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;
|