ЛЕКЦИЯ 15ЛЕКЦИЯ 15Условия работы и Условия работы и

характеристики двигателейхарактеристики двигателей ..Устойчивость и автоматическое регулирование

частоты вращенияУстойчивость режима работы двигателя

Установившиеся режимы и устойчивость режима работы двигателя. Режимы работы двигателя могут быть установившимися и неустановившимися. Установившимися режимами называют такие, при которых параметры, характеризующие работу двигателя (Мк, п и др.), с течением времени не изменяются. При установившемся режиме работы крутящий момент двигателя Мк равен моменту сопротивления потребителя энергии Мс

Мк = Мс, (15.1)при отсутствии внешней нагрузки

Мi – Mм.п = 0; рi – pм.п = 0. (15.2)

Уравнения (15.1) и (15.2) и подобные им для других Уравнения (15.1) и (15.2) и подобные им для других параметров, характеризующих работу двигателя, параметров, характеризующих работу двигателя, называют называют уравнениями статического равновесия.уравнениями статического равновесия.

При При неустановившемся режименеустановившемся режиме двигатель двигатель вырабатывает энергию, большую или меньшую той, вырабатывает энергию, большую или меньшую той, которая необходима для преодоления внешней нагрузки которая необходима для преодоления внешней нагрузки или в случае холостого хода — механических потерь.или в случае холостого хода — механических потерь.

Под Под устойчивостью режима работыустойчивостью режима работы понимают понимают способность системы двигатель — потребитель способность системы двигатель — потребитель восстановить равенство их крутящих моментов при восстановить равенство их крутящих моментов при изменении частоты вращения. Предположим, во время изменении частоты вращения. Предположим, во время работы двигателя на установившемся режиме по каким-работы двигателя на установившемся режиме по каким-то причинам произошло увеличение частоты вращения то причинам произошло увеличение частоты вращения на величину . При устойчивом режиме работы на величину . При устойчивом режиме работы двигателя двигателя М'с>М'с>MM''к и двигатель будет уменьшать к и двигатель будет уменьшать частоту вращения, возвращаясь в исходное состояние. частоту вращения, возвращаясь в исходное состояние.

При неустойчивом (без регулятора) режиме работы двигателя При неустойчивом (без регулятора) режиме работы двигателя подобное увеличение частоты вращения на приведет к подобное увеличение частоты вращения на приведет к ММкк>М'с>М'с и и двигатель будет увеличивать частоту вращения (двигатель «идет в двигатель будет увеличивать частоту вращения (двигатель «идет в разнос»). В случае уменьшения частоты вращения на в зависимости от разнос»). В случае уменьшения частоты вращения на в зависимости от крутизны характеристики крутизны характеристики MMк к = = ff((nn) ) двигатель или дальше уменьшает двигатель или дальше уменьшает частоту вращения и останавливается (рис. 15.1, частоту вращения и останавливается (рис. 15.1, бб), или возвращается в ), или возвращается в исходное состоящее (рис. 15.1, исходное состоящее (рис. 15.1, аа).).

Рис. 15.1. Устойчивость режимов работы двигателя под нагрузкой:Рис. 15.1. Устойчивость режимов работы двигателя под нагрузкой:аа – устойчивый; – устойчивый; бб – неустойчивый (без регулятора) – неустойчивый (без регулятора)

На рис. 15.2 приведены аналогичные примеры устойчивой (На рис. 15.2 приведены аналогичные примеры устойчивой (аа)) и и неустойчивой (неустойчивой (бб) работы двигателя на режиме холостого хода. ) работы двигателя на режиме холостого хода. Устойчивость режимов работы двигателя можно оценить количественно. Устойчивость режимов работы двигателя можно оценить количественно. Она зависит от разности моментов сопротивлений и крутящего момента, Она зависит от разности моментов сопротивлений и крутящего момента, вызванной определенным отклонением угловой частоты вращения вызванной определенным отклонением угловой частоты вращения коленчатого вала двигателя и количественно оценивается фактором коленчатого вала двигателя и количественно оценивается фактором устойчивости:устойчивости:

..

