Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания

 

1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт. св. ,№ 909251, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования частоты вращения двигателя на переходных режимах, рычаг обратной связи снабжен реле линейной скорости , а промежуточная тяга снабжена электромагнитным исполнительным механизмом, подключенным в источнику питания, причем реле линейной скорости кинеметически связано с силовым рычагом и электрически - с электромагнитным исполнительным механизмом, который кинематически связан с рычагом пружины регулятора. 2.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что реле линейной скорости выполнено в виде подвижного и двух неподвижных контактов , причем подвижный контакт снабжен двумя Гфужинами, установлен между двумя неподвижными контактами и кинематически связан с силовым рычагом регулятора и электрически - с одним из полюсов источника питания, а неподвижные контакты электрически связаны с электромагнитным исполнительным механизмом. 3.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитный исполнительный механизм выполнен в виде двух соленоидов с подвижными сердечниками и ползуна, причем ползун кинематически связан с рычагом пружины регулятора и с одним из подвижных сердечников, а другой подвижный сердечник выполнен с буртяком и пружи (Л ной с предварительной затяжкой, один конец которой связан с корпусом соленоида, а второй - с буртиком сердечника. 4.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитный, исполнительный механизм снабжен двумя выключателями, кинематически связанными с управляющим золотником сервомотора. оо 4 ел to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(59 F 02 D 1 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (61) 909251 (21) 3637750/25-06 (22) 26.08.83 (46) 15.01.85. Бюл. ¹ 2 (72) Н. 1О. Сережко, К. Е. Долганов, С. А. Ковалев и В. И. Романюк (71) Киевский автомобильно-дорожный институт им. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции .(53) 621.43-543 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 909251, кл. F 02 D 1/04, 1982. (54) (57) 1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ по авт. св. № 909251, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования частоты вращения двигателя на переходных режимах, рычаг обратной связи снабжен реле линейной скорости, а промежуточная тяга снабжена электромагнитным исполнительным механизмом, подключенным в источнику питания, причем реле линейной скорости кинеметически связано с силовым рычагом и электрически — с электромагнитным исполнительным механизмом, который кинематически связан с рычагом пружины регулятора.,.80, 1134752 A

2. Регулятор по и. 1, отличающийся тем, что реле линейной скорости выполнено в виде подвижного и двух неподвижных контактов, причем подвижный контакт снабжен двумя йружинами, установлен между двумя неподвижными контактами и кинематически связан с силовым рычагом регулятора и электрически — с одним,из полюсов источника питания, а неподвижные контакты электрически связаны с электромагнитным исполнительным механизмом.

3. Регулятор по и. 1, отличающийся тем, что электромагнитный исполнительный механизм выполнен в виде двух соленоидов с подвижными сердечниками и ползуна, причем ползун кинематически связан с рычагом пружины регулятора и с одним из подвижных сердечников, . а другой подвижный сердечник выполнен с буртиком и пружиной с предварительной затяжкой, один конец котосой связан с корпусом соленоида, а второй — с буртиком сердечника.

4. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что электромагнитный исполнительный механизм снабжен двумя выключателями, кинематически связанными с управляющим золотником сервомотора.

1134752

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

По основному авт. св. № 909251 известен регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий чувствительный элемент, соединенный с органом дозирования топлива,и пружиной регулятора через рычаг управления, рычаг пружины, связанной промежуточной тягой с рычагом управления. Регулятор дополнительно снабжен сервомотором с управляющим золотником, рычагом обратной связи и двуплечим рычагом, причем золотник и шток сервомотора через рычаг обратной связи подсоединен к рычагу регулятора, рычаг пружины регулятора через двуплечий рычаг — со штоком сервомотора и через промежуточную тягу — с рычагом управления. Промежуточная тяга снабжена подвижной опорой с роликами и регулировочным винтом.

