Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом и устройство его осуществления



Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом и устройство его осуществления
Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом и устройство его осуществления
Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом и устройство его осуществления
Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом и устройство его осуществления
Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом и устройство его осуществления

 


Владельцы патента RU 2576102:

Леонов Игорь Владимирович (RU)

Изобретение относится к области регулирования дизельных двигателей (ДВС). Техническим результатом является повышение точности управления ДВС и обеспечение работы дизеля с турбонаддувом на переходных режимах по экономической характеристике, улучшение качества рабочего процесса в цилиндре и снижение расхода топлива. Сущность изобретения заключается в том, что в двухимпульсную систему автоматического управления скорости (САРС) вводится дополнительный пневматический чувствительный элемент, компенсирующий на переходных режимах ДВС усилие затяжки пружины от рычага управления скорости и позволяющий управлять подачей топлива по экономической характеристике дизеля в зависимости от удаления от режима наибольшей экономичности, определяемого как скоростью вращения вала дизеля, так и подачами топлива и воздуха в цилиндр дизеля. Для обеспечения возможности работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике к главному рычагу механического центробежного чувствительного элемента подсоединяют дополнительный пневматический чувствительный элемент, соединенный с впускным трубопроводом дизеля с турбонаддувом и компенсирующий резкое изменение усилия затяжки пружины от рычага управления скоростью вала, делая возможной работу дизеля по экономической характеристике за счет запаздывания изменения давления наддувочного воздуха от соответствующих изменений подачи топлива и скорости вращения вала дизеля. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области автоматического управления ДВС, а также к устройствам для осуществления указанной технологии.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны способ управления и регулятор дизеля с турбонаддувом, содержащие пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха с подпружиненной мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом ДВС, а с другой - двуплечим рычагом, соединенным с органом дозирования топливоподачи (рейкой топливного насоса высокого давления) и главным рычагом механического центробежного чувствительного элемента [1, 2]. Причем оба конца двуплечего рычага упираются в регулируемые упоры, а главный рычаг механического центробежного чувствительного элемента соединен пружиной с рычагом управления и тарелкой, в которую упираются центробежные грузы, приводящиеся во вращение от вала дизеля.

Известный способ работы (авторское свидетельство № 891992 "Регулятор дизеля с турбонаддувом" зарегистрирован 23 апреля 1980, опубликован 23.12.1981 Бюллетень № 47 [1],) состоит в том, что подача топлива в цилиндр дизеля определяется двумя чувствительными элементами - пневматическим и центробежным механическим в зависимости от давления наддувочного воздуха во впускном трубопроводе дизеля и от скорости вращения вала дизеля.

Подача топлива механическим центробежным чувствительным элементом определяется скоростью вращения центробежных грузов и усилием затяжки главной пружины рычагом управления скорости, а подача топлива пневматическим чувствительным элементом определяется давлением наддувочного воздуха.

Известный способ управления ДВС по отклонению от заданной скорости вращения вала дизеля имеет недостаток в том, что на переходных режимах работы подача топлива, определяемая управлением механическим центробежным чувствительным элементом, остается постоянной при резком изменении усилия затяжки главной пружины от рычага управления скорости при разгоне, делая невозможной работу дизеля по экономической характеристике [3, 4].

Под экономической характеристикой дизеля понимается соотношение между крутящим моментом и скоростью вращения вала при минимизации удельного расхода топлива дизелем. Поскольку давление наддувочного воздуха пропорционально крутящему моменту при прочих равных значениях скоростей валов дизеля и турбокомпрессора, то обратная связь по нагрузке (крутящему моменту) может быть заменена на комбинацию обратной связи по скорости вала дизеля и давлению наддувочного воздуха.

Известный регулятор дизеля с турбонаддувом (авторское свидетельство на устройство № 896246 "Двухимпульсный регулятор дизеля с турбонаддувом" зарегистрирован 23 апреля 1980, опубликовано 07.01.1982 Бюллетень № 1 [2]) принципиально не может реализовать способ работы дизеля по экономической характеристике. Причиной этого является невозможность осуществить изменение подачи топлива на переходном режиме в соответствии со скоростью вращения вала дизеля из-за того, что главный рычаг механического центробежного чувствительного элемента при резком изменении положения рычага управления скорости выходит на упор [3, 4].

