Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Назначение системы регулирования двигателей

02.10.2014


Частота вращения коленчатого вала и крутящий момент двигателя лесотранспортной машины могут изменяться лишь в строго определенных пределах, зависящих от его характеристик. Силы сопротивления движению лесотранспортной машины могут изменяться в широком диапазоне и довольно часто. При неизменном положении дроссельной заслонки карбюратора или стабильной цикловой подаче топлива изменчивость сил сопротивления приведет к соответственному изменению частоты вращения коленчатого вала. Такое нарушение равновесия движущих сил и сил сопротивления может привести к нарушению нормального рабочего процесса — перегрузка двигателя с сильным дымлением (неполное сгорание топлива), вплоть до остановки («заглохание») двигателя и повышения частоты вращения коленчатого вала до опасного предела по прочности деталей.
Для исключения указанных опасных режимов работы оператор должен отслеживать положением регулирующего органа изменчивость сил сопротивления. Однако у лесотранспортных машин период колебания низкочастотной составляющей сил сопротивления может находиться в диапазоне 0,3...0,5 с при значительном изменении амплитуды. Так, силы сопротивления движению при движении трелевочного трактора с пачкой деревьев изменяются с частотой 2...3 Гц, а амплитуда при преодолении единичных препятствий возрастает значительно. Отслеживание оператором воздействующих нагрузок на дизель с высокими частотами приводит к его утомляемости, а при частотах 2...3 Гц он физиологически не успевает выполнять операции по изменению положения регулирующего органа. Для исключения отрицательных влияний подобных явлений применяются регуляторы частоты вращения, поддерживающие скоростные рабочие режимы двигателя в заданных пределах.
Режим холостого хода, который создается в двигателе при его прогреве или кратковременных стоянках машины, характеризуется минимальной частотой вращения коленчатого вала, необходимой для обеспечения качественного протекания процессов смесеобразования. Устойчивая работа двигателя в таком режиме возможна только при равенстве индикаторной энергии и энергии на преодоление механических потерь двигателя. Условия устойчивой работы дизеля и карбюраторного двигателя отличаются.
У карбюраторного двигателя режим холостого хода достигается малым открытием дроссельной заслонки, при этом соответственно уменьшается коэффициент наполнения ηv, и количество топлива, поступающего в цилиндры. Известно, что среднее индикаторное давление рt пропорционально коэффициенту наполнения, следовательно, при изменении частоты вращения коленчатого вала в небольших пределах, вызванном различными факторами, зависимости ηv = f(ne) и pt = f(ne), построенные в определенном масштабе, совпадают (см. рис. 13.1), а зависимость среднего давления трения от частоты вращения коленчатого вала рт = f(n) имеет иной характер. При фиксированном положении дроссельной заслонки, соответствующем холостому ходу, устойчивый режим работы двигателя будет в точке пересечения рi = f(n) и рm = f(n). Изменение среднего давления (пунктирные линии на графике) под воздействием нестабильности теплового режима двигателя или незначительное отклонение частоты вращения коленчатого вала под влиянием каких-либо факторов (износа сопряжений привода управления дроссельной заслонки, качества смеси, изменения теплового состояния) от n2 до n3 приведет к нарушению равенства индикаторной энергии и энергии, необходимой для преодоления механических потерь, а следовательно, двигатель будет стремиться вернуться к скоростному режиму n1. Из этого следует, что карбюраторный двигатель на холостом ходу работает устойчиво без дополнительных регулирующих устройств.
У дизельного двигателя холостой ход обеспечивается цикловой подачей топлива Δg, которая весьма незначительно изменяется под воздействием изменения частоты вращения дизеля, пропорционально Δg = f(n) изменяется pi = f(n). Построения в соответствующих масштабах графики этих зависимостей совпадают (см. рис, 13.1,б). Графическая зависимость рm = f(n) имеет меньшую крутизну чем pi = f(n). Поэтому, если среднее давление трения изменится под влиянием изменения теплового режима дизеля (пунктирные линии на графике) или незначительные колебания рабочего процесса изменяют среднее индикаторное давление, то пределы варьирования частоты вращения (n2...n3) становятся значительными, а режим работы дизеля будет неустойчив. Следовательно, у дизельных двигателей необходимо регулировать минимальную частоту вращения.
Назначение системы регулирования двигателей

Большое сопротивление впускной системы карбюраторного двигателя приводит к резкому снижению крутящего момента при значительном увеличении частоты вращения коленчатого вала, что исключает возникновение опасных ситуаций, связанных с разрушением деталей и отказов в работе механизмов и систем двигателя. Однако с целью уменьшения износа двигателя и нормирования максимальной частоты вращения коленчатого вала карбюраторные двигатели оснащаются ограничителем максимальной частоты вращения.
Характер изменения крутящего момента по внешней характеристике дизеля указывает на возможность увеличения частоты вращения коленчатого вала, при которой нарушатся рабочие процессы и возрастет нагруженность деталей от сил инерции. Следовательно, у дизельных двигателей должны быть регуляторы, ограничивающие максимальную частоту вращения.
Анализ регулировочной характеристики по составу смеси (см. рис. 12.2) показывает, что ограничение максимальной частоты вращения коленчатого вала дизеля необходимо для нормального протекания рабочих процессов, бездымного горения, снижения удельного эффективного расхода топлива.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: