SU992773A1 - Регул тор скорости дизел - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известны регуляторы скорости дизеля, содержащие измеритель скорости и задатчик режима работы, связанные 5 через усилитель с сервомотором, исполнительный орган которого подключен к источнику давления при помощи магистрали переменного сопротивления. В таких регуляторах положение органа дозирования топливоподачи определяется воздействием центробежного измерителя скорости и положением исполнительного органа сервомотора, связанным с электромагнитом [ 1} .

Недостаток регуляторов - нелинейность зависимости хода якоря электромагнита от величины тока в обмотке. При малых значениях тока в основной обмотке электромагнитные силы в системе²⁰ становятся соизмеримыми с силами вязкого .трения, что вызывает увеличение времени запаздывания движения якоря от управляющих импульсов в основную обмотку. Электромагнитные силы, возникающие' при перемещении якоря в дополнительной обмотке, также препятствуют его движению и вызывают дополнительное залипание. Кроме того, изменение положения грузов измерителя скорости также запаздывает от изменения режима двигателя. В итоге из-за комплексного воздействия инерционных »0 и диссипативных сил увеличивается постоянная времени регулятора, ухудшая тем самым его динамические характеристики . .

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор снабжен электромагнитным клапаном, элементом И с двумя входами и выходом, генератором импульсов, с управляемой от задатчика режима частотой и генератором с внешним запуском от измерителя скорости, причём электромагнитный клапан уста3 992773 новлен в магистрали переменного давления и его обмотка подключена к выходу элемента И, первый вход которого подключен к генератору импульсов, а второй вход - ;< выходу генератора с 5 внешним запуском.

На чертеже представлена схема регулятора скорости и дизеля.

Регулятор скорости содержит измеритель 1 скорости и задатчик 2 режи- 10 ма работы, связанные через усилитель 3 с сервомотором, исполнительный орган 4 которого соединен с одной стороны с дозирующим органом 5 топливного насоса, имеющим ход h_p, а с 15 другой'стороны подключен к источнику 6 давления при помощи магистрали переменного сопротивления.

Регулятор снабжен электромагнитным клапаном 7 с обмоткой 8, элемен- 20 том И 9 с двумя входами и выходом, генератором 10 импульсов с управляемой от задатчика 2 частотой и генератором 11 с внешним запуском от измерителя 1 скорости и тахометром 12. 25

Электромагнитный клапан 7 установлен в магистрали переменного сопротивления, снабженной дросселем 13 и стабилизатором 14 давления. Обмотка 8 клапана 7 подключена к выходу элемен- зо та И 9_S первый вход которого подключен к генератору 10 импульсов, а второй - к выходу генератора 11 с внешним запуском.

Регулятор работает следующим об- , разом.

С помощью задатчика 2 оператор устанавливает необходимую скорость дизеля. Данная установка определяет соответствующую частоту положитель- _t ных импульсов генератора 10, поступающих на первый вход элемента И 9. На второй вход элемента И 9 поступают импульсы от генератора 11 с внешним запуском, например, от ждущего муль- ₄ тивибратора, вырабатывающего положительный ’импульс на выходе в случае отсутствия импульса запуска отрицательной полярности от измерителя 1 скорости (электрического датчика импуль.сов), установленного на коленчатом валу двигателя.

При установившейся скорости дизеля частота импульсов, пропускаемая элемен трм -И 9 в усилитель 3» равна частоте подъема клапана 7· Эта частота обуславливает определенное сопротивление в магистрали переменного сопротивления, а следовательно, и соответствую щее давление на исполнительным орган 4, что, в свою очередь, определяет положение соединенного с исполнитель ным органом дозирующего органа 5 топливного насоса или цикловую подачу топлива.

Скорость дизеля контролируется по тахометру 12, например, в виде миллиамперметра, измеряющего среднюю величину тока отрицательных импульсов, вырабатываемых генератором 11.