При работе двигателя с переменной нагрузкой его частота вращения изменяется, что приводит к изменению центробежной силы чувствительного элемента регулятора, При этом под воздействием этой силы поворачивается рычаг регулятора, изменяя положение органа дозирования топлива и величину натяжения пружины регулятора. Одновременно с этим перемещение рычага вызывает перемещение связанного с ним через рычаг обратной связи управляющего золотника сервомотора. При этом в цилиндр сервомотора под давлением поступает рабочая жидкость, обеспечивая перемещение поршня в направлении, противоположном перемещению золотника. Перемещение поршня приводит к изменению натяжения пружины регулятора и обратному перемещению управ ляющего золотника до его нейтрального положения, после чего поршень останавливается в некотором новом положении, которое зависит от величины нагрузки на двигатель. В результате изменение частоты вращения двигателя при изменении нагрузки зависит не от жесткости пружины регулятора, как это имеет место в обычном всережимном регуляторе, а от степени корректирования натяжения пружины, осуществляемого сервомотором. Таким образом обеспечивается уменьшение наклона регуляторной характеристики двигателя по сравнению с наклоном регуляторной характеристики, формируемой обычным всережимным механическим регулятором, причем величина наклона может изменяться на ходу дизеля с помощью подвижной опоры промежуточной тяги и регулировочного винта 11).

Недостатком этого регулятора является то, что динамические показатели системы регулирования (заброс частоты вращения и длительность переходного процесса) практически определяются свойствами всережимного механического регулятора, кото20

55 рые не могут обеспечить требования к регуляторам первого класса точности по

ГОСТ 10511 — 72.

Целью изобретения является повышение точности регулирования частоты вращения двигателя на переходных режимах.

Цель достигается тем, что в регуляторе частоты вращения двигателя внутреннего сгорания рычаг обратной связи снабжен реле линейной скорости, а промежуточная тяга снабжена электромагнитным исполнительным механизмом, подключенным к источнику питания, причем реле линейной скорости кинематически связано с силовым рычагом регулятора и электрически — с электромагнитным исполнительным механизмом, который кинематически связан с рычагом пружины регулятора.

Реле линейной скорости выполнено в виде одного подвижного и двух неподвижных контактов, причем подвижный контакт снабжен двумя пружинами, установлен между двумя неподвижными контактами и кинематически связан с силовым рычагом регулятора и электрически — с одним из полюсов источника питания, а неподвижные контакты электрически связаны с электромагнитным исполнительным механизмом.

Электромагнитный исполнительный механизм выполнен в виде двух соленоидов с подвижными сердечниками и ползуна, причем ползун кинематически связан с рычагом пружины регулятора и с одним из подвижных сердечников, а другой подвижный сердечник выполнен с буртиком и пружиной с предварительной затяжкой, один конец которой связан с корпусом соленоида, а второй — с буртиком сердечника.

Электромагнитный исполнительный механизм снабжен двумя выключателями, кинематически связанными с управляющим золотником сервомотора.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема регулятора; на фиг. 2 — зависимость частоты вращения от времени переходного процесса при сбросе — набросе 100О/о нагрузки и нулевом наклоне регуляторной характеристики двигателя с регулятором прототипом (кривая 1) к с предлагаемым (кривая 2).

Регулятор содержит чувствительный элемент 1, кинематически связанный с помощью силового рычага 2 с органом 3 дозирования топлива, пружиной 4 и подвижным контактом 5 реле линейной скорости 6. Подвижный контакт 5 удерживается в нейтральном положении двумя растянутыми пружинами 7, натяжение которых регулируется винтами 8, и расположен между двумя неподвижными контактами 9 и 10. Воздушный зазор между подвижным 5 и неподвижными контактами 9 и 10 регулируется винтами 11.

1134752 з

Реле линейной скорости 6 установлено на рычаге 12 обратной связи., который связан с управляющим золотником 13 и поршнем 14 сервомотора 15. Шток 16 поршня 14 посредством двуплечего рычага 17 связан с рычагом 18 пружины 4 регулятора и ползуном 19 электромагнитного исполнительного механизма 20, который установлен на промежуточной тяге 21, связанной с рычагом управления 22. Электромагнитны и исполнительный механизм 20 состоит из двух соленоидов 23 и 24 с подвижными сердечниками 25 и 26, пружины 27 с предварительной затяжкой и регулировочного винта 28. На сердечнике 25 выполнен буртик

29, а сердечник 26 прикреплен к ползу.ну 19.

Подвижный контакт 5 реле линейной скорости 6 электрически связан с одним из полюсов источника питания 30, а неподвижные контакты 9 и 10 через параллельно соединенные выключатели 31 — соответственно с соленоидами 23 и 24.

