CS213419B1

CS213419B1 - Drive Unit Control and Restriction Devices

Info

Publication number: CS213419B1
Application number: CS698280A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Novotny
Original assignee: Zdenek Novotny
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález řečí jednopákové ovládání hnací jednotky s omezením přetáčení při rychlé změně výkonu motoru změnou polohy Škrticí klapky v sacím potrubí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že regulační prostor regulátoru otáček vrtule propojený regulačním potrubím s prostorem sacího potrubí za škrticí klapkou je propojen prostřednictvím jednosměrného ventilu a propojovacího potrubí s kompenzačním prostorem regulátoru otáček, který je propojen kompenzačním potrubím s prostorem sacího potrubí před škrtící klapkou. Vynález má specifické použití v oboru leteckých hnacích jednotek. Vynález nejlépe charakterizuje obrázek 1.The invention is a single-lever control of the drive unit with a limitation of over-revving during a rapid change in engine power by changing the position of the throttle in the intake manifold. The essence of the invention lies in the fact that the control space of the propeller speed regulator, connected by a control pipe with the space of the intake manifold behind the throttle, is connected by a one-way valve and a connecting pipe with the compensation space of the speed regulator, which is connected by a compensation pipe with the space of the intake manifold before the throttle. The invention has a specific application in the field of aircraft drive units. The invention is best characterized by Figure 1.

Description

Vynález ae týká zařízeni k řízení a omezeni přetáčení hnací jednotky, které sestává z morové jednotky, vrtulové jednotky a regulátoru otáček vrtule s možností navoleni hladiny regulovaných, otáček, která je Určována tlakovým spádem vzduchu před a za škrtící klapkou sacího potrubí motoru . Zvolenou hladinu otáček vrtule udržuje regulátor otáček bez ohledu na rychlost a výšku letu.The invention relates to an apparatus for controlling and limiting the rotation of a power unit comprising a Plague Unit, a Propeller Unit and a Propeller Speed Controller with a selectable level of speed, which is determined by the air pressure drop downstream and downstream of the engine intake manifold. The selected propeller speed level is maintained by the speed controller regardless of the speed and altitude of the flight.

U hnacích jednotek se dosud ponejvíce užívá dvoupákové řízeni, přičemž jednou pákou se řídí motor prostřednictvím škrtící klapky a druhou pákou se určuje hladina regulovaných otáček vrtule stlačováním pružiny působící proti síle odstředivých závaží regulátoru. Při akrobacii a při opakovaném manévru přistáni, kdy dochází k rychlé výměně výkonu hnací jednotka sklon k přetočeni navolených otáček obzvlášť při nízkých rychlostech letu. Přetočeni' motoru nad povolenou maximální hranici vyžaduje defektoskůpiokou kontrolu jednotlivýoh dilů motoru a vrtule, případně jejich výměnu. Dosavadní jednopáková řízení neumožňují brzděni letounu při akrobacii a letu střemhlav a nezabraňují přetáčeni hnací jednotky.In the drive units, two-lever control has been mostly used so far, with one lever controlling the engine via a throttle and the other lever determining the propeller speed level by compressing the spring acting against the centrifugal weight of the regulator. During acrobatics and repetitive landing maneuvers, when the power exchange is rapid, the drive unit tends to override the selected speed, especially at low airspeeds. Turning the engine over the permissible maximum limit requires defectoscopic inspection of the individual engine and propeller parts or their replacement. Existing single-lever controls do not allow the aircraft to be braked during acrobatics and dive, and do not prevent the drive unit from overturning.

Výěe uvedené nedostatky odstraňuje zařízení a omezení přetáčení hnací jednotky podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že regulační prostor regulátoru otáček vrtule propojený regulačním potrubím s prostorem sacího potrubí za škrtící klapkou je propojen prostřednictvím jednosměrného ventilu a propojovacího potrubí s kompenzačním prostorem regulátoru otáček vrtule, který je propojen kompenzačním potrubím s prostorem sacího potrubí před Škrtící klapkou. Regulační prostor může být propojen přes jednosměný ventil a propojovací potrubí s prostorem sacího potrubí před škrtící klapkou, nebo s venkovní atmosférou mimo sací potrubí. Dále může být do regulačního potrubí vřazena škrtící tryska a do propojovacího potrubí tlumící tryska. Zařízení může specifioké případy pracovat bez jednosměrného ventilu.The aforementioned drawbacks are eliminated by the apparatus and the rotation limitation of the drive unit according to the invention, which is characterized in that the propeller speed regulator space interconnected by the control line with the intake manifold space behind the throttle is interconnected via a one-way valve. it is connected to the intake manifold space in front of the throttle by a compensating line. The control chamber can be connected via the one-way valve and the interconnecting piping to the intake manifold space in front of the throttle valve, or to the outside atmosphere outside the intake manifold. Furthermore, a throttle nozzle may be inserted into the control line and a damping nozzle may be inserted into the interconnecting line. The device can work in specific cases without a one-way valve.