Цель изобретения - повышение точности управления ДВС и обеспечение работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшение качества рабочего процесса и снижение расхода топлива.

Для достижения поставленной цели в двухимпульсную систему автоматического управления скорости (САРС) вводится дополнительный пневматический чувствительный элемент, компенсирующий на переходных режимах ДВС усилие затяжки пружины от рычага управления скорости и позволяющий управлять подачей топлива по экономической характеристике дизеля в зависимости от удаления от режима наибольшей экономичности, определяемого как скоростью вращения вала дизеля, так и подачами топлива и воздуха в цилиндр дизеля. Таким образом, для достижения поставленной цели и обеспечения возможности работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике к главному рычагу механического центробежного чувствительного элемента подсоединяется дополнительный пневматический чувствительный элемент, соединенный с впускным трубопроводом и компенсирующий резкое изменение усилия затяжки пружины от рычага управления, делая возможной работу дизеля по экономической характеристике за счет запаздывания изменения давления наддувочного воздуха от соответствующих изменений подачи топлива и скорости вращения вала дизеля.

Параметрическая зависимость экономичности ДВС представляет собой связь между параметрами режима работы с показателями экономичности расхода энергии, например, зависимости крутящего момента ДВС от скорости вращения вала дизеля М(ω) при постоянном значении удельного расхода топлива (пунктирные кривые на фиг. 1). Построение экономической характеристики ДВС осуществляется в этих координатах М и ω по данным экспериментальных исследований, а в предлагаемой схеме автоматического регулятора обеспечивается настройкой регулируемых упоров. Управление ДВС в эксплуатации по экономической характеристике может служить значительным резервом повышения экономичности на переходных режимах, но конструкция и алгоритм действия системы управления ДВС по экономичности до сих пор не разработаны [3, 4].

В качестве математического выражения критерия экономичности при разработке способа управления ДВС может быть принято отклонение параметров переходного режима М и ω от точки минимального расхода топлива (точка С на фиг. 1), которое должно минимизироваться системой управления ДВС. Для вывода алгоритма управления работы ДВС по критерию экономичности расхода энергии может быть использован следующий принцип. В основу его кладется минимизация отклонения rmin переходного режима от наиболее экономичного режима работы ДВС (фиг. 1) с координатами точки С (Мэк, ωэк), как показано кривыми на фиг. 1, где 1 - экономическая характеристика ДВС; 2 - внешняя характеристика; 3 - предельная регуляторная характеристика.

Это отклонение может быть представлено как переменный радиус окружности с центром в точке минимального удельного расхода топлива С (фиг. 1), проведенной через точку ее пересечения с линией постоянного значения мощности дизеля в точках 4 и 5:

Радиус этой окружности r прямо пропорционален приросту удельного расхода топлива ge с коэффициентом пропорциональности:

Таким образом, реализация предлагаемого способа работы ДВС и минимизация изменения удельного расхода топлива Δg=g-gmin на переходном режиме возможна за счет воздействия на подачу топлива в соответствии с отклонениями скорости вращения вала и крутящего момента ДВС от положения ωэк и Мэк точки минимального удельного расхода топлива gmin на экономической характеристике:

Применяемая на дизелях САРС в существующем виде не способна выполнять эти функции управления экономичности расхода топлива, так как при перемещении рычага орган управления топливоподачи (рейка топливного насоса) выходит на регулировочные упоры, обеспечивая работу по внешней характеристике дизеля. Система управления расхода топлива, состоящая из дизеля с турбонаддувом и автоматического регулятора и реализующая предлагаемый способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом, может быть построена на базе САРС с введением корректирующего импульса по давлению наддува положительной обратной связью взамен использования импульса по нагрузке [3, 4]. Экспериментальные исследования дизеля с турбонаддувом были проведены автором [4], которые показали возможность устойчивой работы САРС с введением корректирующего импульса по давлению наддува положительной обратной связью.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является повышение точности управления ДВС и обеспечение работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшение качества рабочего процесса и снижение расхода топлива.

Известный способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом ставит подачу топлива в цилиндр дизеля в зависимость от отклонения скорости вращения вала рычагом управления скорости от заданного значения, независимо от положения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике.

