Всережимний регулятор частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння

Всережимний регулятор частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння, що містить орган дозування паливоподачі, відцентровий вимірювач частоти обертання, зв'язані між собою основний і проміжний важелі, з'єднуючі його з органом дозування паливоподачі, важіль керування 3 регулювання і розширення області застосування відповідно до винаходу, суттєвими ознаками є те, що у відомому всережимному відцентровому регуляторі додатково установлено підсумовуючий і двоплечий важелі, причому середня частина підсумовуючого важеля має поздовжній паз, за допомогою якого він з'єднується з органом дозування паливоподачі, нижній кінець підсумовуючого важеля з'єднаний з проміжним важелем, а верхній кінець - з одним плечем двоплечого важеля, середня частина якого зв'язана шарнірно з корпусом регулятора, а друге плече - з важелем управління регулятором. Таке технічне рішення забезпечить, при настроюванні часткових швидкісних характеристик, безступеневе змінювання передаточного відношення механізму, який зв'язує проміжний важіль з органом дозування паливоподачі, і відповідно, циклової подачі палива, необхідної для формування однакової статичної похибки САРЧ на всіх можливих швидкісних режимах роботи дизельних ДВЗ. Таким чином, використання запропонованого регулятора в САРЧ дизельних ДВЗ зменшить статичну похибку на часткових швидкісних режимах їх роботи і тим самим підвищить точність регулювання і розширить область його застосування. На представленому кресленні показаний загальний вигляд все-режимного відцентрового регулятора частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння. Регулятор частоти обертання ДВЗ містить вал 7, кінематично зв'язаний з його колінчастим валом. На валу 1 жорстко установлена хрестовина 2, із шарнірно посадженими тягарцями 3 і рухомою муфтою 4, що знаходиться в постійній взаємодії через упорний підшипник 5 з тягарцями і проміжним важелем 6. Важіль 6 нижнім кінцем шарнірно з'єднаний з корпусом регулятора, а верхнім через тягу 7 - з нижнім кінцем підсумовуючого важеля 8, який середньою частиною з поздовжнім пазом, утворюючим поступально-обертальну пару, шарнірно зв'язаний з органом 9 дозування паливоподачі паливного насоса високого тиску (ПНВТ) 10. Верхнім кінцем важіль 8 з'єднаний з одним плечем двоплечого важеля 11, друге плече якого з'єднано з важелем 12 управління регулятором, а середня частина - з його корпусом. До важеля 12 приєднана одним кінцем відновлювальна пружина 13, з'єднана другим кінцем з верхньою частиною основного важеля 14, зв'язаного нижньою частиною з корпусом регулятора, а також пружина 15, працююча в режимі пуску ДВЗ і другим кінцем з'єднана з корпусом коректора 16. В корпусі 16 установлений регулювальний гвинт 17, пружина 18 і рухомий упор 19, яким проміжний важіль 6 взаємодіє при роботі ДВЗ на коректорній гілці швидкісної характеристики з основним важелем 14 з обмеженим упорами 20, 21 переміщенням. Взаємодія важелів 6, 14 при роботі ДВЗ на регуляторній гілці швидкісної характеристики відбувається через упор 22, жорстко закріплений на основному важелі 14. 30192 4 Важіль 12 нижнім кінцем через тягу 23 з'єднаний з механізмом настройки швидкісного режиму ДВЗ, що містить важіль 24 з фіксатором, сектор 25 і нерухомий упор 26. Розглянемо роботу запропонованого все режимного регулятора, який є складовою частиною САРЧ тракторного дизеля, призначеного для привода електрогенератора. Номінальна частота обертання колінчастого вала дизеля на зовнішній швидкісній характеристиці вища ніж синхронна частота обертання ротора електрогенератора, тому, для можливого їх безпосереднього зчленування, повинна бути понижена. Для цього дизель переводиться для роботи із номінальної на часткову швидкісну характеристику, на якій САРЧ оснащена відомим всережимним регулятором має збільшену в 1,5-2 рази статичну похибку і не в змозі задовольнити вимоги ГОСТ для електростанції і електроагрегатів. Ці вимоги задовольняє САРЧ із запропонованим всережимним регулятором наступним чином. При переведенні дизеля на часткову швидкісну характеристику і відсутньому навантаженні, важіль управління 12 через тягу 