Центробежный регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания

 

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий центробежный измеритель скорости, кинематически связанный с золотниковым распорядительным элементом , соединяюш,им силовой и изодромный сервомоторы между собой и с маслосистемой , и сервомотор затяжки всережимной пружины, гидравлически подключенный к маслосистеме и кинематически связанный при помощи рычажной передачи с задаюш.им золотниковым устройством и корпусом регулятора , отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода топлива, регулятор снабжен рычагом обратной связи, вспомогательнь1м сервомотором с поршнем и штоком и дополнительным золотниковым устройством , втулка которого связана с силовым сервомотором, а золотник - с рычагом обратной связи, подсоединенным средней точкой к корпусу, и концом -кштоку вспомогательного сервомотора и к рычажной передаче, причем вспомогательный сервомотор при помощи дополнительного золотникового устройства гидравлически соединен с маслосистемой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 F 02 D 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3566034/25-06 (22) 21.03.83 (46) 15.05.84. Бюл. № 18 (72) В. В. Стрекопытов, П. К. Балычев, Е. С. Ковалевский, А. В. Грищенко и Ю. М. Русаков (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (53) 621.436-545 (088.8) (56) 1. Тепловозные дизели Д49. Под ред.

Е. А. Никитина. М., «Транспорт», 1982, с. 162 — 167. (54) (57) l. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ, содержащий центробежный измеритель скорости, кинематически связанный с золотниковым распорядительным элементом, соединяющим силовой и изодром„.SU„„1092291 А ный сервомоторы между собой и с маслосистемой, и сервомотор затяжки всережимной пружины, гидравлически подключенный к маслосистеме и кинематически связанный при помоьци рычажной передачи с задающим золотниковым устройством и корпусом регулятора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода топлива, регулятор снабжен рычагом обратной связи, вспомогательным сервомотором с поршнем и штоком и дополнительным золотниковым устройством, втулка которого связана с силовым сервомотором, а золотник — с рычагом обратной связи, подсоединенным средней точкой к корпусу, и l(oHUoì — и штоку вспомогательного сервомотора и к рычажной передаче, причем вспомогательный сервомотор при помощи дополнительного золотникового устройства гидравлически соединен с маслосистемой.

109229!

2. Регулятор НO и. 1, отлггчсгюигггйся тем, что связь втулки дополнительного золотникового усгройства с силовым сервсмотором гыполнена B виде демпфиругощей профильной опоры.

3. Регулятор IIo пп. 1 и 2, от?гичиюигийся тем, что сервомотор затяжки всережимной

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателя внутреннего сгорания.

Известен регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий центробежный из vlcритель скорости, кинематически связанный с зо.чотниковым распорядительным элемеHтом, соединяюгцим силовой и изодромный сервомоторы между собой и с маслосистемой и сервомотор затяжки всережимной пружины, гидравлически подключенный к маслосистеме и кинематически связанный при помощи рычажной передачи с задающим золотниковым устройством и корпусом регулятора (11.

Известный регулятор поддерживает 110стоянную мощность дизеля для .каждого режима работы за счет изменения при lloмощи индуктивного датчика нагрузки, что позволяет стабилизировать тепловое состояние деталей дизеля на каждом режиме работы.

Однако связь контуров регулирования дизеля и тягового генератора посречством индуктивного датчика снижает устойчивость системы автоматического регулирования и может привести к появлению автоколебаний в ней. Для исключения таких режимов постоянная времени регулятора могцности выбрана заведомо большей, чем это необходимо. Регулятор оказывается не в состоянии своевременно корректировать мощность тягового генератора, которая колеблется в широких пределах, вызывая тем самым повышенный расход топлива.

Цель изобретения -- уменьшение расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, гго центробежный регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, содержащий центробежный измеритель скорости, кинематически связанный с золотниковым распорядительным элементом, соеди няющим силовой и изодром ный сервомоторы между собой и маслосистемой, и сервомотор затяжки всережимной пружины, гидравлически подключенный к маслоIIpу?кины станОВлен Внутри поршня ВспОмогател ьнсго сервомотора.

4. Регулятор по и. 1, отличающийся тем, гто подсоед:-гнение рычага обратной связи к истоку вспомогательного сервомотора и рычажной передаче выполнено I3 виде дополн и тел ь ного ры! B I B. системе и кинематически связанный при помощи рычажной передачи с задающим . ? золотниковым уcTpoHcTBoivi и корпусом регулятора, снабжен рычагом обратной связи, вспомогательным сервомотором с поршнем и пгтоком и дополнительным золотникОВым устройствоil. втулка которого связана с силовым сервомотором, а золотник — с рычагом обратной связи, подсоединенным средней точкой к корпусу, и концом — к штокх вспомогательного сервомотора и к рычажной передаче, причем вспомогательный сервомотор при помощи дополнительного золот15 никового устройства гидравлически соединен с маслосистемой.

