Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Морозов А.Х. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.53 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 223 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

ма переключения передач и	управления	главной
муфтой оцепления), автоматически	включают	отдельные

механизмы в заданной последовательности (при поворо те ключа зажигания сначала включается система за жигания, а затем тяговое реле вводит шестерню старте ра в зацепление с венцом маховика, после этого вклю чается стартер, а после запуска двигателя выводится шестерня из зацепления и выключается стартер).

При управлении сложной системой машин, какой является машинно-тракторный агрегат, распорядитель ный я исполнительный механизмы часто удалены один от другого так, что трудно связать эти механизмы ки-; нематическими цепями. Если при этом используют обычные сигналы (электрические, гидравлические, пнев

матические), то такую систему называют						с и с т е м о й
д и с т а н ц и о н н о г о			у п р а в л е н и я .		Если	для пере
дачи сигналов управления, а				следовательно,		и	получе
ния	информации	используют		особые	средства		связи
(радио или кабельную связь при управлении							двумя
тракторами одним		водителем), то получают				т е л е с и с
т е м у .					/
С и с т е м ы а в т о м а т и ч е с к о г о					у ч е т а		пред
назначены для подсчета работы агрегата (в						моточасах
или километрах пробега) и позволяют					более	планомер
но	организовывать	техническое обслуживание					агрега
тов.	Другие подобные		устройства позволяют			автомати

чески учитывать выдачу топлива пли масла, учитывать количество зерна, пропущенного через зерноочиститель ную машину и др.

Г л а в а ) 2. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ

Двигатель как элемент системы

На всех современных отечественных тракторах уста новлены дизели.

Они аз отличие от карбюраторных двигателей прин ципиально не могут работать без регуляторов угловой скорости коленчатого вала, так как широко применяе

мые	золотниковые (или плунжерные)		топливные	наоосы
обладают .скл они остью		увеличивать	цикловую	подачу
•при	увеличении числа	оборотов их	кулачкового	вала

(при закрепленной рейке), при этом ухудшается напол нение цилиндров дизеля. При увеличении числа оборо тов (против номинального) ухудшается протекание ра

бочего процесса и возникает опасность				разноса дизеля.
Особенно	неустойчиво	работает	дизель	,без регулятора
на малых	оборотах	холостого	хода.

Поэтому необходимо устанавливать регуляторы уг ловой скорости коленчатого вала дизелей. Кроме того, машинно-тракторные агрегаты работают при непрерыв но изменяющихся нагрузках. Многочисленные исследо вания показывают, что сопротивления рабочих .машин при вспашке, культивации, севе, резании, прессовании, лущении и дисковании, сопротивления перекатыванию самого трактора и силы трения в рабочих органах являются .случайными функциями, подчиняющимися закону нормального распределения. Случайный харак тер изменения нагрузки иа коленчатом валу дизеля так же вызывает необходимость установки САР угловой скорости в ада.

Следует иметь в виду, что от точности работы САР будет зависеть качество выполнения отдельных опера ций (обмолот, посев, работа на приводе стационарных машин), величина износа деталей двигателя.

На валу двигателя должно постоянно соблюдаться равновесие между случайной функцией момента сил со противлений Мс и движущим моментом от газовых сил Мц, т. е. уравнение должно принять вид:

М о - М д = 0 .

При разнице этих моментов угловая скорость дви гателя будет изменяться. Из теории двигателей извест но, что движущий момент М д находят из соотношения:

где

Vh — рабочий

объем

цилиндров;

т д

—'коэффициент

такпности;

рс —ареднее эффективное давление.

Если

учесть, что Vh н т д

для

данного

двигателя

по-

СТ0Я1ННЫ,

можно

записать:

Мл=Аре

•

(4)

Таким

образом, чтобы

изменить

движущий момент

Мд

соответствии

с неизвестным

значением Мс,

надо

воздействовать на

величину

ре,

которую

определяют

из

уравнения:

Pe = 5 l l t

) - ^ - 1 l M A c r i

(5)

где

—постоянная величина, зависящая от парамет

ров

окружающей

среды

и теплотворности

топ

r\v

лива;

—коэффициент

наполнения;

т]г —индикаторный

к.

п. д.

двигателя;

—коэффициент

избытка

воздуха;

т)м

—механический

к.

п. д.