Рис. 15.2. Устойчивость режимов холостого хода: Рис. 15.2. Устойчивость режимов холостого хода: аа – устойчивый; – устойчивый;бб – неустойчивый (без регулятора) – неустойчивый (без регулятора)

/ксд ММF

Необходимость установки на двигатели автоматических Необходимость установки на двигатели автоматических регуляторов частоты вращениярегуляторов частоты вращения. Устойчивость режима определяется, как . Устойчивость режима определяется, как это видно из рис. 15.1, формой кривой зависимости крутящего момента это видно из рис. 15.1, формой кривой зависимости крутящего момента от частоты вращения. Известно, что характер зависимости от частоты вращения. Известно, что характер зависимости ММк от частоты к от частоты вращения определяется комплексом . В карбюраторных двигателях с вращения определяется комплексом . В карбюраторных двигателях с искровым зажиганием наиболее значимым фактором воздействия на искровым зажиганием наиболее значимым фактором воздействия на ММкк при неизменном положении дросселя является . Особенно резко падает при неизменном положении дросселя является . Особенно резко падает наполнение двигателя и наполнение двигателя и ММк с увеличением к с увеличением пп при сильно прикрытой при сильно прикрытой дроссельной заслонке, как это показано на рис. 15.3, дроссельной заслонке, как это показано на рис. 15.3, аа..

Рис. 15.3. Скоростные характеристики: Рис. 15.3. Скоростные характеристики: аа – двигателя с искровым – двигателя с искровым зажиганием при различных величинах открытия дроссельной заслонки зажиганием при различных величинах открытия дроссельной заслонки

(Др): Др1> Др2> Др3> Др4> Др5> Др6; (Др): Др1> Др2> Др3> Др4> Др5> Др6; бб – дизеля при различных – дизеля при различных величинах активного хода плунжера (величинах активного хода плунжера (hhакт): акт): hhакт1> акт1> hhакт2> акт2> hhакт3> акт3> hhакт4> акт4>

hhакт5> акт5> hhакт6акт6

В дизелях основным фактором, В дизелях основным фактором, определяющим повышение определяющим повышение ММкк с ростом с ростом пп, , является снижение вследствие увеличения цик является снижение вследствие увеличения цик ловой подачи ловой подачи VVц. Увеличение ц. Увеличение ММк, дизеля с к, дизеля с повышением повышением пп особенно заметно при малых особенно заметно при малых активных ходах плунжера (рис. 15.2, активных ходах плунжера (рис. 15.2, бб).).

Таким образом, сравнение зависимостей Таким образом, сравнение зависимостей ММк от к от частоты вращения показывает, что скоростные частоты вращения показывает, что скоростные характеристики двигателя с искровым зажиганием характеристики двигателя с искровым зажиганием обеспечивают большую устойчивость по обеспечивают большую устойчивость по сравнению с дизелем. Особенно велико различие сравнению с дизелем. Особенно велико различие на режимах малых подач смеси или топлива.на режимах малых подач смеси или топлива.

В двигателе с искровым зажиганием В двигателе с искровым зажиганием внезапное снятие внешней нагрузки внезапное снятие внешней нагрузки сопровождается меньшим относительным сопровождается меньшим относительным увеличением увеличением пп (рис. 15.3, (рис. 15.3, аа). В связи с ). В связи с этими обстоятельствами двигатели с. этими обстоятельствами двигатели с. искровым зажиганием эксплуатируются искровым зажиганием эксплуатируются или без регулятора, или с ограничителем или без регулятора, или с ограничителем частоты вращения (предельным частоты вращения (предельным регулятором).регулятором).