Zařízením k řízení a omezení přetáčení hnací jednotky se usnadňuje její řízeni obzvláště při akrobacii a při přerušeném přistání, kdy nedochází k přetáčeni maximálních otáček.The drive control and limiting devices of the drive unit make it easier to control the drive unit, especially during acrobatics and in the interrupted landing, where maximum revolutions do not occur.

Přiklad provedení tohoto vynálezu je znázorněn schematicky na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je zařízení k řízeni a omezení přetáčení hnací jednotky sestávající z motorové jednotky, vrtulové jednotky, regulátoru otáček vrtule s příslušným zapojením regulačního, kompenzačního a propojovacího potrubí s umístěním jednosměrného ventilu a škrtící a tlumici trysky.An exemplary embodiment of the present invention is illustrated schematically in the accompanying drawing, wherein in Fig. 1 there is a device for controlling and limiting the drive unit rotation consisting of a motor unit, a propeller unit, a propeller speed controller with appropriate control, compensation and interconnecting piping connections; Throttle and damping nozzles.

Na obr. 2 jo schématicky znázorněno zařízeni k řízeni a omezení přetáčení hnací jednotky lišících se od obr. 1 umístěním jednosměrného ventilu.FIG. 2 is a schematic representation of an apparatus for controlling and limiting the rotation of a drive unit other than FIG. 1 by positioning a one-way valve.

Zařízení k řízeni a omezeni přetáčeni hnací jednotky sestává z motorové jednotky 1 na jejímž klikovém, nebo vrtulovém hřídeli je upevněna vrtulová jednotka 2 jejíž vrtulové listy jsou přestavovány tlakem oleje přiváděným olejovým.potrubím £ z regulátoru £ otáček vrtule. Regulátor 2 otáček vrtule je poháněn motorovou jednotkou 1. Válce motorové jednotky 1 má sací potrubí 4 opatřené škrtící klapkou 2*The apparatus for controlling and limiting the rotation of the drive unit consists of a motor unit 1 on whose crank or propeller shaft a propeller unit 2 is mounted whose propeller blades are adjusted by the oil pressure supplied by the oil line 6 from the propeller speed regulator 6. The propeller speed regulator 2 is driven by the engine unit 1. The cylinders of the engine unit 1 have a suction line 4 provided with a throttle valve 2 *

Tlak vsduohu za škrticí klapkou £,je přiváděn regulačním potrubím 6 do regulačního prostoru 15 vytvořeného regulačním plstem 12. Regulační píst 12.1 e spojen a regulačním táhlem 10, které ovlivňuje pružinu působící proti síle odstředivých závažíThe pressure of the pressure behind the throttle valve 6 is supplied by the control line 6 to the control space 15 formed by the control felt 12. The control piston 12.1e is connected to the control rod 10 which affects the spring acting against the force of the centrifugal weights

213 419 regulátoru 2 otáček vrtule. Kompenzační prostor 10 vytvořený za regulačním pístem 13 je propojen kompenzačním potrubím 8 s prostorem sacího potrubí 4 před škrticí klapkou 2· Regulační prostor 13 je ještě propojen přes jednosměrný ventil 16 a propojovací potrubí 2 ⁸ kompenzačním prostorem 10, nebo a prostorem sacího potrubí 4 před škrtící klapkou 5 Do regulačního potrubí 6 může být vřazena škrticí tryska 15 a do propojovacího potrubí 2 tlumicí tryska 14. Hnací jednotka je ovládána plynovou pákou 17 prostřednictvím škrtící klapky 2·213 419 propeller speed controller 2. The compensation space 10 formed downstream of the control piston 13 is interconnected by the compensating line 8 with the intake manifold space 4 in front of the throttle 2. The control space 13 is still interconnected via the one-way valve 16 and the interconnecting pipeline 2 ^{8 by the} compensating space 10 or A throttle nozzle 15 can be inserted into the control line 6 and a damping nozzle 14 can be inserted into the connecting line 2. The drive unit is controlled by the throttle lever 17 by means of a throttle 2.