23 утримується механізмом настроювання швидкісного режиму не на упорі 26, забезпечуючи дизелю понижену від номінальної частоту обертання. В результаті зрівноважування сил дії пружини 13 і відцентрової, тягарці 3 через упорний підшипник 5, муфту 4, проміжний важіль 6, тягу 7 і нижній кінець підсумовуючого важеля 8 з одного боку, а важіль управління 12 через двоплечий важіль 11 і верхній кінець підсумовуючого важеля 8, з другого боку, утримують орган 9 дозування паливоподачі в положенні циклової подачі палива, що відповідає заданому швидкісному і навантажувальному режимам роботи дизеля. При цьому важіль управління 12, через повернутий, проти руху стрілки годинника, двоплечий важіль 11, утримує підсумовуючий важіль 8 в положенні, при якому співвідношення довжин його плеч розподілені таким чином, що плече зв'язане через тягу 7 з важелем 6 дещо вкоротиться, а плече, зв'язане з двоплечим важелем 11, відповідно видовжиться із залишеним попереднім положенням середньої точки, зв'язуючи важіль 8 з органом 9 дозування паливоподачі. В даному випадку передаточне відношення механізму, який зв'язує проміжний важіль з органом дозування паливоподачі, відповідно збільшиться в порівнянні з тим (мінімальним), який був при настроюванні на режимі зовнішньої регуляторної характеристики. Далі, по мірі збільшення навантаження на дизель від нульового до номінального значення його частота обертання відповідно зменшується, а разом з цим зменшується і відцентрова сила тягарців 3. В результаті дисбалансу сил, дії пружини 13 і відцентрових тягарців 3 проміжний важіль 6 через тягу 7, нижній кінець важеля 8, діє на орган 9 дозування паливоподачі, переміщуючи його в бік збільшення циклової подачі палива, але вже з більшим, в порівнянні з відомим всережимним регулятором, ходом, забезпечуючи 5 при цьому компенсацію заданого настроювання і діючого навантаження, а також зменшення частоти обертання з тією ж ступінню інтенсивності, з якою вона компенсувалась на номінальному швидкісному режимі, забезпечуючи при цьому той же нахил її регуляторної гілки швидкісної характеристики. Одержана в розглянутому випадку загальна статична похибка САРЧ на регуляторній гілці часткової характеристики обумовлена тільки дією навантаження, а складова похибки від сигналу настроювання, завдяки додатковому переміщенню органа дозування паливоподачі через механізм, що зв'язує його з проміжним важелем, які і на зовнішній регуляторній характеристиці, буде рівна нулю. У випадку настроювання дизеля ще на більш понижені часткові швидкісні режими передаточне відношення механізму, що зв'язує проміжний важіль з органом дозування паливоподачі, буде відповідно збільшуватися, забезпечуючи при цьому умови, при яких складові статичних похибок САРЧ від настроювання завжди будуть рівні нулю. Тому протікання регуляторних гілок швидкісних характеристик на всіх можливих часткових режимах буде у вигляді прямих ліній, паралельних нахилу регуляторної гілки номінального режиму зовнішньої швидкісної характеристики тракторного дизеля. Можливе формування регуляторних гілок будь-яких часткових швидкісних режимів паралельних нахилу зовнішній регуляторній характеристиці і забезпечення при цьому однакової статичної похибки, дозволяє порівняно просто переводити САРЧ тракторного дизеля для роботи з електрогенераторами, або іншими споживачами їх енергії з підвищеними вимогами до якості підтримання заданої частоти обертання. Використання запропонованого всережимного регулятора двигуна внутрішнього згоряння, в порівнянні з відомим, дасть можливість: - підвищити точність підтримання заданої частоти обертання на часткових режимах експлуатації двигунів і тим самим підвищити якість виробленої генераторами електроенергії, а також виконання технологічних процесів іншими приводимими ними машинами і агрегатами; понизити витрату палива двигунів внутрішнього згоряння на часткових режимах їх роботи; - уникнути залучення дорогих прицезійних регуляторів для підвищення точності функціонування САРЧ дизельних двигунів при агрегатуванні із споживачами їх енергії, з підвищеними вимогами до стабільності частоти обертання при роботі в умовах перемінних навантажень; - розширити область застосування. 30192 6