В дизеле внезапное снятие внешней нагрузки В дизеле внезапное снятие внешней нагрузки при всех положениях регулирующего органа при всех положениях регулирующего органа приводит к сравнительно большому увеличению приводит к сравнительно большому увеличению частоты вращение. При частоте вращения выше частоты вращение. При частоте вращения выше nnн не только увеличиваются механические и н не только увеличиваются механические и тепловые нагрузки, но и ухудшаются процессы тепловые нагрузки, но и ухудшаются процессы смесеобразования и сгорания, а также повышается смесеобразования и сгорания, а также повышается выброс дыма. Режимы холостого хода и малых выброс дыма. Режимы холостого хода и малых нагрузок могут быть мало устойчивыми ( ) нагрузок могут быть мало устойчивыми ( ) или вообще неустойчивыми ( )или вообще неустойчивыми ( ).. Поэтому на Поэтому на транспортные дизели следует устанавливать транспортные дизели следует устанавливать регуляторы, работающие по крайней мере на двух регуляторы, работающие по крайней мере на двух скоростных режимах: предельном и скоростных режимах: предельном и минимальном.минимальном.

0дF0дF

Устойчивость двигателя необходима и Устойчивость двигателя необходима и при работе на внешней скоростной при работе на внешней скоростной характеристике. Важно, чтобы характеристике. Важно, чтобы максимальный крутящий момент максимальный крутящий момент ММккmaxmax на на заданную величину превышал момент на заданную величину превышал момент на режиме номинальной мощности режиме номинальной мощности ММкн. Для кн. Для количественной оценки изменения количественной оценки изменения ММк ко к ко внешней характеристике применяют: внешней характеристике применяют: номинальный коэффициент запаса номинальный коэффициент запаса крутящего момента , крутящего момента , коэффициент приспособляемости коэффициент приспособляемости kkм м = = ММккmaxmax//ММкн и скоростной коэффициент кн и скоростной коэффициент kkп п = = nnм/м/nnн.н.

кнкнн МММ к 100max

Наличие достаточного запаса Наличие достаточного запаса ММк облегчает к облегчает управление двигателем, позволяя реже изменять управление двигателем, позволяя реже изменять передаточное отношение между двигателем и передаточное отношение между двигателем и потребителем. С этих позиций целесообразно потребителем. С этих позиций целесообразно увеличение , увеличение , kkм и уменьшение до определенных м и уменьшение до определенных пределов пределов kkп.п.

В двигателе с искровым зажиганием В двигателе с искровым зажиганием номинальный коэффициент запаса крутящего номинальный коэффициент запаса крутящего момента достигает 25...35%, и дополнительная момента достигает 25...35%, и дополнительная коррекция внешней скоростной характеристики коррекция внешней скоростной характеристики не нужна. В автотракторных дизелях требуется не нужна. В автотракторных дизелях требуется коррекция внешней скоростной характеристики с коррекция внешней скоростной характеристики с целью обеспечения по внешней скоростной целью обеспечения по внешней скоростной характеристике: от 10…15 до 30...35% в характеристике: от 10…15 до 30...35% в зависимости от назначения и условий зависимости от назначения и условий эксплуатации дизеля. Высокие значения могут эксплуатации дизеля. Высокие значения могут быть получены путем использования быть получены путем использования регулирования наддува в сочетании с коррекцией регулирования наддува в сочетании с коррекцией подачи топлива.подачи топлива.

н

Автоматические регуляторы частоты вращенияАвтоматические регуляторы частоты вращения Классификация регуляторов частоты вращенияКлассификация регуляторов частоты вращения. Двигатели с . Двигатели с