двигателя;

Ag— цикловая подача топлива. ,

Если

рассмотреть все

параметры,

воздействуя

на

которые

можно управлять

изменением величины рс,

то

прежде

всего

следует

исключить

коэффициенты

T I M И

так

как

нерационально

искусственно

увеличивать

механические потери для изменения величины т]м или

снижать коэффициент гц.	Наилучшее сгорание	топли
ва в Дизеле наблюдается	при определенном значении
коэффициента а для определенного типа камеры		сгора

ния, практически этот коэффициент находится в преде

лах	1,15—1,20.	Изменение		коэффициента	наполнения
r\v	без изменения		величины Ag окажется		неэффектив
ным, так как		на	подачу	дополнительного	количества

воздуха в цилиндр надо затратить часть тепловой энер гии. Таким образом, при работе двигателя без наддува

единственным	регулирующим во действием остается изме
нение цикловой подачи топлива. Представим		схематично
изменение всех	переменных, определяющих	среднее эф-

1.05 1,20

(О

Рис. 9. Зависимость изменения параметров, определяющих эффек тивное давление ра от угловой скорости коленчатого вала ш и коэф

фициента избытка воздуха а:


а — зависимость коэффициента		наполнения r\v			от	угловой	скорости		коленча
того	вала; б — зависимость изменения			индикаторного к. п.			д. т\|;	и его		отно
шения к коэффициенту избытка			воздуха а от		коэффициента		избытка		воздуха;
в — зависимость изменения отношения				индикаторного к. п. д. к коэффициенту
избытка воздуха от угловой скорости				коленчатого вала; г — зависимость изме
нения механического к. п. д. 11		м д и з е л я от угловой				скорости коленчатого				ва
ла.	1 — изменение коэффициента		наполнения		при	оптимальных фазах				для
каждого определенного значения			угловой скорости			коленчатого		вала;	2 — и з

менение коэффициента наполнения при фазах, выбранных для какого-то опре

деленного значения угловой скорости коленчатого вала;	3— кривая, соответ
ствующая абсолютной внешней характеристике; 4—кривая,	соответствующая

пределу дымления; (он — номинальное значение угловой скорости.

фективное давление ре в функции изменения угловой скорости вала дизеля. Зависимость коэффициента на полнения r\v от угловой скорости вала дизеля показана на рисунке 9, а. При повышении числа оборотов двига теля наполнение цилиндров ухудшается вследствие •увеличения сопротивления всех .воздухопроводов. На коэффициент наполнения т]в влияют фазы газораспре деления. Кривая 1 показывает изменение коэффициента наполнения v\v при оптимальных фазах для каждого определенного значения угловой скорости со. Если же фазы выбраны для какой-то определенной угловой скоро сти (как это и есть в действительности) и остаются далее неизменными, то изменение коэффициента т]„ идет по кривой 2, которая пересекает кривую 1 лишь в одной точке (для значения со, при котором были выбраны опти мальные фазы).,

Зависимость изменения индикаторного к. п. д. и от ношения ©го к коэффициенту избытка воздука от коэф фициента а показана на рисунке 9, б. При уменьшении величины коэффициента а ниже 1,20 топливо сгорает не полностью, резко падает индикаторный к. п. д. т),-.

Оптимальное отношение —IL' - получают при а = ( 1 , 0 4 —

			а
1,06). Таким	образом,		'максимум отношения		полу-
					а
.чается при меньшем		значении а, чем значение			а начала
.неполного сгорания		топлива. Поэтому максимум р е или
.абсолютную	внешнюю		скоростную	характеристику ди
зеля можно	получить		только при	неполном	сгорании

топлива, сопровождающемся дымлением. В этом случае перегреваются выпускные клапаны, головки цилиндров и выпускные патрубки. Поэтому продолжительная ра

бота дизеля на	абсолютной	внешней скоростной харак
тер истике недопустима.
Зависимость	изменения	отношения	индикаторного
к. п. д. к коэффициенту избытка воздуха			'' от угло-
			а

вой скорости показана на рисунке 9, в. Кривая 3 соот-

Рис. 10.	Скоростная	характеристика дизеля:
/ — абсолютная;	2 — предела	дымления; 3 — эксплуатационная;
Ne —эффективная мощность;		р е — э ф ф е к т и в н о е давление; ш —«

угловая скорость вала.

Рис. 11. Зависимость		изменения	цикловой подачи топлива kg		от
	числа	оборотов	п	коленчатого вала:
ДКп. Лй к . Лицом • Agx.x — цикловые				подачи соответственно для пуска,	кор
ректирования, номинального режима и холостого хода; пН рН " п п — число					обо
ротов	начала регулирования и выключения подачи.

еететвует абсолютной внешней характеристике, а кри

вая 4 — пределу дымления. Значение отношения		воз
растает при	со=(0,6—0,7) ип . Зависимость изменения
механического	к. п. д. дизеля от угловой скорости	пока
зам а на рисунке 9,г.

