SU981654A1

SU981654A1 - I.c. engine two-pulse governor according to rotation speed and acceleration

Info

Publication number: SU981654A1
Application number: SU803250141A
Authority: SU
Inventors: Борис Петрович Парфенов; Роман Николаевич Горбач; Любовь Федоровна Куртова
Original assignee: Предприятие П/Я А-1877
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1982-12-15

Description

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to automatic regulation of internal combustion engines.

Известны двухимпульсные регуляторы по скорости и ускорению двигателя внутреннего сгорания, содержащие центробежный измеритель скорости, выполненный в виде крестовины с шарообразными грузами, расположенными в пазах последней и связанными при помощи подвижной муфты через рычажную передачу с органом дозирования топлива, и инерционный датчик ускорения [1].Known two-pulse controllers for speed and acceleration of an internal combustion engine, containing a centrifugal speed meter, made in the form of a cross with spherical weights located in the grooves of the latter and connected by means of a movable clutch through a linkage with a fuel metering body, and an inertial acceleration sensor [1].

В известных регуляторах центробежный измеритель скорости и инерционный датчик ускорения объединены в один чувствительный элемент.In known controllers, a centrifugal speed meter and an inertial acceleration sensor are combined into one sensing element.

Вследствие этого импульсы по скорости и ускорению воздействуют на рычажную передачу одновременно, что влияет на точность регулирования.As a result, the impulses in speed and acceleration act on the linkage at the same time, which affects the accuracy of regulation.

Цель изобретения - повышение точности регулирования путем независимогб воздействия на рычажную передачу импульсов скорости и ускорения.The purpose of the invention is to increase the accuracy of regulation by independently influencing the lever transmission of speed and acceleration pulses.

Цель достигается тем, что в двухимпульсном регуляторе по скорости и ускорению двигателя внутреннего сгорания инерционный датчик выполнен в виде упорного диска с втулкой и махо вика, причем маховик установлен на втулке диска при помощи резьбового соединения и связан с одной стороны с подвижной муфтой, а с другой при помощи упругого элемента - с упорным диском.The goal is achieved in that in the two-pulse controller for speed and acceleration of the internal combustion engine, the inertial sensor is made in the form of a thrust disk with a sleeve and a flywheel, and the flywheel is mounted on the disk sleeve using a threaded connection and connected on one side to a movable coupling, and on the other by means of an elastic element - with a persistent disk.

Упругий.элемент выполнен в виде спиральной пружины регулируемой жесткости.Elastic. The element is made in the form of a spiral spring of adjustable stiffness.

Ю На фиг.1 схематически изображен регулятор; на фиг.2 - регулятор, продольный разрез; на фиг.З - то же, поперечный разрез/ на фиг.4 - осциллограмма переходного процесса в сис15 теме автоматического регулирования £ регулятором.Yu Figure 1 schematically depicts a controller; figure 2 - regulator, a longitudinal section; in Fig. 3 - the same cross-section / in Fig. 4 - oscillogram of the transient process in the system of automatic regulation by the regulator.

Регулятор содержит заключенный в .корпусе 1 центробежный измеритель скорости, выполненный в виде крестовины 2 с размещенными в ее пазах шарообразными грузами 3, связанными при помощи диска 4 упора с втулкой 5, подвижной муфты 6, через рычажную передачу 7, с органом 8 дозирования топлива. Инерционный датчик ускорения выполнен в виде маховика 9, установленного между рычажной передачей 7 и диском 4 упора и закрепленного на втулке 5 диска 4 упора при помощи резьбового соединения. Между махови ком 9 и диском 4 упора размещен упругий элемент 10, который выполнен в виде спиральной пружины регулируемой жесткости. Втулка 5 имеет наружную резьбу и расположена на упорном под-; шипнике 11. Рычажная передача 7 сое-¹ 5 динена с всережимной пружиной 1,2, которая связана с рычагом управления 13.The regulator contains a centrifugal speed meter enclosed in a housing 1, made in the form of a cross 2 with spherical weights 3 placed in its grooves, connected by a stop disk 4 with a sleeve 5, a movable clutch 6, through a linkage 7, with a fuel metering body 8. The inertial acceleration sensor is made in the form of a flywheel 9, mounted between the lever gear 7 and the stop disk 4 and fixed on the sleeve 5 of the stop disk 4 by means of a threaded connection. Between the flywheel 9 and the stop disk 4, an elastic element 10 is placed, which is made in the form of a spiral spring of adjustable stiffness. The sleeve 5 has an external thread and is located on the thrust under; Shipnika 11. The lever gear 7 is connected to ¹ 5 dinen with an all-mode spring 1.2, which is connected with the control lever 13.

