1.7. Схема регулятора оборотов вала и мощности дизеля

Регулятор тепловозного дизеля Д49 устроен сложно. Поэтому для упрощения изучения на рис. 1.5 представлена комбинированная схема регулятора. Левая часть схемы взята из простого регулятора тепловозного дизеля 2Д100, а в правой части показан упрощенный механизм управления топливными насосами дизеля Д49.

В корпусе 1 регулятора вращается втулка 2, для чего она связана шестерней 3 с валом дизеля. На корпус 1 втулка опирается через подшипник 4 и несет два груза 5, установленных шарнирно. На рычаги 6 грузов опирается головкой 7 золотник 8. Он не вращается. Грузы вращаются вокруг оси золотника. Их центробежная сила стремится поднять золотник, но пружина 9 этому препятствует. Дизель работает на некоторых постоянных оборотах и при вертикальном положении грузов (как на рис. 1.5).

Рис. 1.5. Схема регулятора: 1 – корпус; 2 – втулка; 3 – шестерня втулки; 4 – подшипник; 5 – два груза; 6 – рычаги грузов; 7 – головка золотника; 8 – золотник; 9 – пружина; 10 – рычаг; 11 – контроллер машиниста; 12 – масляная ванна; 13 – шестеренный насос; 14 – поршень компенсатора; 15 – полость; 16 – цилиндр сервомотора; 17 – поршень сервомотора; 18 – пружина; 19 – шток; 20 – рычаги; 21 – топливные насосы; 22, 23 – валики; 24, 25 – поводки; 26 – зубчатые рейки; 27 – форсунки; 28 – пружины; 29 – игла (клапан); 30 – электрическая катушка

Если машинист добавит одну позицию контроллера машиниста (КМ), то контакты контроллера переключаются так, что магнитные элементы МР1–МР4 чуть притянут вниз треугольник и рычаг 10. Пружина 9 сильнее нажмет на золотник и немного его опустит, а грузы сойдутся ближе к оси золотника.

Насос 13 всасывает масло из масляной ванны 12 регулятора и нагнетает его по каналу А через отверстия втулки Б, открытые золотником, через полость золотника В и канал Г в рабочую полость 15 цилиндра 16 сервомотора. Под давлением масла поршень 17 сервомотора начнет опускаться, сжимая пружину 18, и штоком 19 нажмет на рычаги 20 механизма управления топливными насосами 21 дизеля. Пружины 28 будут сжаты, а валики 22 и 23 повернутся так, что поводки 24 и 25 потянут вверх зубчатые рейки 26 топливных насосов дизеля.  Плунжеры насосов при этом повернутся в сторону увеличения подачи топлива в цилиндры. Давление газов на поршни  возрастает, обороты вала начнут увеличиваться.

Начнут увеличиваться и обороты втулки 2 регулятора, а ее грузы будут расходиться. Когда грузы вернутся в среднее положение (как на рис. 1.5),  золотник 8 закроет отверстия Б втулки 2 и поршень сервомотора остановится.

При этом прекратится увеличение подачи топлива в цилиндры. Дизель будет работать на новых постоянных оборотах, которые на 35–40 единиц в минуту больше предыдущих. Возрастет и мощность дизеля.

Для постоянного давления масла после насоса 13 предусмотрен компенсатор давления (обратный клапан) с поршнем 14 и пружиной.

Когда возникнет необходимость снижения оборотов вала и мощности дизеля, машинист сбросит одну или поочередно несколько позиций КМ. При сбросе одной позиции элементы МР1–МР4 чуть отпустят треугольник вверх, пружина 9 при этом чуть расправится и ослабнет. Грузы 5 разойдутся и рычагами 6 поднимут золотник 8. Полость В золотника сообщит канал Г с каналом Д и масло из полости 15 сервомотора под давлением пружины 18 начнет уходить в ванну 12 регулятора. Поршень 17 сервомотора пойдет вверх, а пружины 28 повернут рычаги 20 тоже вверх. Поводки 24 и 25 опустятся вниз, подвинув рейки 26 на уменьшение подачи топлива в цилиндры. Обороты вала дизеля и втулки 2 начнут уменьшаться, а грузы сходиться. Когда грузы вернутся в вертикальное положение (как на рис. 1.5), золотник 8 разобщит каналы Г и Д. Поршень сервомотора и рейки топливных насосов 21 остановятся. Дизель вновь будет работать на постоянных оборотах, ниже прежних на 35–40 единиц в минуту. Мощность дизеля тоже понизится.

Для остановки дизеля в регуляторе предусмотрен блокмагнит (БМ), или электротяговый магнит (ЭТ). Он имеет иглу (клапан) 29 и электрическую катушку 30. Катушка получает электропитание при пуске дизеля, и пока  работает дизель, запирает электромагнитной силой иглу 29.

При нажатии кнопки «Остановка дизеля» или автоматически при потере давления масла в системе смазки дизеля цепь катушки 30 размыкается.

Игла 29 опускается, и масло из полости 15 сервомотора уходит в масляную ванну регулятора под давлением пружины 18. Поршень 17 сервомотора поднимается вверх до упора в крышку цилиндра сервомотора. Пружины 28 опускают рейки 26 насосов, поворачивая плунжеры насосов  на прекращение подачи топлива в цилиндры – дизель останавливается.