Изменения эффективной мощности Ne и среднего эффективного давления ре показаны на .рисунке 10. При закрепленной рейке получают эксплуатационную харак


теристику. Чтобы достичь характеристики предела									дым
ления, топливный насос снабжают специальным								устрой
с т в о м — корректором,			поправляющим			обычную		эксплуа
тационную		характеристику.
•Следует		иметь в виду, что дизель				запускается			труд
нее, чем карбюраторный				двигатель, впрыснутое				топливо
испаряется частично. Поэтому					при небольших пусковых
оборотах	необходимо		резко увеличивать подачу топли
ва при пуске, что выполняет					специальное		устройство
пускового		обогащения.
Для	определения		зависимости подачи				топлива за
цикл от числа оборотов вала					дизеля	выбирают			номи
нальные	обороты «ном (рис. 11) и по					заданной		мощно
сти находят величину			подачи топлива:
		\000NegeK		n^	NagaK				(б)
		120i р т «во М		= 8,33 — — — мм3/цикл,

где Ne	—номинальная		мощность дизеля, л. с ;
ge	—удельный расход топлива, г/л.с-ч;
к	—тактн'Ость	дизеля;
i	—число цилиндров;
Рт	—удельный	вес	топлива (принимают равным
	0,85 г/см3 )-;
"пом — номинальное			число оборотов коленчатого
	•в ала.
При	увеличении	угловой скорости коленчатого вала

выше оборотов начала действия регулятора ип.р подачу

топлива

нужно резко

уменьшить.

Разница

между n I I 0 M

и ли .р не

должна превышать

20—30 оборотов

коленча

того

вала

минуту. Цикловая

подача

топлива

Agx.x

при

максимальных оборотах

холостого

хода

двигателя

"х.х примерно равна 25—30% от иоминалыий.

Разница

между

«ном

и /гх.х составляет

100—120

оборотов

колен

чатого вала в минуту. По этой разнице

оценивают

сред

нюю степень

неравномерности

регулятора.

„

11-S..TL ЯпОМ

. . . .

5 = 2

100% •••

Полному

выключению

подачи

топлива

соответству

ют

обороты

Дц.п, обычно

превышающие

номинальные

обороты на 200—300 оборотов коленчатого вала в ми нуту.

При снижении угловой скорости вращения коленча того вала ниже номинальной необходимо увеличить цикловую подачу топлива так, чтобы она соответство

вала	подаче топлива но пределу дымления. При			оборо
тах	коленчатого	вала, соответствующих	концу	работы
корректора /гю		составляющих обычно	65—75%	от но

минальных, цикловая подача должна превышать номи нальную «а 15—20 % ,

При		пусковых оборотах	коленчатого вала	п п (160—
200 об/мин) цикловая подача должна быть на 50—100%
выше		номинальной.
Для		рационального использования дизеля на трак
торе	важно иметь большой		запас крутящего	момента,

позволяющий преодолевать временные увеличения соп

ротивлений		без	перехода на другую	передачу.	Однако
переход за		предел дымления нежелателен из-за			резко
го	повышения		износа двигателя.
	Кроме рассмотренной 'закономерности подачи топли
ва,	важна	и закономерность подачи		топлива при каж-

дам впрыске, т. е. зависимость подачи топлива по углу поворота коленчатого /вала. В начале подачи в цилиндр

должно	поступать топлива мало,	чтобы в	период за
держки	воспламенения в камеру	сгорания	поступало
небольшое его количество для умеренного			нарастания
давления.

В последующий период топливо должно поступать в камеру сгорания быстро, все топливо должно быть по

дано	за	небольшой промежуток времени (15—30° пово
рота	коленчатого вала) . Прекращать				подачу		топлива
нужно резко.
Для		нормального	протекания рабочего			процесса		во
время работы необходимо, чтобы момент						начала пода
чи топлива по углу			поворота	коленчатого		вала	мог	из
меняться		автоматически. Как		правило,	должно		осуще

ствляться опережение момента начала подачи с увели чением числа оборотов коленчатого вала.

iB современных дизелях применяют топливные насо сы высокого давления плунжерного типа с перепуском

топлива из рабочей полости в полость низкого	дав
ления.
Обычно число плунжерных секций в насосе	равно

числу цилиндров. Для уменьшения числа прецизионных пар, габаритных размеров и веса насоса 'были созданы топливные насосы 'распределительного тина. У них одна •плунжерная пара, совершающая увеличенное число ра бочих ходов, подает топливо через распределитель в несколько (до шести) цилиндров двигателя.

