Всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к устройству регуляторов подачи топлива двигателей внутреннего сгорания. Всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом содержит пневматический чувствительный элемент (6) давления наддува, центробежный чувствительный элемент (4), рычаг настройки регулятора (10), гидравлический серводвигатель и суммирующую рычажную передачу. Мембрана (7) пневматического чувствительного элемента (6) связана с впускным трубопроводом дизеля. Центробежный чувствительный элемент (4) снабжен штоком, подсоединенным к валу двигателя (5). Суммирующая рычажная передача (8) связывает пневматический (6) и центробежный (4) чувствительные элементы с органом дозирования топлива (3). Гидравлический серводвигатель содержит два золотника (11, 13) и силовой поршень (17). Внутренний золотник (13) кинематически связан с устройством (14), реагирующим на изменение крутящего момента. Наружный золотник (11) связан с суммирующим рычагом (8). Силовой поршень (17) связан с органом дозирования через дополнительные пружины (25, 26). Силовой поршень (17) установлен подвижно на штоке (15) с упорами (16). Упоры (16) служат для изменения усилия на суммирующей рычажной передаче. Технический результат заключается в возможности корректирования цикловой подачи топлива при работе на топливах с различными физико-химическими свойствами. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к устройству регуляторов подачи топлива двигателей внутреннего сгорания.

Известны регуляторы частоты вращения, содержащие автоматические корректирующие устройства топливоподачи по виду применяемого топлива, осуществляющие коррекцию цикловой подачи топлива в зависимости от его вязкости или плотности [В.А.Макаров, С.И.Козлов. "Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей". - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. - с.195-211].

Недостатками известных регуляторов являются их низкая надежность и неспособность обеспечить требуемую цикловую подачу топлив с различными физико-химическими свойствами.

Известны всережимные регуляторы дизеля с турбонаддувом, выбранные в качестве прототипа, содержащие пневматический чувствительный элемент давления наддува с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом дизеля, центробежный чувствительный элемент, снабженный штоком, подсоединенным к валу двигателя, и подпружиненной муфтой, и рычажную передачу, связывающую оба элемента с органом дозирования топлива, причем рычажная передача снабжена серводвигателем, золотник которого кинематически связан с чувствительными элементами, а силовой поршень - с органом дозирования [а. с. СССР № 966264, F02D 1/00, 1981].

Недостатком прототипа является то, что всережимные регуляторы не обеспечивают корректирования цикловой подачи топлива в зависимости от физико-химических свойств топлива.

Технический результат изобретения - улучшение энергетических и топливно-экономических показателей дизеля путем корректирования (изменения) цикловой подачи топлива для обеспечения работы дизеля по заданной внешней регуляторной характеристике на топливах с различными физико-химическими свойствами (удельной теплотой сгорания).

Указанный технический результат достигается тем, что в отличие от прототипа всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом содержит пневматический чувствительный элемент давления наддува с мембраной, связанной с впускным трубопроводом дизеля, центробежный чувствительный элемент, снабженный штоком, подсоединенным к валу двигателя, рычаг настройки регулятора, серводвигатель и суммирующую рычажную передачу, связывающую эти элементы с органом дозирования топлива, притом гидравлический серводвигатель содержит два золотника и силовой поршень, внутренний золотник кинематически связан с устройством, реагирующим на изменение крутящего момента, наружный золотник - с суммирующим рычагом, а силовой поршень - с органом дозирования через дополнительные пружины, причем силовой поршень установлен подвижно на штоке с упорами, для изменения усилия на суммирующей рычажной передаче.

На фиг. 1 представлена схема всережимного регулятора дизеля с турбонаддувом. На фиг.2 показаны скоростные внешние регуляторные характеристики дизеля.

