полость над поршнем 1 со сливом. Поршень 1, перемещаясь вверх, ослабляет затяжку всережимной пружины 2, Перемещение поршня 1 продолжается до тех пор, пока рычаг 6 рычажной передачи, поворачиваясь вокруг шарнира 11, не вернет золотник в исходное положение. Величина перемещения поршня 1 определяется величиной перемещения шарнира 11 и передаточным отношением в рычажной передаче. Таким образом, каждой величине перемещения шарнира 11 соответствует определенная величина перемещения поршня 1. Это происходит до тех пор, пока рычажная передача тягой 9 не упрется в ограничитель 12. В этом случае поршень 1, перемещаясь вверх, поворачивает рычаг 5 вокруг шарнира 7 не воздействуя на золотник k, вследствие чего величина его перемещения не зависит от величины перемещения шарнира 11, а определяется только положением ограничителя 13. Благодаря этому при одной и той же величине перемещения шарнира 11 (при положении рычажной передачи на-ограничителе 12) обеспечивается требуемое перемещение поршня 1, а следовательно, и неравномерное приращение частоты вращения двигателя, что позволяет сместить в необходимых пределах тепловозную характеристику в зону более высоких частот вращения. При этом достигается одновременное увеличение приемистости и требуемых тяговых свойств тепловоза путем смещения тепловозной характеристики двигателя в область более высоких частот вращения при сохранении минимальной частоты вращения на возможно более низком уровне. Формула изобретения 1. Гидромеханический регулятор частоты вращения для тепловозных двигателей внутреннего сгорания с Турбонаддувом, содержащий сервомотор задания частоты вращения, поршень которого с одной стороны связан через всережимную пружину с центробежным датчиком частоты вращения, а с другой - через рычажную передачу с управляющим золотником, и узел

ступенчатого задания частоты вращения, выполненный в виде дискретных элементов, например, электромагнитов, связанных с рычажной передачей, отличающийся тем, что, с целью снижения дымности выхлопа и теплонапряженности цилиндропоршневой группы двигателя, регулятор снабжен двумя кинематическими ограничителями, первый из которых связан с рычажной передачей для ограничения ее перемещения, а второй установлен на цилиндре сервомотора с возможностью контакта с поршнем для ограничения хода последнего.

2. Регулятор по п. 1, о т л и чающийся тем,что кинематические ограничители выполнены в виде микрометрических винтов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № , кл. , 1951.

гЬ / Ж