Двоімпульсний пневматичний регулятор частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння

Двоімпульсний пневматичний регулятор частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння, переважно дизеля, що містить всмоктуючий колектор з дросельною заслінкою, патрубком і пневмолінією, рейку паливного насоса, вимірювач розрідження у вигляді підпружиненої мембрани, з'єднаної з пневмолінією і рейкою паливного насоса, механізми керування швидкісним режимом і зупинки дизеля, зв'язані із дросельною заслінкою і 3 люванням додаткової мембрани, герметично закріпленої по периферії на корпусі з утворенням з ним додаткової камери, яка сполучається із патрубком всмоктувального колектора через регулюючий дросель. А для підсумовування регулюючих імпульсів за відхиленням розрідження повітря у патрубку впускного колектора і швидкістю його відхилення додатково, поза камерами установлений підсумовуючий важіль з верхньою, середньою і нижньою тягами. Причому нижня тяга з'єднана із додатковою мембраною, середня тяга з основною мембраною, а верхня тяга з рейкою ПНВТ. В динаміці запропонований двоімпульсний регулятор буде формувати і подавати на рейку ПНВТ регулюючий імпульс, пропорційний як відхиленню, так і швидкості відхилення розрідження у патрубку всмоктувального колектора, що при перемінних навантаженнях зменшить час перехідного процесу і максимальні відхилення частоти обертання дизеля. Підвищення точності регулювання розширить область застосування регулятора. На представленому кресленні схематично показано загальний вигляд двоімпульсного пневматичного регулятора частоти обертання дизеля. Запропонований регулятор містить корпус 1, з'єднаний пневмолінією 2 із патрубком 3 всмоктувального колектора 4 з дросельною заслінкою 5. В корпусі 1 установлена основна мембрана 6, що утворює з ним основну камеру "А". Мембрана 6 з правого боку за допомогою середньої тяги 7, важеля 8 і тяги 9 зв'язана з важелем 10 механізму керування швидкісним режимом дизеля. При цьому тяга 7 з'єднана із середньою частиною додатково установленого підсумовуючого важеля 11, нижній кінець якого через нижню тягу 12 - з додатковою мембраною 13, а верхній кінець верхньою тягою 14 - з рейкою 15 ПНВТ. З лівого боку мембрана 6 взаємодіє з пружиною 16, що впирається в стакан корпуса 1, в якому установлений упор 17 і додаткова пружина 18 з регулювальним гвинтом 19 ступеня її затяжки. В нижній частині корпуса 1 установлена додаткова мембрана 13, яка утворює з ним додаткову камеру "В", сполучену з основною через регулюючий дросель 20. Для забезпечення герметичності у з'єднанні тяги 12 - корпус 1 установлений гофрований чохол 21, один кінець якого закріплений на тязі, а другий кінець - на корпусі. Працює запропонований регулятор наступним чином. При змінюванні частоти обертання дизеля і повному положенні дросельної заслінки 5 швидкість потоку в патрубку 3 змінюється, а разом з нею і розрідження в ньому. У випадку усталеного навантажувального і швидкісного режиму роботи дизеля, розрідження в патрубку 3, а також в основній "А" і додатковій "В" камерах теж усталене і рівне. В результаті дії дисбалансу сил розрідження і атмосферного тиску з одного і пружини 16 з другого боку підсумовуючий важіль 11 займе вертикальне положення і через верхню тягу 14 утримуватиме рейку 15 ПНВТ в положенні, яке відповідає цикловій подачі палива заданому навантажувальному і швидкісному режимові роботи дизеля. 41764 4 У випадку різкого зменшення навантаження на дизель різко підвищиться його частота обертання, а отже, і розрідження в патрубку 3, яке через наявність дроселя 20 у додатковій "В" буде наростати повільніше ніж в основній "А" камері, в результаті чого додаткова мембрана 13 буде зміщуватися вправо, а разом з нею нижня тяга 12 і зв'язаний з нею, нижній кінець підсумовуючого важеля 11, забезпечуючи додаткове переміщення його верхньому кінцю і через верхню тягу 14 - рейці 15 ПНВТ. А збільшення розрідження в основній "А" камері передається на основну мембрану 6, яку дисбаланс сил розрідження і атмосферного тиску, долаючи зусилля пружини 16, разом із середньою тягою 7 буде перемішувати вліво, забезпечуючи основне переміщення підсумовуючому важелю 11 і через верхню тягу 14 - рейці 15 ПНВТ. Отже, на важелі 11 додається два переміщення, тому результативне переміщення рейки 15 ПНВТ буде складатися із основного переміщення, викликаного змінюванням вхідного розрідження (переміщення основної мембрани 6) і додаткового переміщення, викликаного швидкістю змінювання вхідного розрідження повітря (переміщення, спричиненого затримкою додаткової мембрани 13). У разі різкого збільшення навантаження на дизель різко зменшиться його частота обертання і розрідження в патрубку 3, а далі описаний двоімпульсний регулятор буде працювати аналогічно лише з тією різницею, що вхідні переміщення його рухомих деталей будуть направлені в протилежний бік. При повільному зростанні (спаданні) розрідження у всмоктувальному колекторі 4 і патрубку 3 перепад розрідження в основній "А" і додатковій "В" камерах буде практично відсутній. Додаткова мембрана 13 при цьому буде нерухома, а переміщуватися буде тільки основна мембрана 6, а разом з нею середня тяга 7, підсумовуючий важіль 11, верхня тяга 14 і рейка 15 ПНВТ в бік змінювання циклової подачі палива, направленої для компенсації виникненого відхилення частоти обертання дизеля, яке спричинило зростання (спадання) розрідження в його всмоктувальному колекторі 4 і патрубку 3. В цих випадках переміщення рейки 15 ПНВТ буде складатися тільки з переміщення, викликаного змінюванням вхідного розрідження в регулятор. Всережимність регулювання забезпечується дросельною заслінкою 5, різкі положення якої створюють різні ефективні прохідні перерізи у всмоктувальному колекторі 4, причому мінімальний прохідний переріз обмежується внутрішнім патрубком 3. Використання запропонованого двоімпульсного всережимного регулятора частоти обертання дизеля, в порівнянні з відомим, дасть можливість: - підвищити динамічну точність автоматичного регулювання частоти обертання на всіх швидкісних режимах і тим самим підвищити якість виконання технологічних процесів, приводимих дизелями машин і агрегатів; - підвищити експлуатаційну потужність і паливну економічність дизелів завдяки зменшенню 5 41764 граничних відхилень частоти обертання в умовах перемінних навантажень їх роботи; - розширити область застосування регулятора, особливо на дизелях, агрегатованих із спожива Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 чами їх енергії, з підвищеними вимогами до стабільності частоти обертання їх робочих органів при виконанні технологічних процесів в умовах перемінних навантажень. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601