Нагрузочными режимами двигателей

Нагрузка машинно-тракторных агрегатов и самоходных сельскохозяйственных машин в процессе их работы непостоянна. Различные случайные возмущения изменяют нагрузку в значительных пределах, причем эти изменения бывают достаточно резкими.

Изменение нагрузки влияет на работу двигателя. Для преодоления возросшей нагрузки необходимо увеличить мощность двигателя. При снижении нагрузки нужно уменьшить мощность, так как частота вращения коленчатого вала может настолько увеличиться, что приведет к аварии. При изменениях нагрузки необходимо поддержать определенную оптимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя, регулируя подачу топлива в цилиндры. Для этой цели применяют автоматические регуляторы.

Обычно на двигателях установлены механические всережимные регуляторы прямого действия. Чтобы улучшить качество работы двигателя, можно применить гидромеханический регулятор, использующий интегральный закон регулирования.

На рис. 2.11 изображена принципиальная схема САР частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Система состоит из двигателя внутреннего сгорания 1, преобразователя скорости вращения 3, гидравлического золотникового усилителя 4,гидроцилиндра 5, рычажной системы 6 регулирующего органа, рейки топливного насоса 7 и рычага 2.

Рис. 2.11. Схема САР частоты вращения двигателя внутреннего сгорания:

1. – двигатель внутреннего сгорания; 2 – задающее устройство;

3 – преобразователь вращения; 4 – золотниковый гидрораспределитель;

5 – гидроцилиндр; 6 – рычаг; 7 – рейка топливного насоса

Работа системы автоматического поддержания частоты вращения двигателя происходит следующим образом. При изменении крутящего момента М (t) на валу двигателя 1 и установившейся подаче топлива изменяется частота вращения двигателя. Это изменение через коническую шестеренчатую передачу вызывает изменение частоты вращения преобразователя 3, то есть скольжение его подвижной муфты. Перемещение муфты вызывает перемещение поршеньков золотникового гидрораспределителя 4. Под давлением рабочей жидкости перемещается поршень гидроцилиндра 5, который через рычажную передачу 6 изменяет положение рейки топливного насоса 7 или подачу топлива в цилиндры двигателя. При помощи рычага 2,который соединен системой тяг с ручным управлением подачей топлива, всережимному регулятору задают частоту вращения, которую необходимо поддерживать.

Система управления загрузкой двигателя СУ 10.1, разработаная Научно-производственным предприятием «Резонанс» с целью уменьшения расхода топлива дизельных двигателей, введения автоматической защиты дизельного двигателя и управления мощностью, потребляемой гидронасосами, представлена на рис. 2.12.

Рис. 2.12. Структурная схема системы управления

Основные выполняемые данной системой функции:

– управление частотой вращения дизельного двигателя в процессе работы машины путем управления подачей топлива и изменения производительности гидронасосов;

– управление рычагом перемещения топливного насоса высокого давления (ТНВД) по командам блока управления;

– облегчение запуска и прогрева двигателя при отрицательной температуре окружающей среды;

– автоматическое переключение в режим поддержания холостых оборотов двигателя при паузах в работе машины;

– защита дизельного двигателя при превышении допустимой нагрузки и перегреве охлаждающей жидкости;

САУ состоит из:

– панели управления для задания режимов работы системы;

– микропроцессорного блока для управления актуатором, пропорциональными электромагнитами насосов с наклонной шайбой и обработки сигналов с датчиков и панели упаравления;

– электромеханического актуатора управления ТНВД двигателя;

– насосного агрегата с функцией ограничения предельной мощности насосов и встроенным датчиком скорости вращения;

– датчика температуры масла в гидробаке;

– двух датчиков давления в линиях управления;

– комплекта соединительных жгутов.

Режимы работы системы задаются с панели управления, устанавливаемой в кабине машины. Панель содержит переключатель, позволяющий отключить систему или выбрать режим работы с загрузкой двигателя в 75; 88 или 100 %, а также работу на холостом ходу.

Ведутся работы по созданию более совершенных систем регулирования скоростных и нагрузочных режимов двигателей машинно-тракторных агрегатов, например электрогидравлической автоматической системы переключения передач.

Закон переключения передач такой системы определяется из условий поддержания максимальной производительности агрегата при обеспечении устойчивой работы двигателя на минимальном скоростном режиме и топливной экономичности.

Дата добавления: 2015-07-25