искровым зажиганием, как правило, не имеют регулятора или на них искровым зажиганием, как правило, не имеют регулятора или на них устанавливаются устанавливаются предельныепредельные регуляторы (ограничители) частоты регуляторы (ограничители) частоты вращения. Эти регуляторы срабатывают после повышения вращения. Эти регуляторы срабатывают после повышения п > пп > пн (рис. н (рис. 15.4, 15.4, аа). Автотракторные дизели оборудуют всережимными и двух ). Автотракторные дизели оборудуют всережимными и двух режимными регуляторами. На рис. 15.4, режимными регуляторами. На рис. 15.4, бб, , вв, , гг приведены их скоростные приведены их скоростные характеристики при различных положениях педали (рычага) управления. характеристики при различных положениях педали (рычага) управления. Позиция Позиция 11 соответствует полному нажатию на педаль, позиции соответствует полному нажатию на педаль, позиции 2...52...5 — — частичному. На дизелях тракторов, дорожных машин и многих грузовых частичному. На дизелях тракторов, дорожных машин и многих грузовых автомобилей устанавливают автомобилей устанавливают всережимныевсережимные регуляторы, которые регуляторы, которые воздействуют на регулирующий орган на всех эксплуатационных воздействуют на регулирующий орган на всех эксплуатационных частотах вращения (рис. 15.4, частотах вращения (рис. 15.4, бб). Регуляторы, обеспечивающие ). Регуляторы, обеспечивающие ограничение по максимальной и минимальной частоте вращения, ограничение по максимальной и минимальной частоте вращения, называют называют двухрежимнымидвухрежимными (рис. 15.4, (рис. 15.4, вв). Двухрежимные регуляторы не ). Двухрежимные регуляторы не воздействуют на .рейку топливного насоса в основном диапазоне воздействуют на .рейку топливного насоса в основном диапазоне режимов между режимов между п2п2 и и п3п3 (рис. 15.4, (рис. 15.4, вв). Скоростные характеристики в этом ). Скоростные характеристики в этом диапазоне режимов могут быть улучшены при использовании диапазоне режимов могут быть улучшены при использовании всережимных регуляторов с пологим протеканием скоростных всережимных регуляторов с пологим протеканием скоростных характеристик (рис. 15.4, характеристик (рис. 15.4, гг). Двигатели, используемые для привода ). Двигатели, используемые для привода электрогенераторов, комплектуются, как правило, однорежимными электрогенераторов, комплектуются, как правило, однорежимными прецизионными регуляторами, позволяющими поддерживать заданную прецизионными регуляторами, позволяющими поддерживать заданную частоту вращения в достаточно узких пределах.частоту вращения в достаточно узких пределах.

Узел регулятора, измеряющий отклонение регулируемого параметра Узел регулятора, измеряющий отклонение регулируемого параметра (частоты вращения), называется (частоты вращения), называется чувствительным элементомчувствительным элементом. В тех . В тех случаях, когда чувствительный элемент непосредственно связан с случаях, когда чувствительный элемент непосредственно связан с регулирующим органом двигателя (рейкой топливного насоса или регулирующим органом двигателя (рейкой топливного насоса или дроссельной заслонкой карбюратора), регулятор называется дроссельной заслонкой карбюратора), регулятор называется регулятором прямого действия.регулятором прямого действия. Если между чувствительным Если между чувствительным элементомэлементом и регулирующим органом двигателя включается и регулирующим органом двигателя включается усилительный элемент, регулятор называют усилительный элемент, регулятор называют регулятором непрямого регулятором непрямого действия.действия. В автотракторных двигателях используются регуляторы В автотракторных двигателях используются регуляторы прямого действия.прямого действия.

Рис. 15.4. Скоростные характеристики двигателей, оборудованных Рис. 15.4. Скоростные характеристики двигателей, оборудованных различными регуляторами: различными регуляторами: аа – предельным; – предельным; бб – всережимным; – всережимным;вв – двухрежимным; – двухрежимным; гг – всережимным с пологим протеканием – всережимным с пологим протеканием

скоростных характеристикскоростных характеристик

Наибольшее распространение в настоящее Наибольшее распространение в настоящее время получил механический чувствительный время получил механический чувствительный элемент центробежного типа. Регуляторы частоты элемент центробежного типа. Регуляторы частоты вращения в этом случае называют вращения в этом случае называют механическими.механическими. Могут использоваться также пневматические, Могут использоваться также пневматические, гидравлические и электрические чувствительные гидравлические и электрические чувствительные элементы, тогда соответственно регуляторы элементы, тогда соответственно регуляторы называют называют пневматическими, гидравлическими пневматическими, гидравлическими и и электрическимиэлектрическими (электронными). Применение (электронными). Применение электрических чувствительных элементов электрических чувствительных элементов позволяет включить регулятор частоты вращения позволяет включить регулятор частоты вращения в комплекс электронной системы управления в комплекс электронной системы управления двигателем.двигателем.