Регулятор дизеля 1 с турбокомпрессором 2 содержит связанные с топливным насосом 3 центробежный чувствительный элемент 4, соединенный с коленчатым валом 5, и пневматический чувствительный элемент 6 давления наддува Рк, выполненный в виде расположенной в корпусе мембраны 7, связанной с одной стороны каналом с впускным трубопроводом дизеля 1, а с другой - с центробежным чувствительным элементом. Связь центробежного чувствительного элемента 4 и пневматического чувствительного элемента 6 с органом дозирования топливного насоса 3 осуществляется суммирующим рычагом 8, соединенным пружиной 9 с рычагом 10 настройки регулятора и наружным золотником 11 гидравлического серводвигателя. Гидравлический серводвигатель состоит из корпуса золотников 12, внутри которого подвижно размещены внутренний золотник 13, кинематически связанный с устройством 14, реагирующим на изменение крутящего момента, и наружный золотник 11, кинематически связанный с суммирующим рычагом 8 и штоком 15 с упорами 16, на котором установлены подвижно силовой поршень 17 и дополнительные пружины 25 и 26 серводвигателя. Устройство, реагирующее на изменение крутящего момента, состоит из разрезного вала 18, на торцах которого выполнены фланцы 19 с клинообразными пазами, в которых размещены разжимные элементы 20. Два корпуса 21 с закрепленным кинематическим приводом (тросом) 22 установлены на частях разрезного вала на радиально-упорных подшипниках 23, причем корпуса 21 сжаты пружинами 24 с предварительным натягом.

Устройство работает следующим образом.

Изменение скоростного режима двигателя 1 воспринимается центробежным чувствительным элементом 4, изменение нагрузочного режима - устройством, реагирующим на изменение крутящего момента 14, а изменение давления наддува - пневматическим чувствительным элементом 6.

При работе двигателя на заданном (дизельном) топливе регулятор работает по установленной зависимости I (фиг. 2) внешней регуляторной характеристики.

При переходе на облегченное топливо с меньшей удельной теплотой сгорания и плотностью мощность дизеля снижается из-за уменьшения крутящего момента на установленном скоростном режиме I' (фиг. 2), при этом корпуса 21 (фиг. 1) сжимаются пружинами 24 и при помощи кинематического привода 22 перемещают внутренний золотник 13 вправо. Внутренний золотник 13, смещаясь относительно наружного золотника 11 вправо, соединяет полости В с Е и А с D. Под действием разности давлений силовой поршень 17 серводвигателя перемещается влево, воздействуя через дополнительную пружину 25 на шток 15 и увеличивая цикловую подачу топлива. Вследствие чего увеличивается крутящий момент, развиваемый дизелем, при этом корпуса 21 разжимаются, и когда крутящий момент достигнет установленного характеристикой значения, внутренний золотник 13 займет нейтральное положение, давление в полостях D и Е выравнивается и увеличение цикловой подачи топлива прекратится.

При переходе на тяжелое топливо с повышенной удельной теплотой сгорания и плотностью мощность дизеля повышается из-за увеличения крутящего момента на установленном скоростном режиме I" (фиг. 2), корпуса 21 разжимаются, внутренний золотник 13 перемещается влево, соединяя полости В с D и С с Е. Под действием разности давлений силовой поршень 17 серводвигателя перемещается вправо, воздействуя через дополнительную пружину 26 на шток 15 и уменьшая цикловую подачу топлива. Вследствие чего уменьшается крутящий момент, развиваемый дизелем, при этом корпуса 21 сжимаются, давление в полостях D и Е выравнивается, уменьшение цикловой подачи топлива прекращается.

Желаемое протекание внешней характеристики дизеля с турбонаддувом обеспечивается формой клинообразных пазов фланцев 21 и настройкой пружин 9, 24, 25 и 26.

Вследствие этого всережимный регулятор обеспечивает корректирование цикловой подачи топлива и обеспечивает работу двигателя по установленной характеристике независимо от физико-химического состава и вязкостно-температурных свойств топлива, т.е. улучшает энергетические и топливно-экономические показатели дизеля.

Устройство служит для обеспечения заданной характеристики дизельного двигателя на топливах с различными физико-химическими свойствами и может быть легко реализовано в тракторостроении и транспортном машиностроении.

Всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом, содержащий пневматический чувствительный элемент давления наддува с мембраной, связанной с впускным трубопроводом дизеля, центробежный чувствительный элемент, снабженный штоком, подсоединенным к валу двигателя, рычаг настройки регулятора, серводвигатель и суммирующую рычажную передачу, связывающую эти элементы с органом дозирования топлива, отличающийся тем, что гидравлический серводвигатель снабжен двумя золотниками и силовым поршнем, внутренний золотник кинематически связан с устройством, реагирующим на изменение крутящего момента, наружный золотник - с суммирующим рычагом, а силовой поршень - с органом дозирования через дополнительные пружины, причем силовой поршень установлен подвижно на штоке с упорами для изменения усилия на суммирующей рычажной передаче.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для регулирования перепуска отработавших газов. .