При увеличении нагрузки на коленчатом валу дизеля его частота вращения начинает снижаться, что приводит к уменьшению числа отрицательных импульсов запуска, поступающих от измерителя 1 скорости на вход генератора 11, на выходе которого и на втором входе элемента И 9 увеличивается ширина положительного импульса и элемент И 9 пропускает в усилитель большее количество положительных импульсов от генератора 10. В результате в обмотку 8 поступает большее количество открывающих клапан 7 импульсов, сопротивление в магистрали уменьшается и исполнительный орган 4 сервомотора перемещает;.дозирующий орган 5 топливного насоса в сторону увеличения цикловой подачи топлива. Увеличение подачи топлива обуславливает рост частоты вращения коленчатого вала двигателя, что, в свою очередь, приводит к увеличению частоты импульсов запуска от измерителя 1, уменьшению ширины выходного положительного импульса генератора 11 , частота импульсов, пропускаемых элементом И 9 к усилителю 3 и на обмотки 8, частоты работы клапана 7, и увеличению сопротивления магистрали до значения, соответствующего необходимому перемещению исполнительного 4 и дозирующего 5 органов в направлении уменьшения цикловой подачи топлива.

При снижении нагрузки на коленча·*· том валу двигателя и стремлении его увеличить заданную задатчиком 2 скорость вращения возрастающая частота импульсов запуска приводит к уменьшению положительного импульса на выходе генератора Ί1 и все ранее описанные действия структурных элементов регулятора происходят в обратном порядке.

Таким образом, осуществляется поддержание регулятором заданной постоянной скорости дизеля.

Для изменения угла наклона регуляторных характеристик дизеля и настройки регулятора служит дроссель 13. Постоянное давление в магистрали до 'электромагнитного клапана 7 обеспечивается стабилизатором.