Связь втулки дополнительного золотникового устройства с силовым сервомотором выполнена В виде демпфирующей профиль20 ной опоры.

Сервомотор затяжки всережимной пружины установлен внутри поршня вспомогательного сервомотора.

Подсоединение рычага обратной связи к и току вспомогательного сервомотора и

25 рычажной передаче выполнено в виде дополнительного рычага.

На фиг. представ.чен регулятор, первый вариант; на фиг. 2 — то же, второй варна нт.

Регулятор (фиг. 1) содержит центробежный измеритель скорости 1, кинематически связанный с ним золотник 2, соединякнций силовой 3 и изодромный 4 сервомоторы с аккумулятором 5 маслосистемы.

Сервомотор 6 затяжки всережимной пружины 7 гидравлически соединен через золотник 8 задатчика 9 с маслосистемой и кинематически связан при помощи рычажной передачи !О с золотником 8. Рычажная передача с одной стороны соединена со штоком серВомотора 6, а с другой — со штоком вспомогательного сервомотора 11, связанного рычагом 12 обратной связи с дополнительным золотниковым устройством 13. Втулка

14 связана через демпфер 15 с профильной поверхностью !6, соединенной со штоком 17 силового сервомотора.

109229!

Регулятор по второму варианту (фиг. 2) отличается тем, что сервомотор затяжки 6 всережимной пружины 7 расположен внутри поршня вспомогательного сервомотора 11, со штоком которого связаны рычаг обратной связи 12 и дополнительный рычаг 18. Средней точкой последний опирается на корпус, а концом соединен со второй стороной рычажной передачи 10.

Регулятор работает следующим образом.

В установившемся состоянии при постоян-1 ной нагрузке дизеля скоростной режим дизеля поддерживается центробежным измерителем скорости 1 и золотниковым распорядительным элементом 2 на уровне, определяемом положением сервомотора 6 затяжки всережимной пружины 7 согласно задатчику 9. При увеличении нагрузки на дизель из-за некоторого снижения частоты вращения коленчатого вала центробежные грузы измерителя 1 сходятся, и золотник 2 открывает канал для слива из-под силового 3 20 и изодром ного 4 сервомотора. Поршень сервомотора 3 движется на увеличение подачи, и регулятор отрабатывает возмущение по известному принципу. Но как только шток

17 силового сервомотора 3 двинется на увеличение подачи, через профильную поверхность 16 и демпфер 15 приходит в движение втулка 14, которая открывает доступ масла из аккумулятора 5 в рабочую полость вспомогательного сервомотора 11. Последний движется вверх, перемещая рычажную пе- щ редачу 10 и рычаг 12 до тех пор, пока золотник золотникового устройства 13 не перекроет окно во втулке 14. Одновременно при перемещении рычажной передачи 10 опускается золотник 8 и открывает доступ масла из аккумулятора 5 в сервомотор 6 35 затяжки всережимной пружины 7. Затяжка пружины увеличивается до тех пор, пока золотник 8 посредством рычажной передачи 10 не возвратится в исходное положение.

В новом равновесном состоянии сохраняется прежнее значение соотношения скоростного режима к цикловой подаче топлива при возросших значениях их. Уменьшение нагрузки дизеля вызывает обратный процесс перестройки режима работы без изменения положения задатчика 9.

Работа центробежного регулятора по второму варианту (фиг. 2) отличается тем, что когда двинулась втулка 14, масло из системы поступает в рабочую полость вспомогательного сервомотора 11. Последн и и перемещается до тех пор, пока через рычаг

12 золотник золотникового устройства 13 не перекроет входной канал во втулке 14. Перемещение поршня вспомогательного сервомотора 11 влече за собой пропорциональное перемещение сервомотора 6 затяжки всережимной пружины 7. Регулятор отрабатывает новый режим по известному принци пу.

Си и крон ное дви жение сервомоторов 6 и 11 вызывает пропорциональную деформацию фигуры, образованной штоками их и рычажной передачи 10 и дополнительного рычага 8. Средние точки рычажной передачи 10 и рычага 18 остаются неподвижными, следовательно неподвижен и золотник 8 задатчика. Таким образом производится подстройка скоростного режима дизеля и цикловой подачи топлива при неизменном положении задатчика. Зависимость изменения цикловой подачи топлива и скоростного режима дизеля рассчитывается заранее и задается в регуляторе в виде профильной поверхности 16.

В качестве дополнительного золотникового устройства может быть использовано несколько измененное золотниковое устройство сервомотора индуктивного датчика серийного регулятора с соответствующими соединениями.

Использование регулятора на тепловозном дизеле позволяет повысить силу тяги тепловоза на 6 /() и снизить расход топлива в среднем на 4 /р.

l09229l

Составитель В. Ищенко

Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 3225/22 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4