Крестовина 2 закреплена на кулачковом валу 14 топливного насоса. Перемещение. груза 3 ограничено кони- Ю ческой тарелкой 15 и диском 4 упора. Пазы крестовины 2 могут быть выполнены радиальными или наклонными. Винт 16 с шайбой .17 может быть закреплен в одном из резьбовых отверстий 17 маховика 9. Такая установка винта 16 является одним из способов регулировки жесткости спиральной пру жины.The crosspiece 2 is mounted on the cam shaft 14 of the fuel pump. Moving. load 3 is limited by a conical plate 15 and a stop disk 4. The grooves of the crosspiece 2 can be made radial or inclined. A screw 16 with a washer .17 can be fixed in one of the threaded holes 17 of the flywheel 9. Such installation of the screw 16 is one of the ways to adjust the stiffness of the spiral spring.

Регулятор работает следующим образом.The regulator operates as follows.

На установившемся режиме работы центробежная сила грузов 3 уравнове шивается усилием всережимной пружиныAt steady state operation, the centrifugal force of the cargo 3 is balanced by the force of the all-mode spring

12, орган 8 дозирования топлива занимает определенное постоянное положе ние, а спиральная пружина выключена, т.е. находится в недеформированном состоянии. На неустановившемся режиме работы в первый момент переходного процесса, например, при сбросе нагруз-50 ки маховик 9 отстает в своем вращении от диска 4 упора, крестовины 2 и кулачкового вала 14 топливного насоса, связанного через передачу с коленчатым валом двигателя. Отставание 35 происходит вследствие инерционности маховика 9. Передвигаясь по резьбе втулки 5 диска 4 упора и сжимая при . этом спиральную пружину, расположенную между маховиком 9 и диском 4 упо-4Q ра, маховик 9 воздействует через рычажную передачу 7 регулятора на всережимную пружину 12.12, the fuel metering body 8 occupies a certain constant position, and the coil spring is turned off, i.e. is in an undeformed state. In an unsteady mode of operation at the first moment of the transition process, for example, when the load is removed, the 50 flywheel 9 lags behind in its rotation from the disk 4 of the stop, cross 2 and cam shaft 14 of the fuel pump connected through the transmission to the crankshaft of the engine. The lag 35 occurs due to the inertia of the flywheel 9. Moving along the thread of the sleeve 5 of the disk 4 stops and compressing at. In this spiral spring located between the flywheel 9 and the disk 4 upo-4Q RA, the flywheel 9 acts through the lever gear 7 of the controller on the all-mode spring 12.

Орган 8 дозирования топлива через подвижную муфту 6 и рычажную передачу Ί резко перемещается маховиком 9, Вследствие этого изменение подачи топлива от импульса (воздействия) по ускорению происходит еще до прихода к органу 8 основного сигнала отклоне ния от импульса по скорости, что ⁵⁰ улучшает точность регулирования.The body 8 for dispensing fuel through the movable sleeve 6 and the lever gear Ί sharply moves by the flywheel 9, as a result of which the change in the fuel supply from the impulse (action) to accelerate occurs even before the main signal of speed deviation from the impulse arrives at body 8, which ⁵⁰ improves the accuracy of regulation .