Предлагаемый способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом ставит подачу топлива в цилиндр дизеля в зависимость (2) от отклонения скорости вращения вала (первый импульс управления топливоподачи) и крутящего момента от заданного значения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике ωэк и Мэк. Причем в качестве второго импульса управления - импульса нагрузки предлагается использовать пропорциональный ему импульс давления наддувочного воздуха.

Известен способ автоматического управления дизеля, называемый принципом регулирования по отклонению [3], ставящий подачу топлива в цилиндр дизеля в зависимость от отклонения заданной рычагом управления скорости вращения вала с помощью отрицательной обратной связи, независимо от положения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике дизеля. Известен способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом, заключающийся в изменении подачи топлива в цилиндр дизеля в зависимости от отклонения от заданной рычагом управления скорости вращения вала двигателя с помощью отрицательной обратной связи независимо от положения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике дизеля.

Предлагается способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления ДВС и обеспечения работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшения качества рабочего процесса и снижения расхода топлива, дополнительно обеспечивается изменение подачи топлива в цилиндр дизеля в зависимости от отклонения от положения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике дизеля с помощью импульса давления наддувочного воздуха.

Лучшее решение отличается тем, что импульс давления наддувочного воздуха вводится в центробежный чувствительный элемент скорости дизеля с помощью положительной обратной связи.

1. Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом, заключающийся в изменении подачи топлива в цилиндр дизеля в зависимости от отклонения заданной рычагом управления скорости (вращения вала двигателя) с помощью отрицательной обратной связи независимо от положения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике дизеля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления ДВС и обеспечения работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшения качества рабочего процесса и снижения расхода топлива, дополнительно обеспечивается изменение подачи топлива в цилиндр дизеля в зависимости от отклонения от положения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике дизеля с помощью импульса давления наддувочного воздуха.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импульс давления наддувочного воздуха вводится в центробежный чувствительный элемент скорости дизеля с помощью положительной обратной связи.

3. Регулятор дизеля с турбонаддувом, содержащий пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с двуплечим рычагом, одно плечо которого подсоединено к подпружиненной мембране пневматического чувствительного элемента, второе - к главному рычагу механического центробежного чувствительного элемента, а средняя точка двуплечего рычага - к органу дозирования топливоподачи; причем при перемещении двуплечего рычага концы его упираются в регулируемые упоры, а главный рычаг соединен пружиной с рычагом управления (скорости вращения вала двигателя), отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления ДВС и обеспечения работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшения качества рабочего процесса и снижения расхода топлива, он снабжен дополнительным пневматическим чувствительным элементом давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с главным рычагом механического центробежного чувствительного элемента.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что связь органа дозирования топливоподачи с двуплечим рычагом выполнена в виде кулисно-кривошипного механизма.

Известен регулятор дизеля с турбонаддувом, содержащий пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с двуплечим рычагом, одно плечо которого подсоединено к подпружиненной мембране пневматического чувствительного элемента, второе - к главному рычагу механического центробежного чувствительного элемента, а средняя точка двуплечего рычага - к органу дозирования топливоподачи; причем при перемещении двуплечего рычага концы его упираются в регулируемые упоры, а главный рычаг соединен пружиной с рычагом управления скорости (вращения вала двигателя).

Предлагается регулятор дизеля с турбонаддувом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления ДВС и обеспечения работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшения качества рабочего процесса и снижения расхода топлива, он снабжен дополнительным пневматическим чувствительным элементом давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с главным рычагом механического центробежного чувствительного элемента.

Лучшее решение автоматического регулятора дизеля с турбонаддувом отличается тем, что связь органа дозирования топливоподачи с двуплечим рычагом выполнена в виде кулисно-кривошипного механизма.

Предлагаемый способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом ставит подачу топлива в цилиндр дизеля в зависимость (2) от отклонения скорости вращения вала (первый импульс управления топливоподачи) и крутящего момента от заданного значения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике ωэк и Мэк. Причем в качестве второго импульса управления - импульса нагрузки (крутящего момента [3]) предлагается использовать пропорциональный импульс давления наддувочного воздуха Рв.

Общим признаком известного и предлагаемого способа автоматического управления дизеля с турбонаддувом является зависимость подачи топлива в цилиндр дизеля от скорости вращения вала двигателя. Но эта зависимость наблюдается у всех САРС дизелей и без турбонаддува.

