Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания представляет собой весьма сложный процесс, связанный с изменениями тепловых, механических и гидрогазодинамических параметров, зависящих от режима работы двигателя.
Процесс автоматического регулирования, т. е. процесс установления заданного режима работы, осуществляется путем изменения количества энергии, вырабатываемой двигателем, или количества энергии, идущей потребителю, как, например, при наличии винта изменяемого шага (ВИШ). Известно, что количество механической энергии, отдаваемой двигателем потребителю, определяется дозой топлива, подаваемой в цилиндр за один цикл работы (цикловой подачей топлива и эффективным КПД двигателя. Рабочий процесс двигателя всегда организуется так, чтобы значение эффективного КПД было по возможности наибольшим, достижимым при данном режиме работы. Поэтому для поддержания заданного режима работы при изменении нагрузки или, наоборот, при желании сменить режим работы, необходимо воздействовать на те органы топливоподающей аппаратуры, которые управляют подачей топлива. Количество подаваемого топлива (дозирование) зависит в основном от положения дозирующего органа. В топливоподающей аппаратуре дизелей таким органом является рейка топливного насоса высокого давления или регулирующая игла. В карбюраторных двигателях таким органом является дроссельная заслонка.
Функциональная схема систем автоматического регулирования (см. рис. 17, а) показывает, что с органом дозирования топлива в процессе работы должен быть связан автоматический регулятор. Если нет автоматического регулятора, на орган дозирования должен воздействовать оператор. В связи с этим органы дозирования двигателей часто называют органами управления.
Двигатели внутреннего сгорания имеют циклический характер работы, энергия вырабатывается двигателем не непрерывна, а дискретно, отдельными порциями через определенные промежутки времени. Следовательно, строго говоря, перемещение органа управления не может изменять подачу топлива в двигатель мгновенно и плавно. Этот процесс всегда осуществляется с некоторым определенным запаздыванием, равным времени между рабочими тактами в последовательно работающих цилиндрах. За этот же промежуток времени орган управления может переместиться на конечную величину и последующий впрыск топлива по количеству поданного топлива может заметно отличаться от предыдущего. Однако у современных двигателей вследствие большого числа цилиндров в агрегате, или вследствие их быстроходности, время между последовательными впрысками топлива очень мало, поэтому при анализе работы систем автоматического регулирования двигателей в большинстве случаев как запаздыванием передачи импульса от органа управления к двигателю, так и прерывистостью работы самого двигателя можно пренебрегать.
Автоматическое регулирование тесно связано с условиями работы двигателя и с требованиями, предъявляемыми к нему в эксплуатации. Поэтому для оценки двигателя как объекта регулирования необходимо знать возможные режимы его работы, а также характеристики как самих двигателей, так и возможных потребителей вырабатываемой ими энергии.
|