В двухимпульснем регуляторе импульс: по ускорению зависит от шести конструктивных параметров регулятора; от угла подъема резьбы маховика 9; 55 от момента инерции маховика 9от жесткости спиральной пружины; от угла наклона пазов крестовины 2 (радиальные или наклонные пазы); от массы и радиуса вращения грузов 3 при нак- 60 лонных пазах крестовины; от инерционности ,диска 4 упора при наклонных пазах крестовины.In a two-pulse controller, the pulse: for acceleration depends on six design parameters of the controller; from the angle of the thread of the flywheel 9; 55 from the moment of inertia of the flywheel 9 from the stiffness of the coil spring; from the angle of inclination of the grooves of the spider 2 (radial or inclined grooves); from the mass and radius of rotation of the cargo 3 with 60 inclined grooves of the cross; from inertia, a disk 4 emphasis at inclined grooves of a cross.

ι Импульс по скорости зависит, в основном,, от массы грузов 3, радиуса ^5 вращения грузов 3 и частоты вращения вала 14.Поэтому импульс по ускорению менять при помощи пятого параметра (массы и радиуса вращения шаров) нецелесообразно, так как при этом изменяется более важный параметр-величина импульса по скорости.ι The impulse in speed depends mainly on the mass of goods 3, the radius ^ 5 of the rotation of goods 3, and the frequency of rotation of the shaft 14. Therefore, it is impractical to change the acceleration impulse using the fifth parameter (mass and radius of rotation of the balls), since this changes a more important parameter is the magnitude of the impulse in speed.

Таким образом, в регуляторе имеется пять конструктивных параметров, от которых зависит величина импульса по ускорению и которые, практически, не влияют на величину импульса по скорости.Thus, the controller has five design parameters, on which the magnitude of the impulse for acceleration depends and which, practically, do not affect the magnitude of the impulse in speed.

В используемых в настоящее время регуляторах таких конструктивных параметров только два: второй и шестоймомент инерции диска упора и угол наклона пазов крестовины. Изменять эти два параметра в уже реализованной конструкции регулятора сложно. Увели.чение числа параметров, от которых ['зависит величина импульса по ускоре‘нию,, в регуляторе в 2,5 раза по ‘сравнению с известным приводит к улучшению точности регулирования в переходном процессе.There are only two such structural parameters in currently used regulators: the second and sixth moment of inertia of the stop disk and the angle of inclination of the grooves of the cross. Changing these two parameters in an already implemented controller design is difficult. An increase in the number of parameters on which ['depends the magnitude of the acceleration pulse in the controller by 2.5 times as compared with the known one leads to an improvement in the accuracy of regulation in the transient process.

Положительный эффект при использовании регулятора обеспечивается применением третьего легко регулируемого параметра, от которого в большой ’степени зависит величина импульса (воздействия) по ускорению. Меняя жесткость спиральной пружины путем установки винта 16 в одно из нескольких резьбовых отверстий 18 маховика 9 или варьируя диаметром проволоки спиральной пружины, можно изменить . величину импульса по ускорению в значительных пределах в уже реализованной конструкции регулятора,.и, тем самым, получить высокую точность регулирования в переходном процессе.A positive effect when using the regulator is provided by the use of a third easily adjustable parameter, on which the magnitude of the impulse (impact) for acceleration depends to a large extent. Changing the stiffness of the coil spring by installing the screw 16 in one of several threaded holes 18 of the flywheel 9 or by varying the diameter of the coil spring wire, you can change. the magnitude of the impulse to accelerate to a considerable extent in the already implemented design of the controller,. and, thereby, to obtain high accuracy control in the transition process.