Схемы регуляторов частоты вращения. Схемы регуляторов частоты вращения. Упрощенная схема всережимного регулятора Упрощенная схема всережимного регулятора частоты вращения приведена на рис. 15.5, частоты вращения приведена на рис. 15.5, аа. На . На установившемся режиме центробежная сила установившемся режиме центробежная сила грузов грузов 44 уравновешивается натяжением пружины уравновешивается натяжением пружины 11, задаваемым рычагом управления , задаваемым рычагом управления 55. При . При увеличении частоты вращения грузы увеличении частоты вращения грузы 44 перемещают муфту перемещают муфту 33 влево и передвигают рейку влево и передвигают рейку 66 топливного засоса в сторону уменьшения топливного засоса в сторону уменьшения цикловой подачи цикловой подачи VVцц.. Уменьшение подачи топлива Уменьшение подачи топлива приводит к уменьшению частоты вращения и приводит к уменьшению частоты вращения и поддержанию ее в заданном диапазоне. Снижение поддержанию ее в заданном диапазоне. Снижение частоты вращения приводит к перемещению частоты вращения приводит к перемещению рейки рейки 66 под действием пружины под действием пружины 11 в сторону в сторону увеличения цикловой подачи и, следовательно, увеличения цикловой подачи и, следовательно, увеличению частоты вращения и поддержанию ее увеличению частоты вращения и поддержанию ее в заданном диапазоне.в заданном диапазоне.

Рис. 15.5. Схемы регуляторов:а – всережимного; б – двухрежимного

Водитель, устанавливая положение рычага Водитель, устанавливая положение рычага управления управления 55,, задает таким образом диапазон, в задает таким образом диапазон, в котором может изменяться частота вращения вала котором может изменяться частота вращения вала двигателя при изменении нагрузки. Так, двигателя при изменении нагрузки. Так, например, при промежуточном положении рычага например, при промежуточном положении рычага 55 обеспечивается поддержание частоты вращения обеспечивается поддержание частоты вращения на регуляторной ветви на регуляторной ветви 33 от от nnminmin до до nnmaxmax (см. рис. (см. рис. 15.4, 15.4, бб). Водитель, перемещая рычаг управления ). Водитель, перемещая рычаг управления 55 вправо (например, до упора вправо (например, до упора 22), увеличивает ), увеличивает натяжение пружины натяжение пружины 11. Центробежная сила грузов . Центробежная сила грузов в этом случае сможет преодолеть сопротивление в этом случае сможет преодолеть сопротивление пружины при более высокой частоте вращения, и пружины при более высокой частоте вращения, и двигатель работает с частотой вращения, двигатель работает с частотой вращения, соответствующей регуляторной ветви соответствующей регуляторной ветви 11 (см. рис. (см. рис. 15.4, 15.4, бб).).

