Главная Автоматическое регулирование двигателей Автоматические регуляторы прямого действия Пневматические автоматические регуляторы прямого действия
Пневматические автоматические регуляторы прямого действия

Процесс регулирования может быть осуществлен в зависимости от параметра, изменение которого определенным образом связано с изменением угловой скорости. К таким параметрам относится разрежение во всасывающем коллекторе двигателя. Действительно, при увеличении угловой скорости вала двигателя увеличивается расход воздуха в единицу времени, скорость его движения и, следовательно, разрежение в коллекторе. На этой зависимости основана работа пневматического регулятора, показанного на

рис. 14.

Впускной коллектор двигателя трубопроводом соединен с зам­кнутой полостью чувствительного элемента, отделенной диафрагмой 5 от правого объема, связанного с атмосферой (атмосфер­ной камерой).

Объем воздуха, поступающего через впускной коллектор в ци­линдре двигателя, определяется соотношением

где ?? — коэффициент наполнения; iд — число цилиндров, об­служиваемых данным патрубком; Vh — рабочий объем одного цилиндра; ?д — тактность двигателя.

При выбранном положении дроссельной заслонки, т. е. опре­деленном проходном сечении впускного патрубка, скорость воздуха можно определить из соотношения

При постоянстве плотности воздуха ?в во всасывающей системе скорость потока воздуха определяется уравнением Бернулли:

где Ар = р0 — рд;  р0 — атмосферное давление; рл —давление за дроссельной заслонкой.

Следовательно,

Это соотношение показывает, что разрежение ?р зависит от уг­ловой скорости вала двигателя ?, проходного сечения во впускном патрубке ?f, т. е. от положения дроссельной заслонки, коэффици­ента наполнения ?? и от плотности воздуха ?в.

В дизелях нецелесообразно уменьшать наполнение цилиндра воздухом (весовой заряд), поэтому во впускном патрубке допуска­ется малое разрежение ?р (до 4 МПа, что оправдывает использо­вание Бернулли).

При малых изменениях разрежения положение дроссельной заслонки и изменение скоростного режима двигателя слабо влияют па изменение плотности воздуха ?в и коэффициента наполнения ??; в связи с этим последние с достаточной степенью точности (при ка­чественном анализе) могут быть приняты постоянными.

Диафрагма чувствительного элемента непосредственно свя­зана с рейкой топливного насоса, которая может перемещаться в определенных границах от полной подачи (крайнее правое поло­жение) до выключения подачи (крайнее левое положение).

Автоматическое перемещение рейки, связанной с диафрагмой, осуществляется только изменением разрежения  ?р, поэтому крайние положения рейки соответствуют предельным разреже­ниям во впускном патрубке двигателя: ?р1 — минимальному и ?р2 — максимальному.

Разрежение ?р1 создает на диафрагме 5 чувствитель­ного элемента усилие, рав­ное при равновесном ее по­ложении предварительной деформации пружины 6 ре­гулятора. Следовательно, при всех разрежениях, рав­ных или меньших ?p1, муф­та 3 регулятора находится в крайнем правом положе­нии и поддерживает рейку топливного насоса на упоре в положении полной подачи топлива (кривая 6 на рис. 113). По мере увеличения разрежения ?р > ?р1 диафрагма переме­щается влево, деформируя пружину регулятора. Связь разре­жения ?р с перемещением z муфты регулятора представлена кривой 12.

Связанная с диафрагмой рейка перемещается в сторону вы­ключения подачи топлива, причем угловая скорость вала, при которой начинается деформация пружины, определяется положе­нием дроссельной заслонки: чем больше она открыта, тем при боль­шей угловой скорости начинается уменьшение подачи топлива и достигается разрежение ?р2, при котором подача топлива пре­кращается (кривые 1—5).

В соответствии с регуляторными характеристиками 7—11 топливного насоса в интервале от внешней характеристики 6 до характеристики холостого хода 13 образуются регуляторные характеристики двигателя М = f (?) (кривые 14—18) и Ne= f (?) (кривые 19—23).

По желанию водителя можно выбрать любое положение дрос­сельной заслонки между двумя ее предельными положениями, определяемыми специальными упорами, т. е. любое проходное сечение (?f)min ? ?f ? (?f)mах, что обеспечивает выбор в этих пределах любого регулируемого скоростного режима и, следо­вательно, всережимность регулятора.

1. Восстанавливающая сила;

2. Поддерживающая сила;

3. Равновесные кривые;

4. Фактор устойчивости;

5. Степень неравномерности;

6. Конструкции пневматических регуляторов прямого действия;

7. Статический расчет всережимного пневматического регулятора;

8. Дифференциальное уравнение всережимного пневматического регулятора;