Промежуточная тяга 21 снабжена подвижной опорой 32 с роликами 33 и регулировочным винтом 34. Полость управляющего золотника 13 сообщена с полостью цилиндра сервомотора 15 при помощи каналов 35 и 36. Перемещение поршня 14 в пределах рабочего хода ограничено регулируемыми упорами 37 и 38, поворот рычага 18 пружины 4 в сторону увеличения подачи топлива ограничен упором 39, поворот силового рычага 2 в сторону выключения подачи топлива ограничен упором 40.

Для подачи рабочей жидкости в сервомотор регулятор снабжен насосом 41 с пе-, репускным клапаном 42, масляным резервуаром 43 и фильтром 44.

Регулятор работает следующим образом.

При работе двигателя в режиме, заданном рычагом 22 управления, центробежная сила грузов чувствительного элемента 1 уравновешивается восстанавливающей силой пружины 4.

Восстанавливающая сила зависит от предварительной деформации пружины 4 регулятора (от положения рычага 18) и положения органа 3 дозирования подачи топлива. Подвижный контакт 5 реле линейной скорости 6 удерживается пружинами 7 в нейтральном положении, при котором обеспечивается воздушный зазор между этим контактом и Неподвижными контактами 9 и 10. Золотник 13 перекрывает каналы, соединяющие золотниковую полость с полостью цилиндра. Поршень 14 находится в некотором положении, зависящем от нагрузки на двигатель. В случае номинальной нагрузки он будет находиться на упоре 37.

Сердечник 25 соленоида 23 под действием сжатой пружины 27, натяжение которой превышает максимально возможное натяжение пружины 4 с учетом передаточного отношения от ползуна 19 к пружине 4, находится в крайнем правом положении. Ползун 19 под действием пружины 4 упирается в сердечник 25. Выключатели 31 находятся в разомкнутом положении.

С уменьшением нагрузки частота вращения двигателя увеличивается, что приводит к увеличению центробежной силы чувствительного элемента 1. В результате

>О этого силовой рычаг 2 поворачивается влево со скоростью, зависящей от скорости увеличения центробежной силы чувствительного элемента (от углового ускорения вала двигателя), перемещая связанный с ним орган 3 дозирования подачи топлива в сторону уменьшения подачи и растягивая пружину 4. Перемещение силового рычага

2 вызывает одновременное смещение подвижного контакта 5 влево от нейтрального положения и поворот рычага 12 обратной

2р связи вокруг шарнирного соединения этого рычага со штоком поршня 14. При этом велич и на смещения подвижного контакта

5 будет зависеть от скорости перемещения силового рычага 2, величины вязкого трения золотника 13 и натяжения пружин 7 (влиянием сил пружин включателей 31 пренебрегаем из-за их малости) .

Смешение подвижного контакта 5 будет продолжаться до упора его в регулировочный винт 11 неподвижного контакта 9. После этого перемещение рычага 2 будет обеспечивать только поворот рычага 12 обратной связи, благодаря чему золотник 13 сместится влево от нейтрального положения.

При этом произойдет замыкание контактов левого включателя 31 и электрический ток

3g от источника питания 30 через замкнутые контакты 5 и 9 реле линейной скорости и выкл.очатель 31 поступит в катушку соленоида 23 и подвижный сердечник 25 сместится влево, сжи,;ружину 27. Под действием

40 пружины 4 регулятора ползун 19 сместится влево, что приведет к повороту двуплечего рычага 17 вокруг его шарнирного соединения со штоком 16 до упора в регулировочный винт 28. При этом рычаг 18 повернется в сторону уменьшения натяжения пружины 4 регулятора.

Уменьшение натяжения пружины 4 регулятора приведет к дополнительному перемещению силового рычага 2 влево и, следовательно, перемещению органа 3 дозирования нодачи топлива в сторону уменьшения подачи.

Одновременно с этим поворот рычага 12 обратной связи приводит к смещению золотника 13 влево и каналы 35 и 36 открываются. Рабочая жидкость под давлением поступает через открытый канал 35 в левую полость цилиндра сервомотора 15.

Под действием рабочей жидкости на поршень 14 последний переместится вправо и

1134752

1134752

n,мин.

7540

1500

1ФбО

,г

Фиг. 2

2,0

Я, t С

Редин г(>!> М. Недолу >ке(и.:>

Заказ!)874> 34 (.r>.тивит.. ь В. Ии(енко. е (!> л И Вен(с Корр>. ктор A. Знмокосов,lm к 535 !!одписное

ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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