Popsané zařízení pracuje takto tThe described device works as follows

Vzduch nasávaný motorem vstupuje do sacího potrubí 4 přes škrtící klapku 2·The engine air enters the intake manifold 4 via the throttle 2 ·

Je-li Škrtící klapka 2 přivřena je v sacim potrubí 4 za škrticí klapkou 2 nižší tlak vzduchu než před škrtící klapkou 2» Tím vznikne tlakový spád vzduchu před a za škrticí klapkou 2*If the throttle valve 2 is closed, there is less air pressure in the intake manifold 4 after the throttle valve 2 than before the throttle valve 2 »This creates a pressure drop of air in front of and behind the throttle valve 2 *

Podtlak se prostřednictvím regulačního potrubí 6 převede do regulačního prostoru 13 a začne působit na regulační píst 12. na který působí s druhé strany tlak vzduchu ze sacího potrubí 4 před škrtící klapkou 2· Tlakový spád před a za škrtící klapkou 2 vyvodí na regulačním pístu 12 sílu, která prostřednictvím regulačního táhla 11 začne půáobit na regulátor 2 otáček vrtule a to tak, že ovlivní pružinu působící proti síle odstředivých závaží, nebo jiný element působící proti této síle. Regulátor 2 otáček vrtule přestaví pomoci tlakového oleje přiváděného olejovým potrubím £ do vrtulové jednotky 2 vrtulové listy na větší úhel, čímž se sníží otáčky hnací jednotky na takovou hodnotu, kdy dojde k silové rovnováze na roztěžníku regulátoru 2 otáček vrtule. Při úplném otevření škrtící klapky 2 dojde k vyrovnání tlaku vzduchu před a za škrticí klapkou a tudíž i v regulačním a kompenzačním prostoru 13.The vacuum is transferred via the control line 6 to the control space 13 and begins to act on the control piston 12, which is applied to the other side by the air pressure from the intake manifold 4 before the throttle 2. , which by means of the control rod 11 starts to act on the propeller speed regulator 2 in such a way that it affects the spring acting against the force of the centrifugal weights or another element acting against this force. The propeller speed regulator 2 adjusts the propeller blades to a larger angle by means of the pressure oil supplied by the oil line 6 to the propeller unit 2, thereby reducing the speed of the drive unit to a value where force equilibrium occurs at the propeller speed regulator 2. When the throttle 2 is fully opened, the air pressure is equalized upstream and downstream of the throttle and thus also in the control and compensating chamber 13.

a na regulační píst 12 nepůsobí žádný tlakový spád vzduchu. Na regulátor 2 otáček vrtule nepůsobí prostřednictvím regulačního táhla 11 žádná síla a proto tento přestaví vrtulové listy na menší úhel čímž se zvýší, otáčky hnací jednotky na maximální. Při určité hodnotě podtlaku vzduchu v sacím potrubí 4 za škrticí klapkou 2 otevře se jednosměrný ventil 16 a propojí regulační potrubí 6 přes propojovací potrubí 2 ⁸ kompenzačním potrubím 8 čímž dojde k propojení regulačního a kompenzačního prostoru 13. tudíž k propojení prostoru sacího potrubí 4 před a za škrticí klapkou 2· Eři dalším snižování podtlaku v sacím potrubí 4 přivíráním škrtící klapky 2 bude tlak vzduchu v regulačním prostoru 13 vyšší než tlak vzduchu v sacím potrubí 4 za škrtící klapkou £ a to vlivem přepouštění vzduchu z prostoru sacího potrubí 4 před škrticí klapkou 2 prostoru sacího potrubí 4 za škrticí klapkou 2, takže tlakový spád vzduchu na regulačním pístu 12 bude nižší než tlakový spád na škrticí klapce 2· Vhodnou dimenzí jednosměrného ventilu 16 a vřazením škrtící trysky 15 do regulačního potrubí lze dosáhnout i takových rozměrů, že do určité hodnoty tlakového spádu na škrticí klapce 2 nebude se při dalším jeho zvyšování přivíráním škrticí klapky 2 Již tlakový spád na regulačním pistu 12 zvyšovat nýbrž zůstane na konstantní hodnotě což umožní při akrobacii brzdění letounu vrtulí v střemhlavém letu při sníženi výkonu motoru přivřením škrtiol klapky 2* nycelém otevření škrtící klapky 2 n& plnou hodnotu způsobí škrtící tryska 1£ určité zpoždění vyrovnávání tlaků vzduchu působícího na regulační píst 12 oproti vyrovnání tlaků před a za škrticí klapkou 2 oož “* projeví tí>, že při nulovém tlakovém spádu vzduchu na škrtícíand no pressure drop is applied to the control piston 12. No force is exerted on the propeller speed regulator 2 by means of the control rod 11, and therefore it adjusts the propeller blades to a smaller angle, thereby increasing the speed of the drive unit to the maximum. At a certain amount of air pressure in the intake manifold 4 downstream of the throttle 2, the one-way valve 16 opens and connects the control manifold 6 via the interconnecting manifold 2 ⁸ via the compensating line 8, thereby connecting the control and compensating space 13 thus connecting the intake manifold space 4 before and After further reducing the vacuum in the intake manifold 4 by closing the throttle 2, the air pressure in the control chamber 13 will be higher than the air pressure in the intake manifold 4 after the throttle valve 4, due to air leakage from the intake manifold space 4 upstream of the throttle 2 the pressure drop across the throttle 2 will be lower than the pressure drop across the throttle 2. The suitable dimension of the one-way valve 16 and the incorporation of the throttle nozzle 15 into the control duct can also be such that tla The pressure drop on the regulating piston 12 will increase but will remain at a constant value, which will enable the propeller braking of the airplane in dive during the aerobatics while the engine power is reduced by closing the throttle throttle 2 * at full opening. Throttle 2 n & full value, the throttle nozzle 16 causes a certain delay in the pressure equalization of the air acting on the control piston 12 compared to the pressure equalization upstream and downstream of the throttle 2.

