Автоматический регулятор качества рабочей смеси в авиационных двигателях

 

М 58870

Класс 46 а, 23

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана при СНК СССР

Б. П. Покровский и В. Д. Рево

Автоматический регулятор качества рабочей смеси в авиационных двигателях.

Заявлено 10 Февраля 1940 года в НКАП 3а М 7013.

Опуолнкова но 31 января 1941 года.

Известны автоматические регуляторы качества рабочей смеси в авиационных двигателях внутреннего горения с наддувом.

В предлагаемом регуляторе этого рода применен гидравлический пульсатор, предназначенный для периодического изменения качества рабочей смеси путем воздействия, вместе с дифференциальным анероидом, на распределительные органы сервомотора, служащего для изменения и фиксации положения дозирующей системы питания мотора топливом.

На чертеже схематически изображен продольный разрез регулятора.

Чувствительным элементом, реагирующим на изменение давления всасывания при изменении качества смеси, является анероид 1, задающий минимальное значение часового расхода топлива для получения минимума давления на всасывании. Внутренняя полость анероида 1 соедннена калиброванным отверстием 2 с. камерой, сообщенной со всасывающим трубопроводом двигателя. Полость, в которую помещен анероид 1, сообщается с той же камерой через отверстие 3 значительно большего сечения, чем отверстие 2.

При каждом изменении давления всасывания за счет изменения состава смеси будет происходить изменение длины анероида 1 вследствие возникновения перепада давления внутри и снаружи его. Улучшение процесса сгорания будет сопровождаться уменьшением давления всасывания и кратковременным удлинением анероида 1. При ухудшении .процесса сгорания, в связи с увеличением давления всасывания, анероид укоротится. Время изменения длины анероида 1 при изменениях давления всасывания может быть регулируемо подбором отношения сечений отверстий 2 и 3.

Анероид 1 связан с золотником 4, непосредственно управляющим подачей масла в полости 5 и б сервомотора через каналы 7 и 8.

Для периодического открывания и закрывания доступа масла в сервомотор служит пульсатор, основанный на гидравлическом принципе и состоящий из золотника 9 с виутреннич байпасHbIM каналом 10, поршня 11 и пружииы 12.

В изображенном положении масло под давлением из главной магистрали мо ра через канал 13 поступает в байпасный канал IG и попадает в камеру

14, заставляя поршень 11 передвинуться вправо, сжимая пружину 12. Дойдя до заплечика 15 на золотнике, поршень передвинет золотник вправо. При этом закрепляется канал 16 и откроется ка нал 17, соединенный с каналом

13, в котором масло находится под давлением. Золотник будет передвигаться вараво до тех по р, пока не достигнет крайнего положения. При крайнем правом положении золотника 9 закроется канал 13 и откроется слив ной кайал 18. Под действием пружины 12 поршень 11, выжимая масло по каналу

10:в канал 18, будет двигаться влево и при соприкосновении с левым заплечиком 19 передвинет золотник в первоначальное .положение. Таким образом процесс перемещения золотника 9 в обе стороны будет происходить периодически с частотой, зависящей от сечения ка нала 10 и объема камеры 14. Перемещения золотника 9 сообщают полость золотника 4 с каналом 13 и канал 20 с каналом 21, по которым масло подается в сер вомотор.

Сервомотор состоит из штока 22, соединенного с поршнем 23, поршня

24, представляющего собой полый цилиндр, внутри которого заключены поршень 23 и пружина 25, и пружин

26 и 27, расположенных по обе стороны поршня 24 и служащих для фиксирования его в нейтральном положении при остановке двигателя. Шток 22 связан: для кароюраторчых моторов— с высотным корректором, для моторов с непосредственным BirrpbIGKQM — с дозиру ощей системой топливного насоса.

Перемещение штока 22 влево вызывает обеднение смеси, крайне правое толожение соответствует нормальной регулировке. Полость 28 сообщается через отверстие 29 и канал 31 с каналами 30 и 21, через которые масло может поступать в полость 28 или выходить нз нее, в зависимости от положения золотника 9. В изображенном на черте же положении золотника 9 поступления масла в полости 5 и 6 нг происходит, так как каналы 7 и 8 перекрыты золотником 4, вследствие чего положение поршня 24 зафиксировано, Через каналы 20 и 31 и через отверстие 29 масло поступает в полость

28, что вызывает перемещение поршня

23 вместе со штоком 22. Это перемещение поршня 23 и штока 22 влево соответствует обеднению горючей смеси, так как, происходит перемещение высотного корректора карбюратора или рейки топливного насоса.