Двухрежимные регуляторы позволяют осуществить Двухрежимные регуляторы позволяют осуществить регулирование двух скоростных режимов путем использования регулирование двух скоростных режимов путем использования двух пружин с различной предварительной деформацией и двух пружин с различной предварительной деформацией и жесткостью (пружины жесткостью (пружины 77 и и 88 на рис. 15.5, на рис. 15.5, бб). Пружина ). Пружина 77 с с меньшей предварительной деформацией и жесткостью меньшей предварительной деформацией и жесткостью начинает сжиматься под действием центробежных сил грузов начинает сжиматься под действием центробежных сил грузов 44 при частоте вращения при частоте вращения п1 п1 (см. рис.(см. рис. 15.4,15.4, б б), муфта ), муфта 33 передвигается влево к перемещает рейку передвигается влево к перемещает рейку 66 топливного насоса в топливного насоса в сторону уменьшения цикловой подачи топлива (рис. 15.5, сторону уменьшения цикловой подачи топлива (рис. 15.5, бб). ). Это приводит к резкому уменьшению Это приводит к резкому уменьшению ММк.к. При частоте При частоте вращения вращения п2п2 (см. рис. 15.4, (см. рис. 15.4, вв) муфта регулятора достигнет ) муфта регулятора достигнет втулки втулки 99 и остановится, так как втулка находится под и остановится, так как втулка находится под воздействием сильной пружины воздействием сильной пружины 88, установленной с большой , установленной с большой предварительной затяжкой. При дальнейшем изменении предварительной затяжкой. При дальнейшем изменении частоты вращения в пределах от частоты вращения в пределах от п2п2 до до nn33 регулятор не регулятор не воздействует на рейку топливного насоса и подачей топлива воздействует на рейку топливного насоса и подачей топлива управляет водитель. При частоте вращения управляет водитель. При частоте вращения п3п3 центробежная центробежная сила грузов оказывается равной суммарному усилию пружин сила грузов оказывается равной суммарному усилию пружин 77 и и 88. Поэтому дальнейшее увеличение частоты вращения . Поэтому дальнейшее увеличение частоты вращения вызывает перемещение муфты и рейки в сторону уменьшения вызывает перемещение муфты и рейки в сторону уменьшения цикловой подачи топлива. Рассмотренный регулятор цикловой подачи топлива. Рассмотренный регулятор обеспечивает две зоны регулирования: А и Б. В диапазоне обеспечивает две зоны регулирования: А и Б. В диапазоне п2 < п2 < п < п3 п < п3 регулирование частоты вращения осуществляется регулирование частоты вращения осуществляется водителем, воздействующим на рейку топливного насоса.водителем, воздействующим на рейку топливного насоса.

Двухрежимные регуляторы в условиях Двухрежимные регуляторы в условиях городского движения автомобиля с дизелем городского движения автомобиля с дизелем обеспечивают уменьшение дымности ОГ и обеспечивают уменьшение дымности ОГ и снижение расхода топлива на 5...7% по сравнению снижение расхода топлива на 5...7% по сравнению с всережимным регулятором. Это происходит в с всережимным регулятором. Это происходит в основном потому, что при разгонах всережимный основном потому, что при разгонах всережимный регулятор, как правило, переводит рейку регулятор, как правило, переводит рейку топливного насоса в положение, соответствующее топливного насоса в положение, соответствующее режиму полной подачи, а потом уже режиму полной подачи, а потом уже устанавливается цикловая подача в соответствии с устанавливается цикловая подача в соответствии с нагрузкой. При использовании двухрежимового нагрузкой. При использовании двухрежимового регулятора рейку перемещает водитель и имеет регулятора рейку перемещает водитель и имеет возможность избегать резких нажатий на педаль возможность избегать резких нажатий на педаль управления.управления.

В свою очередь всережимные регуляторы В свою очередь всережимные регуляторы более универсальны. Их способность более универсальны. Их способность автоматически поддерживать заданную частоту автоматически поддерживать заданную частоту вращения коленчатою вала двигателя удобна в вращения коленчатою вала двигателя удобна в управлении автомобилем и работой управлении автомобилем и работой вспомогательных агрегатов автомобиля вспомогательных агрегатов автомобиля (подъемник самосвала, автопогрузчик и т.д.). (подъемник самосвала, автопогрузчик и т.д.). Особенно эффективен всережимный регулятор на Особенно эффективен всережимный регулятор на дизелях тракторов и дорожных машин.дизелях тракторов и дорожных машин.

Всережимные регуляторы с пологим Всережимные регуляторы с пологим протеканием скоростных характеристик при протеканием скоростных характеристик при п2 < п2 < п < п3п < п3 (см. рис. 15.4, (см. рис. 15.4, гг) в основном сохраняют ) в основном сохраняют преимущества двухрежимного регулятора по преимущества двухрежимного регулятора по топливной экономичности и дымности. В то же топливной экономичности и дымности. В то же время устраняется основной недостаток время устраняется основной недостаток двухрежимного регулятора — менее устойчивая двухрежимного регулятора — менее устойчивая работа дизеля в диапазоне режимов работа дизеля в диапазоне режимов п2 < п < п3п2 < п < п3..