Существенным различием предлагаемого способа автоматического управления дизеля с турбонаддувом от известного состоит в том, что подача топлива в цилиндр дизеля ставится дополнительно в зависимость (2) от отклонения скорости вращения вала (первый импульс управления топливоподачи) и крутящего момента от заданного значения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике ωэк и Мэк, причем в качестве второго импульса управления - импульса нагрузки (крутящего момента) предлагается использовать пропорциональный импульс давления наддувочного воздуха Рв.

Существенные совпадающие признаки известного и предлагаемого устройств автоматического управления дизеля с турбонаддувом заключаются в наличии механического центробежного чувствительного элемента, однако эти признаки присущи большинству САРС.

Существенным отличием известного и предлагаемого устройств автоматического управления дизеля с турбонаддувом является наличие дополнительного пневматического чувствительного элемента давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с главным рычагом механического центробежного чувствительного элемента.

Дополнительным отличием предлагаемого устройств автоматического управления дизеля с турбонаддувом от известного является связь органа дозирования топливоподачи с двуплечим рычагом в виде кулисно-кривошипного механизма.

Основная совокупность существенных признаков заявляемого устройства, позволяющая реализовать достижение заявленного технического результата, заключается в наличии дополнительного пневматического чувствительного элемента давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с главным рычагом механического центробежного чувствительного элемента.

Сравнение свойств заявляемого и известного решений показывает, что у заявляемого решения появляются новые свойства, не совпадающие со свойствами известных решений, и что заявляемое решение обладает существенными отличиями.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 2 представлена схема автоматического регулятора дизеля с турбонаддувом, содержащего пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха 1 с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя 2, а с другой стороны - с пружиной 5 и с концом двуплечего рычага 9, при движении упирающегося в регулируемый упор 3. Пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха 4 с мембраной связан с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя 2, а с другой стороны - с пружиной 6, заключенной между мембраной и регулируемым упором 14, и с главным рычагом 10 механического центробежного чувствительного элемента.

Механический центробежный чувствительный элемент содержит центробежные грузы 8, приводимые во вращение от вала дизеля 16 и контактирующиеся с главным рычагом 10, упирающегося при движении в регулируемый упор 7. Главный рычаг 10 соединен главной пружиной 11 с рычагом управления двигателя 12, упирающегося при движении в регулируемый упор 15. Средняя часть двуплечего рычага 9 соединена с органом дозирования топливоподачи 13 топливного насоса высокого давления 17 дизеля 16. Дизель с турбонаддувом содержит в своем составе турбокомпрессор 18, соединенный с впускным патрубком 2 дизеля 16.

Лучшее решение устройства включает общеизвестный кулисно-кривошипный механизм, связывающий орган дозирования топливоподачи 13 с двуплечим рычагом 9.

Работа устройств по предлагаемому способу

Переходный режим дизеля с турбонаддувом, например разгон, наступает при перемещении рычага 12 управления скорости (вращения вала двигателя) двигателя, вызывающего увеличение затяжки главной пружины 11. При этом главный рычаг 10 перемещается вправо и перемещает двуплечий рычаг 9 и орган дозирования топливоподачи 13 в сторону увеличения подачи топлива (вправо).

Увеличение подачи топлива вызывает рост скорости вращения вала турбокомпрессора 18. Последнее приводит с некоторой задержкой к росту давления наддувочного воздуха во впускном трубопроводе 2, воздействующего на мембраны пневматических чувствительных элементов 1 и 4 в сторону увеличения подачи топлива. Эта задержка связана с инерцией ротора турбокомпрессора 18, которая позволяет ограничить топливоподачу в начальный период переходного режима дизеля 16 с турбонаддувом. Таким образом, увеличение подачи топлива увязывается с ростом давления наддувочного воздуха Рв и подачей воздуха в цилиндр дизеля, что позволяет повысить качество рабочего процесса в цилиндре дизеля [4].

Максимальная подача топлива в цилиндр дизеля, определяющая крутящий момент на номинальном режиме работы дизеля, регулируется при нахождении двуплечего рычага 9 на обоих регулируемых упорах 3 и 7 на внешней характеристике (кривая 2 на фиг. 1). На переходных режимах дизеля с турбонаддувом с задержкой роста давления наддувочного воздуха Рв подача топлива снижается непосредственно пневматическим чувствительными элементом 1. Регулируемый упор 7 пневматического чувствительного элемента 4 настраивается на подачу топлива, определяющую крутящий момент на наиболее экономичном режиме работы дизеля.