Использование предлагаемого регулятора позволит за счет улучшения его динамических характеристик и системы двигатель-регулятор повысить ¹⁰ точность дозирования топливе на переходных режимах двигателя.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к автоматическому регулированию двигателей вну реннего сгорани . Известны регул торы скорости дизел , содержащие измеритель скорости и задатчик режима работы, св занные через усилитель с сервомотором, исполнительный орган которого подключен к источнику давлени  при помощи магистрали переменного сопротивлени  В таких регул торах положение органа дозировани  топливоподачи определ етс  воздействием iteHjpo6emHoro измерител  скорости и положение исполнительного органа сервомотора, св занным с электромагнитом 12 . Недостаток регул торов - нелинейность зависимости хода  кор  электро магнита от величины тока в обмотке. Пои малых значени х тока в основной обмотке электромагнитные силы в систем станов тс  соизмеримыми- с силами в з кого .трени , что вызывает увеличение времени запаздывани  движени   кор  от управл кщих импульсов в основную обмотку. Электромагнитные силы, возникающие при перемещении  кор  в дополнительной обмотке, также преп тствуют его движению и вызывают дополнительное залипание. Кроме того изменение положени  грузов измерител  скорости также запаздывает от изменени  режима двигател . В итоге из-за комплексного воздействи  инерционных и диссипативных сил увеличиваетс  посто нна  времени регул тора, ухудша  тем самым его динамические характеристики . . Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик. Поставленна  цель достигаетс  тем, что регул тор снабжен электромагнитным клапаном, элементом И с двум  входами и выходом, генератором импульсов , с управл емой от задатчика режима частотой и генератором с внешним запуском от измерител  скорости, причём электромагнитный клапан установлен в магистрали переменного давлени  и его обмотка подключена к выходу элемента И, первый вход которог подключен к генератору импульсов, а второй вход - к выходу генератора с внешним запуском. На чертеже представле а схема регул тора скорости и дизел . Регул тор скорости содержит измеритель 1 скорости и задатчик 2 режима работы, св занные через усилитель 3 с сервомотором, исполнительный орган k которого соединен с одной стороны с дозирующим органом 5 топливного насоса, имеюцим ход hp, а с другой стороны подключен к источнику давлени  при помощи магистрали переменного сопротивлени . Регул тор снабжен электромагнитным клапаном 7 с обмоткой 8, элементом И 9 с двум  входами и выходом, - генератором 10 импульсов с управл емой от задатчика 2 -частотой и генер тором 11 с внешним запуском от измерител  1 скорости и тахометром 12. Электромагнитный клапан 7 установлен в магистрали переменного сопротивлени , снабженной дросселем 13 и стабилизатором давлени . Обмотка 8 клапана 7 подключена к выходу элемен та И 9 первый вход которогоподключен к генератору 10 импульсов, а вто рой - к выходу генератора 11 с внешним запуском. Регул тор работает следующим образом . С помощью задатчика 2 -оператор устанавливает необходимую скорость дизел . Данна  установка определ ет соответствующую частоту положительных импульсов генератора 10, поступающих на первый вход элемента И 9. На второй вход элемента И 9 поступаю импульсы от генератора 11 с внешним запуском, например, от ждущего мультивибратора , вырабатывающего положительный импульс на выходе в случае отсутстви  импульса запуска отрицательной пол рности от измерител  1 скорости (электрического датчика импуль .сов), установленного на коленчатом валу двигател . При установившейс  скорости дизел частота импульсов, пропускаема  элем том И 9 S усилитель 3 равна частоте подъема клапана 7. Эта частота обуславливает определенное сопротивление в магистрали переменного сопрот.ивлени , а следовательно, и соответствую щее давление на исполнительный орган k, что, в свою очередь, определ ет положение соединенного с исполнительным органом дозирующего органа 5 топливного насоса или цикловую подачу топлива. Скорость дизел  контролируетс  по тахометру 12, например, в виде миллиамперметра , измер ющего среднюю величину тока отрицательных импульсов, вырабатываемых генератором 11. При увеличении нагрузки на коленча-том валу дизел  его частота вращени  начинает снижатьс , что приводит к уменьшению числа отрицательных импульсов запуска, поступающих от измерител  1 скорости на вход генератора 11, на выходе которого и на втором входе элемента И 9 увеличиваетс  ширина положительного импульса и элемент И 9 пропускает в усилитель большее количество положительных импульсов от генератора 10. В результате в обмотку 8 поступает большее количество открывающих клапан 7 импульсов, сопротивление в магистрали уменьшаетс  и исполнительный орган k сервомотора перемещает;.дозирующий орган 5 топливного насоса в сторону увеличени  цикловой подачи топлива. Увеличение подачи топлива обуславливает рост частоты вращени  коленчатого вала двигател , что, в свою очередь, приводит к увеличению частоты импульсов запуска от измерител  1, уменьшению ширины выходного положительного импу/1ьса генератора 11 , частота импульсов , пропускаемых элементом И 9 к усилителю 3 и на обмотки 8, частоты работы клапана 7, и увеличению сопротивлени  магистрали до значени , соответствующего необходимому перемещению исполнительного k и дозирующего 5 органов в направлении уменьшени  цикловой подачи топлива. При снижении нагрузки на коленчатом валу двигател  и стремлении его увеличить заданную задатчиком 2 скорость вращени  возрастающа  частота импульсов запуска приводит, к уменьшению положительного импульса на выходе генератора 11 и все ранее описанные действи  структурных элементов регул тора происход т в обратном пор дке . Таким образом, осуществл етс  поддержание регул тором заданной посто нной скорости дизел . Дл  изменени  угла наклона регул то (ных характеристик дизел  и настройки регул тора служит дроссель 1 Посто нное давление в магистрали до электромагнитного клапана 7 обеспечиваетс  стабилизатором. Использование предлагаемого регул тора позволит за счет улучшени  его динамических характеристик и сис темы двигатель-регул тор повысить точность дозировани  топливу на пере ходных режимах двигател . Формула изобретени  Регул тор скорости дизел , содержащий измеритель скорости и задатчик режима работы, св занные через усилитель с сервомотором, исполнительный орган которого подключен к источ нику давлени  при помощи магистрали переменного сопротивлени , о т л ичающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик, регул тор снабжен электромагнитным клапаном, элементом И с вум  входами и выходом, генератором импульсов с управл емой от задатчика режима частотой и генератором с внешним запуском от измерител  скорости, причем электромагнитный клапан установлен в магистрали переменного давлени  и его обмотка подключена к выходу элемента И, первый вход которого подключен к генератору импульсов, а второй входк выходу генератора с внешним запуском . . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff 759737, кл. F 02 О 31/00, 1980.