Для обеспечения требуемого коэффициента Для обеспечения требуемого коэффициента запаса крутящего момента регулятор дополняется запаса крутящего момента регулятор дополняется прямым корректором. Одним из используемых прямым корректором. Одним из используемых конструктивных исполнений прямого корректора конструктивных исполнений прямого корректора является подвижный упор рейки топливного является подвижный упор рейки топливного насоса (рис. 15.5, насоса (рис. 15.5, аа). При работе дизеля на ). При работе дизеля на внешней скоростной характеристике уменьшение внешней скоростной характеристике уменьшение частоты вращения от частоты вращения от nnн до н до ппм приводит к м приводит к перемещению рейки перемещению рейки 66 и упора рейки, и упора рейки, находящегося в корпусе корректора находящегося в корпусе корректора 1010, вправо, в , вправо, в сторону увеличения цикловой подачи. сторону увеличения цикловой подачи. Перемещение рейки происходит под действием Перемещение рейки происходит под действием основной пружины регулятора основной пружины регулятора 11, которая при , которая при уменьшении частоты вращения преодолевает уменьшении частоты вращения преодолевает центробежную силу грузов и противодействие центробежную силу грузов и противодействие пружины корректора пружины корректора 1010..

На рис. 15.6 показаны схемы работы всережимного регулятора с наклоном На рис. 15.6 показаны схемы работы всережимного регулятора с наклоном пружины пружины 11 регулятора. регулятора.

Рис. 15.6. Схемы работы всережимного регулятора: Рис. 15.6. Схемы работы всережимного регулятора: аа – режим пуска; – режим пуска; бб – режим – режим холостого хода; холостого хода; вв – номинальный режим, начало коррекции; – номинальный режим, начало коррекции; гг – режим – режим

остановки с помощью специального рычага;остановки с помощью специального рычага;П – пуск; ПН – полная нагрузка; ХХ – холостой ход; О – остановкаП – пуск; ПН – полная нагрузка; ХХ – холостой ход; О – остановка

При положении рычага управления При положении рычага управления 33 на упоре на упоре (рис. 15.6, (рис. 15.6, аа,, в в,, г г) ось пружины ) ось пружины 11 почти почти перпендикулярна рычагу перпендикулярна рычагу 77 и пружина и пружина обеспечивает наибольшее усилие, обеспечивает наибольшее усилие, противодействующее центробежной силе грузов противодействующее центробежной силе грузов 1313. Положение рычага управления . Положение рычага управления 33, , обеспечивающее холостой ход, соответствует обеспечивающее холостой ход, соответствует почти параллельному расположению пружины почти параллельному расположению пружины 11 относительно рычага относительно рычага 77 (рис. 15.6, (рис. 15.6, бб). В этом ). В этом положении пружина почти не развивает усилия, положении пружина почти не развивает усилия, противодействующего перемещению рычага противодействующего перемещению рычага 77. . Таким образом, переменный наклон пружины Таким образом, переменный наклон пружины регулятора используется для создания регулятора используется для создания переменной приведенной жесткости пружины с переменной приведенной жесткости пружины с целью уменьшения зависимости степени целью уменьшения зависимости степени неравномерности от частоты вращения.неравномерности от частоты вращения.

В регулятор встроены пружина В регулятор встроены пружина 44, , обеспечивающая пусковую подачу, и прямой обеспечивающая пусковую подачу, и прямой корректор корректор 99. При пуске (рис. 15.6, . При пуске (рис. 15.6, аа) рычаг ) рычаг управления находится в левом положении, а управления находится в левом положении, а промежуточный рычаг промежуточный рычаг 77 прижат главной прижат главной пружиной пружиной 11 регулятора к упору максимальной регулятора к упору максимальной подачи подачи 1010. Вследствие малой частоты вращения . Вследствие малой частоты вращения слабая пусковая пружина слабая пусковая пружина 44 перемешает перемешает регулирующий рычаг регулирующий рычаг 55 и муфту и муфту 1212 в крайнее в крайнее левое положение. В крайнем левом положении, левое положение. В крайнем левом положении, соответствующем увеличенной цикловой подаче, соответствующем увеличенной цикловой подаче, находится и рейка находится и рейка 22 топливного насоса, что топливного насоса, что обеспечивает необходимое пусковое обогащение.обеспечивает необходимое пусковое обогащение.