Подача топлива органом дозирования топливоподачи 13 согласуется с действием механического центробежного чувствительного элемента, который содержит центробежные грузы 8, приводимые во вращение от вала дизеля 16, упирающиеся в главный рычаг 10, соединенный главной пружиной 11 с рычагом управления 12 скорости вращения вала двигателя. Это согласованное действие механического центробежного чувствительного элемента и пневматического чувствительного элемента 4 зависит от соотношения жесткостей пружин 4 и 5 с жесткостью главной пружины 11 и настройкой регулируемых упоров 14 и 15, которые определяют скорости вращения вала дизеля 16 на номинальном и наиболее экономичном режимах работы. Таким образом, положение экономической характеристики дизеля 16 определяется соотношением (2), связывающим текущие значения скорости вращения и крутящего момента и обеспечивающим работу дизеля на переходном режиме со сниженным давлением наддувочного воздуха по экономической характеристике во впускном трубопроводе 2 путем настройки регулируемых упоров 3, 7, 14 и 15.

Экономическая характеристика однозначно определяется коэффициентом пропорциональности kg [5] по соотношению между режимными параметрами дизеля на номинальном режиме ωном и Мном и в режиме работы максимальной экономичности ωэк и Мэк, через которые она проходит (кривая 1 рис. 1). Поскольку давление наддувочного воздуха определяется скоростью вала дизеля и нагрузкой (крутящим моментом), связанной с подачей топлива в цилиндр дизеля, действие обоих пневматических чувствительных элементов 1 и 4 и механического центробежного чувствительного элемента согласуются для обеспечения работы ДВС по экономической характеристике. Согласование идет положительной обратной связью, поскольку увеличение давления наддувочного воздуха вызывает увеличение подачи топлива, которое автоматически способствует росту давления наддувочного воздуха до значения на номинальном режиме работы. Номинальный режим работы принадлежит пересечению трех характеристик дизеля 1, 2, 3 (рис. 1) и является последней точке разгона по экономической характеристике дизеля.

Поскольку увеличение подачи топлива органом дозирования топливного насоса высокого давления 17 при разгоне перемещением рычага управления 12 вызывает рост скорости вращения вала дизеля 16, то вступает в действие отрицательная обратная связь [3] через действие механического центробежного чувствительного элемента в сторону перемещения органа дозирования топливоподачи 13 для снижения подачи топлива в цилиндр дизеля 16.

Переходные процессы в цепи положительной и отрицательной обратной связи автоматического регулятора идут одновременно и определяются такими конструктивными параметрами САРС как жесткости пружин чувствительных элементов и настройкой регулируемых упоров 3, 7, 14 и 15, положение которых определяют скорости вращения вала ДВС, крутящего момента и давления наддувочного воздуха на номинальном и наиболее экономичном режимах работы. Таким образом, параметры экономической характеристике дизеля (1) определяются настройкой регулируемых упоров 3, 7, 14 и 15.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Заявляемые способ работы и устройство его реализации позволяют повысить эффективность транспортных машин с ДВС и снизить расход энергии по сравнению с известными устройствами. Применение его позволяет снизить потери энергии и повысить экономичность машин на неустановившихся режимах работы разгона путем работы ДВС по экономической характеристике. Управление ДВС в эксплуатации по экономической характеристике может служить значительным резервом повышения экономичности на переходных режимах.

Изменение подачи топлива по экономической характеристике обеспечивается измерением скорости вращения вала дизеля и давления наддувочного воздуха, пропорционального нагрузке дизеля с турбонаддувом.

Испытания показали [4], что в соответствии с заявленным изобретением может оно быть реализовано с обеспечением безопасности работы.

Литература:

1. Кругов В.И., Леонов И.В., Шатров В.И. и др. Авторское свидетельство № 891992 "Регулятор дизеля с турбонаддувом" зарегистрировано 23 апреля 1980, опубликовано 23.12.1981 Бюллетень № 47

2. Кругов В.И., Леонов И.В., Шатров В.И. и др. Авторское свидетельство на устройство № 896246 "Двухимпульсный регулятор дизеля с турбонаддувом" зарегистрировано 23 апреля 1980, опубликовано 07.01.1982 Бюллетень № 1

3. Кругов В.И. Автоматическое регулирование ДВС. М: Машгиз, 1963. - 600 с.