Claims

The ball 9 and the disk 4 of the stop feature an elastic element 10 which is made in the form of a spiral spring of adjustable rigidity. The bushing 5 has an external thread and is located on the stop under the throat 11. The lever gear 7 coefficients of the diesel engine with an all-spring 1.2, which is connected to the control lever 1 The crosspiece 2 is fixed on the camshaft 14 of the fuel pump. Movement. Cargo 3 is limited to a conical plate 15 and disc 4 stops. The grooves of the cross 2 can be made radial or inclined. A screw 16 with a washer .17 can be fastened in one of the threaded holes 17 of the flywheel 9. This installation of the screw 16 is one of the ways to adjust the stiffness of the spiral spring. The regulator works as follows. In steady state operation, the centrifugal force of the weights 3 is balanced by the force of the all-spring spring 12, the fuel metering body 8 takes a certain constant position, and the spiral spring is turned off, i.e. is in the undeformed state. In unsteady mode of operation at the first moment of the transition process, for example, when the load is reset, the flywheel 9 lags behind the disc 4 of the stop, the cross 2 and the camshaft 14 of the fuel pump connected through the transmission to the engine crankshaft. The lag is due to the inertia of the flywheel 9. Moving along the thread of the sleeve 5 of the disc 4 stop and squeezing while the helical spring located between the flywheel 9 and the disk 4 stop. The flywheel 9 acts through the lever gear 7 of the regulator on the all-mode spring 12. The fuel metering body 8 through the movable clutch 6 and the lever gear 7 moves abruptly with the flywheel 9. As a result, the change in the fuel supply from the pulse (effect) on acceleration occurs even before The main signal body 8 is deviated from the impulse in speed, which improves the control accuracy. In a two-pulse controller, the acceleration pulse depends on the six design parameters of the controller on the angle of elevation of the thread of the flywheel 9; from the moment of inertia of the flywheel 9; the stiffness of the coil spring; from the angle of incision of the grooves of the cross 2 (radial or inclined grooves); from the mass and the radius of rotation of the goods 3 with inclined grooves of the cross; from inertia, tsiska 4 stops with inclined grooves of the cross. I The impulse in speed depends mainly on the mass of the loads 3, the radius of rotation of the loads 3 and the frequency of rotation of the shaft 14. Therefore, the impulse on acceleration can be changed with the help of the fifth parameter (mass and radius of rotation of the balls), since The most important parameter is the magnitude of the impulse in velocity. Thus, in the controller there are five design parameters on which the magnitude of the acceleration pulse depends and which, practically, do not affect the magnitude of the pulse in terms of speed. The currently used regulators of such design parameters are only two: the second and sixth inertia of the stop disk and the angle of incision of the grooves of the cross. Changing these two parameters in the already implemented design of the controller is difficult. Increasing the number of parameters on which (the magnitude of the acceleration pulse depends on the controller is 2.5 times compared to the known one leads to an improvement in the control accuracy in the transient process. A positive effect when using the regulator is provided by applying the third easily adjustable parameter, on which the magnitude of the impulse (effect) on acceleration depends to a large extent. The stiffness of the spiral spring is reduced by installing a screw 16 in one of several threaded holes 18 of the flywheel 9 or by varying the diameter of the spiral spring wire, you can change the magnitude of the pulse by acceleration within considerable limits in the already implemented design of the regulator, and thereby obtain a high control accuracy in the transition process. Formula of the invention 1. Two-pulse the regulator for speed and acceleration of the internal combustion engine, containing a centrifugal speed meter, made in the form of a cross with spherical weights located in the slots of the latter and connected by means of a movable coupling through a lever gear with a fuel metering body, and an inertial acceleration sensor, characterized in that, in order to increase the control accuracy by independently influencing the lever transmission of speed and acceleration pulses, the inertial sensor is made in the form of a thrust disk with a sleeve and a flywheel, the flywheel being mounted on the disk hub by means of a threaded joint, and connected on the one hand with the MOBILE coupling, and on the other by means of an elastic element with a stop disk.

2. The regulator according to claim 1, is also distinguished by the fact that the elastic element is made in the form of a spiral spring of adjustable stiffness.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate nq for application 2686366 / 25-06 F 02 O 1/08, 1979.