Первым отечественным топливным насосом распре делительного типа был насос ОНМ-4, который устанав ливали на двигатели Д-50. В настоящее время выпу скают топливный насос НД-21, который применяют на

дизелях Владимирского	тракторного	завода,	насосы
НД-22/6Б4 устанавливают	на дизели	тракторов	Т-150

и Т-150К. Насос в зависимости от числа цилиндров может иметь одну или две насосные секции.

Насосная секция состоит из гильзы 5 (рис. 12) с плунжером 2 и втулкой-дозатором 19. Сверху к гильзе гайкой 6 прижата распределительная головка 15. Она

уплотнена колпачкам		17	и уплотнительным	кольцом
16.	В распределительной		головке установлены штуцера
14	высокого давления	с	нагнетательными	клапанами

пластинчатого типа двойного действия. Ниже располо жен разгрузочный клапан 10 с пружиной 9. ,

Рис. 12.

Насосная

секция топливного

насоса

НД-21/4:

а — разрез

распределительной головки; б — нагнетательный

обратный кла

паны; 7 — зубчатая

втулка;

2 —плунжер;

3— верхняя

тарелка;

4— монтаж

ная

чека;

5 —гильза плунжера; 6 — гайка;

7 — гнездо

клапана;

8—

проклад

ка;

5 и

— пружины;

10 — разгрузочный

клапан;

12 — упор нагнетательного

клапана;

13 — нагнетательный

клапан; 14—

штуцер

высокого

давления; 15—i

распределительная

головка; 16 и 20— уплотнительные кольца;

17 — колпачок;

18 — установочный

штифт;

19 — втулка-дозатор;

21—пружина

толкателя;

22 — нижняя тарелка.

Снизу на

плунжере установлены

верхняя

и ниж

няя 22 тарелки, а между ними—пружина 21

толкателя,.

На верхней тарелке сделана прорезь напротив

зубчатой

втулки 1. (При оборке плунжер

удерживается

гильзе

•монтажной

чекой

/В плунжере просверлен центральный канал, соединяю

щий на дплунжерное пространство с радиальным

распре-,

делительным отверстием и со сквозным диаметральным пе

репускным отверстием (в него вставлена чека 4).			Сна
ружи	плунжера профрезерован	неглубокий паз,	кото
рый	соединяет распределительное	отверстие шлуижера. с

распределительными каналами гильзы плунжера при вертикальном и угловом перемещении плунжера во время подачи топлива. В верхней части тильзы по нак лонным сверлениям подводится топливо от фильтра танкой очистки. Посредине в гильзе выполнено окно, в котором размещена втулка-дозатор (при работе насоса чека 4 вынута), охватывающая плунжер в месте распо ложения перепускного отверстия. Втулка-дозатор кине матически связана с рычагом регулятора числа оборо

тов и может перемещаться по	плунжеру.	Ниже	окна
для втулки-дозатора в гильзе	просверлен	канал	для
подвода масла от системы омазки дизеля,		снаружи ус
тановлены уплотнительные кольца 20. Зубчатая			втул

ка 1 приводится в действие конической парой шестерен привода регулятора, затем ее цилиндрические шестерни передают вращение плунжеру через его ведущий поя сок, допускающий осевое перемещение плунжера отно сительно зубчатой втулки. Кулачковый вал насоса, сооб щающий возвратно-поступательное движение плунжеру,

и плунжер вращаются	с числом оборотов	в два раза
меньшим числа оборотов коленчатого вала		дизеля.
При ходе плунжера	вниз топливо по двум наклон
ным сверлениям в верхней части гильзы		поступает в
рабочую полость. При	ходе плунжера вверх	нагнетание

топлива начнется после того, как верхняя кромка плун жера перекроет впускные сверления, и будет продол

жаться до тех пор, пока перепускное сквозное	отверстие
в плунжере не выйдет из втулки-дозатора. В	это время

распределительное отверстие плунжера совпадает с од ним из распределительных сверлений в гильзе и топливо поступает к клапанам штуцера. Когда подачи топлива нет, нагнетательный и разгрузочный клапаны пружина ми плотно прижаты один к другому. Нагнетательный кла пан прижат к шезду, а разгрузочный закрывает кали брованное отверстие в нагнетательном клапане. Во вре мя впрыска оба клапана поднимаются и пропускают топливо к форсунке. В момент отсечки подачи топлива клапаны опускаются, нагнетательный клапан прижи мается к седлу, а разгрузочный отжимается силой инер ции, и часть топлива проходит через калиброванное от верстие нагнетательного клапана, резко снижая давление в топливопроводе.

Рассмотрим дизель как объект регулирования по угловой скорости вращения коленчатого вала в зависи-

<<< < Предыдущая 1 23 / 223 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