4. Кругов В.И., Леонов И.В., Шатров В.И. Формирование равновесной характеристики двухимпульсного регулятора по скорости и давлению надувочного воздуха комбинированного ДВС. «Известия Вузов. Машиностроение» № 7, 1987. с. 81-85

5. И.В. Леонов. Теория механизмов и машин. - М.: Высшее образование, 2009. - 239 с.

Подписи под рисунками

фиг. 1. Схематизированная параметрическая зависимость ДВС (ω и Мкр - текущие скорость вращения вала дизеля и крутящий момент): 1 - экономическая характеристика ДВС; 2 - внешняя характеристика; 3 - предельная регуляторная характеристика;

фиг. 2. Схема регулятора дизеля с турбонаддувом: 1 - пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха; 2 - впускной трубопровод двигателя; 3 - регулируемый упор; 4 - пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха; 5 - пружина; 6 - пружина; 7 - регулируемый упор; 8 - центробежные грузы; 9 - двуплечий рычаг; 10 - главный рычаг; 11 - главная пружина; 12 - рычаг управления скорости двигателя; 13 - орган дозирования топливоподачи; 14 - регулируемый упор; 15 - регулируемый упор; 16 - дизель, 17 - топливный насос высокого давления; 18 - турбокомпрессор.

1. Способ автоматического управления дизеля с турбонаддувом, заключающийся в изменении подачи топлива в цилиндр дизеля в зависимости от отклонения заданной рычагом управления скорости вращения вала двигателя с помощью отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления ДВС и обеспечения работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшения качества рабочего процесса и снижения расхода топлива, дополнительно обеспечивается изменение подачи топлива в цилиндр дизеля в зависимости от отклонения от положения точки минимального удельного расхода топлива на экономической характеристике дизеля с помощью импульса давления наддувочного воздуха.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что импульс давления наддувочного воздуха вводится в центробежный чувствительный элемент скорости дизеля с помощью положительной обратной связи.

3. Регулятор дизеля с турбонаддувом, содержащий пневматический чувствительный элемент давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с двуплечим рычагом, одно плечо которого подсоединено к подпружиненной мембране пневматического чувствительного элемента, второе - к главному рычагу механического центробежного чувствительного элемента, а средняя точка двуплечего рычага - к органу дозирования топливоподачи; причем при перемещении двуплечего рычага концы его упираются в регулируемые упоры, а главный рычаг соединен пружиной с рычагом управлении скорости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления ДВС и обеспечения работы дизеля на переходных режимах по экономической характеристике, улучшения качества рабочего процесса и снижения расхода топлива, он снабжен дополнительным пневматическим чувствительным элементом давления наддувочного воздуха с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом двигателя, а с другой стороны - с пружиной и с главным рычагом механического центробежного чувствительного элемента.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что связь органа дозирования топливоподачи с двуплечим рычагом выполнена в виде кулисно-кривошипного механизма.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах регулирования топливоподачи дизельных двигателей. Система регулирования многотопливного дизеля содержит центробежный датчик (1) с подвижной муфтой (2), главный рычаг (3), установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой (2), рычаг (9) управления, связанный через пружину (8) с главным рычагом (3), и орган дозирования топлива.

Изобретение может быть использовано в регуляторах частоты вращения двигателей внутреннего сгорания. Электронно-механический регулятор частоты вращения дизеля содержит корпус, приводной вал (1), державку (2) грузов, жестко установленную на валу (1), центробежные грузы (3), шарнирно установленные в державке (2), муфту (4) центробежных грузов, установленную коаксиально приводному валу с возможностью перемещения вдоль его оси, опирающуюся через пяту штока (26) на главный рычаг (5), шарнирно установленный в корпусе регулятора и опирающийся на него винтом.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным системам двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно к центробежным регуляторам частоты вращения дизелей. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к устройствам для испытания регуляторов скорости непрямого действия двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, конкретно к центробежным регуляторам частоты вращения дизелей. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к центробежным регуляторам частоты вращения дизелей. .

Изобретение относится к системам регулирования топливоподачи дизелей и может быть использовано в машиностроении, преимущественно, в двигателестроении. .
Наверх