Регуляторы типа VG фирмы «Вудвард» (США) широко распространены на дизелях транс­портного флота (преимущественно модели UG и реже РG). Каж­дая из моделей бывает нескольких вариантов, различающихся

работоспособностью, способом задания скоростного режима и остаточной неравномерностью, а также устройствами для огра­ничения нагрузки, останова, защиты и др.

Регуляторы UG40TL применяют на малооборотным дизелем. Марка регулятора расшифровывается так:         U — универсальный; G — регулятор; 40 — работоспособность регулятора в фунто-футах (~ 55,0 Дж), ТL — ограничение нагрузки. Регулятор UG-40ТL является авто­номным всережимным непрямого действия с гидравлическим сервомотором и масляным насосом, встроенным в общий корпус. Измеритель скорости — механический, центробежного типа, при­водится в движение от распределительного вала дизеля. Обратные связи (жесткая и изодромная) могут настраиваться. Рабочее давление масла 1,7 МПа, максимальная частота вращения коленча­того вала 1000 об/мин. Регулятор унифицированный, содержит механизмы: программного ограничения подачи топлива в функции задания скоростного режима, а также давления наддувочного воздуха; ограничения задания минимального скоростного режима; дистан­ционного останова через регулятор с помощью соленоида; оста­нова через входной вал регулятора (через механизм задания скоростного режима).

Регулятор 1ВРН-400 (СССР) (рис. 4.41) унифицирован­ный, непрямого действия высокой работоспособности (~40 Дж), полноценно заменяет регуляторы UG-40 фирмы «Вудвард», при­меняется для судовых дизелей 6ЧН 40/46 (6РС2-5) (эти дизели эксплуатируются с 1981 г. в составе двухмашинных агрегатов ДРА 6800/145-2ВГОМ4 на морских судах).

Технические харак­теристики: максимальная работоспособность 58,8 Дж; номиналь­ная работоспособность 39,2 Дж; номинальная частота вращения приводного вала 1000 об/мин; пределы изменения частоты вра­щения 30—105 %; пределы изменения наклона регуляторной характеристики 0—6 %; масла, применяемые в регуляторе, — МС20, МК22 (ГОСТ 21743—76) или SAE40 и SАЕ50. Регулятор гидромеханический с центробежным измерителем скорости, обо­рудованным пружинно-гидравлическим демпфером. На регуля­торе размещены указатели нагрузки, установленной частоты вра­щения, уровня масла (рис. 4.42).

Регулятор типа PGA фирмы «Вудвард» имеет гидравлическую обратную связь и пневматическую (индекс А) установку регулируемой частоты вращения. Он устанавливает частоту вращения дизеля путем изменения степени наполнения ТНВД. Регулятор типа PGA (рис. 4.43) состоит из следующих основных элементов: масляного насоса, двух баков для масла под давлением и одного клапана для поддержания постоянного дав­ления масла; механизма для измерения частоты вращения с рас­пределительным золотником, управляющим потоком масла к ра­бочему цилиндру и от него; рабочего цилиндра — серводвигателя, управляющего работой ТНВД (рабочий цилиндр выпускается простого действия — со встроен­ной возвратной пружиной, и двойного действия — с дифферен­циальным поршнем); системы об­ратной связи для стабилизации системы регулирования; устройства для пневматической пере­становки частоты вращения с целью облегчения дистанцион­ного регулирования частоты вра­щения.

Точное соответствие между частотой вращения и давлением управляющего воздуха является важным условием для оди­накового распределения нагрузки между двумя главного двигателя, работа­ющими на один винт. При отсутствии давления управляющего воздуха частота вращения может быть изменена непосредственно при помощи встроенной рукоятки.

Технические характеристики регулятора PGA: работоспособ­ность 17 Дж (с вращающимся выходным валом); ход поршня регулятора 25,4 мм (при вале с возвратно-поступательным дви­жением) и 30° (при вращающемся выходном вале); давление управляющего воздуха — 0,02 МПа (минимальное) и 0,7 МПа (максимальное); частота вращения 250—1000 об/мин; соотноше­ние между максимальной и минимальной частотами вращения 5 : 1. В регуляторе используется то же масло, что и для смазки главного двигателя (вязкость масла должна быть в пределах 70—100 сСт при 20 °С). Поглощаемая регулятором мощность составляет 0,37 кВт при рабочем давлении масла 0,7МПа. Масса регулятора 50—60 кг.

С помощью установки дополнительных устройств регулятор может выполнять вторичные функции: ограничение нагрузки при пуске, ограничение нагрузки по давлению наддувочного воздуха и по частоте вращения вала дизеля (рис. 4.44), регулирование нагрузки, временный допуск при перегрузке, выключение главного двигателя при отказе важных устройств, указание нагрузки и т. д.

В регуляторах типа PGA, в которых поршень перестановки частоты вращения коленча­того вала управляется гидравлически, можно при­менять выключающий электромагнит. Он позволяет производить ручное или автоматическое дистанционное выключение дизеля. Выключающее устройство состоит из магнита и невозвратного клапана, расположенного в гидравлической части устройства для перестановки частоты вращения между распределительным золот­ником и цилиндром перестановки частоты вращения.

