Глава 7

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ АВТОМАТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ

§ 7.1. Обеспечение пусковой подачи топлива

По мере развития и совершенствования конструкций автоматических регуляторов как прямого, так и непрямого дей­ствия, кроме задачи поддержания заданного скоростного режима двигателя, на автоматический регулятор возлагают все увеличива­ющееся число дополнительных вспомогательных функций авто­матизации работы двигателя, что облегчает отладку работы дви­гателя (после настройки регулятора) и наблюдение за работой автоматов в процессе эксплуатации.

Одной из таких дополнительных функций регулятора является задача обеспечения пусковой подачи топлива.

Производительность топливных насосов высокого давления, устанавливаемых на дизелях, может значительно превышать тре­буемую на номинальном режиме. Поэтому в топливный насос или, как это часто делается, в автоматический регулятор вводят ограничитель подачи топлива (ограничитель нагрузки) в виде упора, не допускающего перемещения рейки топливного насоса в сторону увеличения подачи топлива после выхода двигателя на номинальный режим. На рис. 3.19, в ограничителем нагрузки является винт 13 и призма 14, не допускающие перемещения рейки насоса в сторону увеличения подачи топлива. Однако доза топ­лива, определяемая этим упором, во многих случаях оказывается недостаточной для запуска холодного двигателя.

Для увеличения дозы топлива в период пуска такой ограничи­тель нагрузки делается подвижным. Достаточно при неработаю­щем регуляторе переместить вал 27 с призмой корректора 14 вправо, сжав пружину 28, чтобы тяга 15 с поводком 17 под дей­ствием пружины 11 несколько переместилась вправо (в сторону увеличения подачи).

После пуска двигателя рычаг 12 с винтом 13 отойдет от призмы 14, которая с помощью пружины 28 возвратится в ис­ходное положение.

В автоматических регуляторах более поздниу конструкций (см., например, рис. 3.19, б) пусковое обогащение смеси осуще­ствляется автоматически (см. § 3.2, характеристика КЬ на рис. 3.20, в).

§ 7.2. Коррекция внешней скоростной характеристики

В транспортных условиях при переменных скоростных режимах постоянный упор рейки, установленный на номинальном режиме, вызывает излишнее снижение мощности двигателя на пониженных скоростных режимах (заштрихованная площадь на рис. 7.1).

Это связано с характеристиками золотниковых топлив­ных насосов, в соответствии с которыми при снижении угло­вой скорости и неподвижной рейке цикловая подача насоса не­сколько уменьшается.

Для полного использования двигателя на пониженных ско­ростных режимах автоматические регуляторы (или топливные на­сосы) оборудуют специальными приспособлениями, которые назы­ваются корректорами внешней характеристики. Действие таких корректоров во многих случаях непосредственно связано с работой автоматического регулятора. Корректор в виде упругого упора топливного насоса (рис. 7.2, а) используют при наличии всережим- ных механических регуляторов с переменной предварительной деформацией пружины.

По мере увеличения нагрузки угловая скорость со_р грузов регулятора уменьшается, и пружина 2 перемещает рейку 4 топ­ливного насоса в сторону увеличения подачи топлива. При номи­нальной нагрузке рейка 4 коснется упругого упора 6. При даль­нейшем увеличении нагрузки двигатель перейдет на работу по внешней характеристике 3 (см. рис. 7.1), а угловая скорость грузов будет продолжать уменьшаться. Так как перемещение рейки насоса и, следовательно, муфты регулятора под действием усилия пружины 2 (см. рис. 7.2, а) тормозится упором 6, умень­шение угловой скорости (о_р приводит к увеличению разности вос­станавливающей и поддерживающей сил. Эта разность сил пере­дается регулятором через рейку 4 и упор 6 пружине 7, которая по мере уменьшения ш_р деформируется, и рейка перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Подбором жесткости пру­жины 7 корректора обеспечивается желаемое перемещение рейки АН на каждом скоростном режиме, в результате чего двигатель работает по внешней характеристике 2 вместо характеристики 3

(см. рис. 7.1). В ряде случаев уп­ругий упор корректора включают непосредственно в конструкцию всережимного регулятора, как это показано на рис. 3.19, б (шток 5).

Рис. 7.1. Скоростные характеристики дизеля:

1 — внешняя абсолютная; 2 — предела дымно­сти; 3 — внешняя эксплуатационная

Во всережимном регуляторе типа РВ (см. рис. 3.19, в) кор­ректор внешней характеристики выполнен в виде профилирован­ного упора 9 (см. рис. 7.2, б).

Выбор регуляторной характеристики осуществляется установ­кой рычага 1 в определенное положение. Поворот рычага 1 по часовой стрелке соответствует перемещению регуляторной ха­рактеристики в сторону уменьшения регулируемого скоростного режима. Например, если положение А₁В₁ рычага соответствует регуляторной характеристике 4 (см. рис. 3.20, б), то перемещение его в положение А₂В₂ переведет работу двигателя на регуляторную характеристику 3. При перемещении опоры 6 из положения В_г в положение 5₂ рейка топливного насоса в соответствии с профи­лем призмы-упора 9 (см. рис. 7.2, б) переместится в сторону уве­личения подачи топлива.

Подбором профиля призмы 9 корректора обеспечивается желае­мая цикловая подача топлива на каждом скоростном режиме, в результате чего двигатель работает по желаемой характеристике 2 вместо характеристики 3 (см, рис. 7.1).