213 419 klapce 2 bude na regulačním pistu 12 určitý tlakový spád vzduchu čímž bude navolena nižší hladina regulovaných otáček vrtule maximální hladina, takže listy vrtule, které byly při přivřené škrtící klapce 2 přestaveny na minimální úhel se začnou přestavovat na vštáí úhel odpovídající zvýšenému výkonu motoru již při nižších otáčkách než jaou maximální, takže nedojde k přetočení hnací jednotky.Jednosměrný ventil 16 má za úkol udržovat až do okamžiků svého otevření tlakový spád vzduchu na regulačním pístu 12 shodný s tlakovým spádem na škrtící klapce 2* ^u zapojení jednosměrného ventilu 16 bude tlakový spád vzduchu na škrtící klapce 2 ^{a s}i^c® nižší. Tlumící tryska 14 má za úkol mimi škrcení proudícího vzduchu tlumit pulzace sloupce vzduchu v propojovacím potrubí 2· Z výše uvedeného vyplývá,že každému tlakovému spádu vzduchu na regulačním pístu 12 odpovídá určitá hladina regulovaných otáček a sice čím je tlakový spád větší, tím jsou otáčky nižší a naopak.213 419 to the damper 2, there will be a certain air pressure drop on the control piston 12, thus setting a lower level of the regulated propeller speed to the maximum level so that the propeller blades which have been adjusted to the minimum angle at a lower speed than the maximum Jaouich so that no rotation driving jednotky.Jednosměrný valve 16 has the task of maintaining until its opening, the air pressure drop across the control piston 12 equal to the pressure drop at the throttle valve 2 * ^for engagement of a check valve 16 is a pressure drop air at throttle 2 ^as i ^c ® lower. The damping nozzle 14 is intended to dampen the flow of air through the air duct in the interconnecting duct 2, as follows: Each pressure drop of the air on the control piston 12 corresponds to a certain level of controlled speed, and the greater the pressure drop, the lower the speed and conversely.

Zařízení podle vynélezu lze využit především u leteckých hnacích jednotek.The device according to the invention can be used primarily in aircraft power units.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. .Power control and limitation device consisting of a motor power unit, a propeller unit and a propeller speed governor with a controllable engine speed control selection, downstream and downstream of the engine intake manifold, characterized in that the control chamber (13) of the governor / 3 / propeller speed, connected by regulating line (6) with intake manifold space (4) behind the throttle (5), is connected via one-way valve (16) and connecting manifold (9) with compensating space (10) of regulator (3) The propeller is connected by a compensating line (8) to the suction line (4) in front of the throttle (5).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control space (13) of the propeller speed regulator (3) is connected to the outside atmosphere by means of a one-way valve (16).

3. Device according to claim 1, characterized in that a throttle nozzle (15) is inserted into the control line (6).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control chamber (13) of the propeller speed controller (3) is connected via a one-way valve (16) and a connecting line (9) to the suction line (4) in front of the throttle (5).

5. Device according to Claims 1, 3, 4, characterized in that a damping nozzle (14) is inserted into the connecting line (9).

6. Device according to claim 1, 3, 5, characterized in that the control space (13) is connected directly to the compensation space (10) or to the suction line space (4) upstream of the throttle valve (5).