Распределительный золотник регулирования нагрузки дизеля предназначен для изменения шага разворота лопастей винта регулируемого шага в за­висимости от каждого заданного значения частоты вращения, т. е. поддерживает постоянную нагрузку дизеля при каждом новом значении частоты вращения. Для обеспечения параллельной работы главного двигателя в регуляторах PGA применяется пневматическая система выравнивания нагрузки. На шток золотника чувстви­тельного элемента каждого регулятора воздействует пневматический сервомотор. Нижняя полость всех сервомоторов находится под одинаковым давлением воздуха, выходящего из датчика ведущего дизеля. У ведомых дизелей верхние полости серво­моторов подвергаются давлению воздуха, выходящего из пнев­матических датчиков этих дизелей. У ведущего дизеля обе полости пневматического сервомотора испытывают одинаковое давление, пропорциональное давлению воздуха на выходе его из датчика. При неравномерном распределении нагрузок на дизели силовые поршни регуляторов у ведомых дизелей займут разное поло­жение по отношению к ведущему дизелю. Сервомоторы ведомых регуляторов будут воздействовать на золотники чувствительных элементов своих регуляторов до тех пор, пока силовые поршни регуляторов не займут положение, одинаковое с положением силового поршня ведущего дизеля.

Электронные регуляторы находят все более широкое применение на судах. Задача электронного управле­ния — снизить токсичность и дымность выпускных газов, а также оптимизировать подачу топлива на каждом режиме работы, включая переходные, и тем самым уменьшить общий расход топлива. Механические регуляторы усовершенствованы до пре­дела и должны быть со временем заменены электронными.

Электронным регулятором изменяют цикловую подачу и на­чало подачи топлива. Основное преимущество электронного управления — наличие запоминающего устройства, в котором накапливается информация по оптимизированным одно- или мно­гомерным программам (полям характеристик), а также резуль­таты экспериментальных исследований взаимосвязи расходов топлива и токсичности газов на различных режимах работы, теплонапряженности деталей и узлов дизеля.

Структурная схема системы включает датчики, блок обработки сигналов датчиков, запоминающие устройства, микропроцессор, усилители и управляющие органы. В запоминающих устройствах заложены две программы:1) характеристики начала подачи топлива в функции частоты вращения вала и нагрузки дизеля; 2) характеристики максимального количества впрыскиваемого топлива в функции частоты вращения и атмосферного дав­ления.

Одним из первых универсальных регуляторов, установленных на морском судне, был электронный регулятор типа 540-01 фирмы «Дженерал Электрик». С его помощью осуществляют всережимное регулирование параметров. Входное напряжение постоянного тока от чувствительных элементов датчиков изменяется в пре­делах 1—5 В, ток на выходе — в диапазоне 10—50 мА при ве­личине сопротивления (нагрузки) 600 Ом. Исполнительные меха­низмы — кремниевые регулируемые выпрямители управляют работой электродвигателей регулирующих органов. В схеме авто­матического регулятора предусмотрены корректирующие устрой­ства в виде жесткой и гибкой обратных связей.

Переменные сопротивления регулятора дают возможность плавно изменять степень неравномерности регулирования, время изодрома и величину воздействия по интегралу в зависимости от требуемых динамических и Статических качеств системы авто­матического регулирования. В контуре регулирования частоты вращения коленча­того вала главного двигателя применяется индукционный датчик импуль­сов, в контуре температуры продувочного воздуха — электро­литический хлористолитиевый датчик температуры точки росы и платиновый термометр сопротивления, в контуре температуры охлаждения цилиндров дизель-генератора — платиновый термометр сопротив­ления.

Потребляемая мощность 14 Вт при напряжении 107—127 В и частоте 50—60 Гц. Зона пропорциональности 2—500 %, диапазон изменения выходного сигнала 10—50 В при нагрузке (0—600 Ом) ± 10 %, диапазон настройки изодромной обратной связи 0,1—25; 0,04—10; 0,01—2,5 мин.

Регулятор распределения нагрузки ULOS (теплоход «Смоленск») предназначен для равномерного распределения нагрузки между двумя главного двигателя и выравнивания час­тоты вращения вала в связи с изменением нагрузки. Считается, что нагрузка главного двигателя пропорциональна положению топливной рейки ТНВД. Ее положение измеряется топливными датчиками, пре­образующими положение рейки ТНВД в электрические сигналы соответствующего напряжения F₁ и F₂, поступающие в фильтры преобразователи. Эти сигналы, содержащие информацию о пере­грузке главного двигателя, сравниваются в дифференциальном устройстве, в ко­тором определяется их разность, и передаются на регулятор Р1. Параметры регулятора Р1 зависят от величины пропорциональ­ности (деления мощности между дизелями), которую можно уста­новить в необходимом соотношении. Выходной сигнал из регуля­тора идет через селекторный выключатель к системе FАМР-2-12. Она посылает сигнал на соответствующий регулятор «Вудвард». Этот метод регулирования соответствует принципу «подчиня­ющий себе». Точность поддержания нагрузки ±1,0 % от поло­жения топливной рейки.