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам управления силовыми установками двигателей внутреннего сгорания с целью улучшения их приемистости.

Изобретение относится к области автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к устройству управления (УУД) для работающего на газообразном топливе двигателя внутреннего сгорания и, в частности, относится к УУД для работающего на газообразном топливе двигателя в искровым зажиганием, преобразованного из поршневого дизельного двигателя с турбокомпрессором.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к устройствам для управления режимом работы двигателя внутреннего сгорания с наддувом. .

Изобретение относится к системам регулирования двигателя с наддувом. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам регуляторов частоты вращения вала дизель-генераторов, и предназначено для применения в качестве источника переменного электрического тока для обеспечения трех номинальных режимов работы, повышения эффективности преодоления пиковых нагрузок, снижения материалоемкости и себестоимости энергоустановки.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к конструкции электронных регуляторов топливных насосов высокого давления (ТНВД) дизельных двигателей.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к конструкции электронных регуляторов топливных насосов высокого давления (ТНВД) дизельных двигателей.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к конструкции электронных регуляторов топливных насосов высокого давления (ТНВД) дизельных двигателей.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к конструкции электронных регуляторов топливных насосов высокого давления (ТНВД) дизельных двигателей.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции электронных регуляторов частоты вращения для топливных насосов высокого давления. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции электронных регуляторов топливных насосов высокого давления двигателей, и может быть использовано в автотракторной технике, а также машинах специального назначения.

Изобретение относится к автоматическому регулированию тепловых двигателей и может быть использовано в машиностроении при производстве топливной аппаратуры двигателей.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к насосам для впрыска топлива. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции электронных регуляторов топливных насосов высокого давления дизельных двигателей. .

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины содержит тепловую машину (1) (объект регулирования) с агрегатом нагрузки, топливную аппаратуру с приводом - исполнительным механизмом (5) регулирующего элемента органа (4) топливоподачи, датчик (2) частоты вращения вала и датчик положения регулирующего элемента органа топливоподачи. Система также содержит блок управления тепловой машиной (задающее устройство (6) первое), сравнивающее устройство (8) первое, задающее устройство (7) второе, сравнивающее устройство (9) второе, устройство (10) умножения выходных сигналов датчика (2) частоты вращения и датчика положения регулирующего элемента органа топливоподачи, устройство (11) коррекции статических характеристик регулятора, блок (12) алгоритмов работы регулятора, устройство (13) изменения мощности агрегата нагрузки. Сравнивающие устройства (8) и (9) первое и второе, задающее устройство (7) второе, устройство (11) коррекции статических характеристик регулятора и блок (12) алгоритмов работы регулятора входят в состав микропроцессорного контроллера (14). Датчик (2) частоты вращения вала тепловой машины (1) связан с задающим устройством (7) вторым, устройством (10) умножения выходных сигналов датчика (2) частоты вращения и датчиком положения регулирующего элемента органа топливоподачи и устройством (11) коррекции статических характеристик регулятора. Датчик положения регулирующего элемента органа топливоподачи связан с исполнительным механизмом (5), регулирующим органом (4), сравнивающим устройством (9) вторым, устройством (10) умножения выходных сигналов датчика (2) частоты вращения и датчика положения регулирующего элемента органа топливоподачи и устройством (11) коррекции статических характеристик регулятора. Устройство (11) коррекции статических характеристик регулятора связано с устройством (10) умножения выходных сигналов датчика (2) частоты вращения и датчика положения регулирующего элемента органа топливоподачи и сравнивающим устройством (8) первым. Сравнивающее устройство (8) первое связано с задающим устройством (6) первым и блоком (12) алгоритмов работы регулятора. Блок (12) алгоритмов работы регулятора связан с исполнительным механизмом (5). Сравнивающее устройство (9) второе связано с задающим устройством (7) вторым и устройством изменения мощности агрегата нагрузки, которое связано с тепловой машиной (1). Технический результат заключается в повышении устойчивости работы системы. 5 ил.
Наверх