Если при этом обеднение вызывает ухудшение условия сгорания, то будет происходить увеличение давления всасы вания, при котором длина анероида 1 уменьшится, та|к как в течение некоторого времени давление снаружи анероида будет превосходить давление в нутри его. При этом золотник 4 соединит канал 7 с полостью высокого давления, а канал 8 — с полостью низкого давления. Произойдет перемещение поршня 24 вправо, а вместе с этим изменится начальное положение поршня 23 и штока 22. Перемещение штока 22 вправо вызывает обогащение смеси . Когда поршень 11 достигнет правого заплечика 15 на золотнике 9, последний передвинется вправо, причем перекроется ка нал 13, подающий масло в полости 5 и 6, и положение поршня 24 окажется зафиксирова нным. Одновременно с этим золотник 9 закроет канал 21 и тгм прекратит доступ масла под давлгнием в полость 28 поршня 24 и откроет канал 30, по которому масло будет сливаться из полости 28 под действием пружины 25 поршня 23. Поршень

23 будет передвигаться до своего крайнего правого положения.

Таким образом, если обеднение смеси, произведенное перемещением поршня 23 влево, вызовет ухудшение условий сгорания и связанное с этим повышение давления всасывания, то произойдет обогащение смеси. Если же при ходе поршня 23 влево (обеднение смеси) изменения давления всасывания не произойдет (что будет соответствовать ра боте в точке минимального давления на всасы вании — на перегибе характеристики, т. е. при наилучших условиях сгорания), то изменение длиiHbI анероида 1 не произойдет и не последует изменения качества горючей смеси, так как каналы 7 и 8 окажутся перекрытыми золотником 4 и перемещение поршня 24 будет зафиксировано. — 3

Если последующие изменения внеш- них условий повлияют на качество сме-, си в сторону ее обогащения, то при,| ходе поршня 23 влево, т. е. в сторону обеднения смеси, произойдет улуч-, шение условий сгорания и давление всасывания уменьшится, чему будет соответствовать удлинение анероида 1 и перемещение золотника 4 вправо. (При этом золотник 4 соединит канал 8, с каналом 13 и масло под давлением, начяет,посту пать в полость 6 и одно-, временно через канал 7 выходить из, полости 5. Поршень 24 будет передви-, гаться влево и произведет обеднение смеси. Это обеднение будет происходить до тех пор, пока расход топлива не достигнет наивыгоднейшего значения, при котором давление всасывания будет минимальным, так как при дальнейшем давление всасывания будет увеличиваться и возник нет импульс, направленный в другую сторону, т. е. иа обогащение. Таким образом автоматический регулятор обеспечивает получение,расхода топлива, соответствующего наилучшему процессу сгорания, причем этот расход колеблется в незначительных пределах около оптимального значения.

Автоматический регулятор включают на моторе так же, как и регулятор постоянного давления, т. е. соединяют двумя маслопроводамп, из которых один подводит масло под давлением к регулятору, а другой отводит масло из регулятора. Давление всасывания берется среднее от:всех цилиндров для исключения влияния пульсации при ходе всасывания.

Предмет изобретения.

1. Автоматический регулятор качества рабочей смеси в авиационных двигателях внутреннего горения с наддувом, о тли ч а ю шийся применением гидравлического пульсатора 9-—

12, служащего для периодического изменения качества рабочей смеси путем воздействия вместе с дифференциальHblM анероидом 1, служащим в качестве гебера для регулятора, на распределительные органы сервомотора 22—

27, служащего для изменения и фиксации положения дозирующей системы питания мотора гопливом.

2. Форма выполнения автоматического регулятора по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что гидравлический пульсатор состоит из эолотникового штока

9 с внутренним байпасным каналом 10, на каковой шток между его заплечиками свободно .насажен подпружиненный гидравлический поршень 11.

К, авторскому свидетельству Х 58830

Огв. редактор П. В. Никцтин

Тип. «Сов. печ.». М 36332. Зак. ¹ 1426 — 575

Цена 35 коп.

Госпланиздат