На рис. 15.6, На рис. 15.6, бб рычаг управления находится в рычаг управления находится в положении, обеспечивающем режим положении, обеспечивающем режим минимальных оборотов холостого хода. минимальных оборотов холостого хода. Положение рычага управления Положение рычага управления 3 3 с плечом с плечом 1414 и и устройством для натяжения пружин таково, что устройством для натяжения пружин таково, что главная пружина главная пружина 11 регулятора не натянута. регулятора не натянута. Центробежную силу грузов уравновешивает Центробежную силу грузов уравновешивает слабая пружина холостого хода слабая пружина холостого хода 8.8. Равенство Равенство центробежной силы грузов и усилия пружины центробежной силы грузов и усилия пружины холостого хода достигается при достаточно холостого хода достигается при достаточно большом отклонении вправо муфты большом отклонении вправо муфты 1212, рычагов , рычагов 55,, 6 6,, 7 7 и рейки 2, обеспечивающем подачу топлива и рейки 2, обеспечивающем подачу топлива на минимальных оборотах холостого хода.на минимальных оборотах холостого хода.

Схема на рис. 15.6, Схема на рис. 15.6, вв соответствует работе на соответствует работе на режимах внешней скоростной характеристики при режимах внешней скоростной характеристики при действующем корректоре подачи топлива. Рычаг действующем корректоре подачи топлива. Рычаг управления управления 33 находится в крайнем левом находится в крайнем левом положении, а промежуточный рычаг 7 — на упоре положении, а промежуточный рычаг 7 — на упоре максимальной подачи максимальной подачи 1010. Частота вращения ниже . Частота вращения ниже номинальной приводит к тому, что пружина номинальной приводит к тому, что пружина корректора корректора 99, преодолевая центробежную силу , преодолевая центробежную силу грузов грузов 1313, перемещает муфту , перемещает муфту 1212, рычаги , рычаги 55,, 6 6 и и рейку рейку 22 влево, в направлении некоторого влево, в направлении некоторого увеличения цикловой подачи топлива. Это увеличения цикловой подачи топлива. Это увеличение подачи топлива обеспечивает заданный увеличение подачи топлива обеспечивает заданный запас крутящего момента.запас крутящего момента.

На рис. 15.6, На рис. 15.6, гг показана схема регулятора после показана схема регулятора после выключения подачи топлива с помощью рычага выключения подачи топлива с помощью рычага 1111, , поворот которого вызывает перемещение нижнего поворот которого вызывает перемещение нижнего шарнира рычага шарнира рычага 55. Верхнее плечо рычага и рейка . Верхнее плечо рычага и рейка топливного насоса отклоняются вправо, топливного насоса отклоняются вправо, обеспечивая выключение подачи топлива.обеспечивая выключение подачи топлива.

Контрольные вопросыКонтрольные вопросы

1) Что означает установившиеся режимы и 1) Что означает установившиеся режимы и устойчивость режима работы двигателя?устойчивость режима работы двигателя?

2) Когда необходимо устанавливать на двигатель 2) Когда необходимо устанавливать на двигатель автоматический регулятор частоты вращения?автоматический регулятор частоты вращения?

3) Почему падает 3) Почему падает МкрМкр с увеличением с увеличением nn при сильно при сильно прикрытой дроссельной заслонке?прикрытой дроссельной заслонке?

4) Какой фактор повышает 4) Какой фактор повышает МкМк в дизеле с ростом в дизеле с ростом nn??5) Скоростные характеристики какого двигателя: 5) Скоростные характеристики какого двигателя:

дизельного или бензинового обеспечивают дизельного или бензинового обеспечивают большую устойчивость?большую устойчивость?

6) Какие регуляторы частоты вращения 6) Какие регуляторы частоты вращения применяются в автомобильных двигателях?применяются в автомобильных двигателях?