Регулювання двигуна внутрішнього згоряння

Як і у парових машин, метою регулюються-вання двигуна внутрішнього згоряння є підтримка відповідності між навантаженням двигуна та кількістю тепла, перетвореного в механічну енергію.

Однак якщо у парової машини паровий котел є аку-тором енергії, то у двигунів внутрішнього згоряння такого акку-мулятора немає: підготовка горючої суміші відбувається в двигуні перед самим згорянням, через що регулювання має мень-шей гнучкістю і межі його більш обмежені.

У стаціонарних двигунах число оборотів при зміні навантаження повинно по можливості зберігатися постійним. Для цього при різних навантаженнях необхідно збільшити або змен-шити кількість палива, що подається в робочі циліндри, що забезпечується відповідним регулюванням.

Залежно від конструкції і системи двигуна регулиро-вання може бути кількісним, якісним і пропусками спалахів в циліндрі.

При кількісному регулюванні змінюється кіль-кість суміші повітря і палива, що подається в циліндр, без зраді-ня складу суміші (бажано найвигіднішого). Цей спосіб регулювання зазвичай, застосовується в карбюраторних або газових двигунах. Необхідну зміна кількості горючої суміші досягнень-гается прикриттям заслінки (дроселя) - дроселюванням на ВСА-Сива трубі при вході в. циліндр. Основною перевагою вказаного регулювання є сталість складу горючої суміші, а отже, гарна якість згоряння при всіх навантаженнях. Однак внаслідок дроселювання при переході від біль-ших навантажень до малих тиск стиснення знижується. Зважаючи на це інерційні сили при малих навантаженнях виявляються більше тиску стиснення, що негативно впливає па динаміку двигуна; крім того, суттєва зміна тиску стиснення погіршує умови займання горючої суміші.

При якісному регулюванні змінюється кількість - палива без зміни кількості повітря. Такий спосіб регу-воджується застосовується в дизелях. Тут кількість що надходить в циліндр повітря можна вважати одним і тим же при всіх навантаженням-ках, кількість же впорскується в циліндр рідкого палива (подається насосом) змінюється в залежності від навантаження; але так як вага рідкого палива навіть при найбільшому навантаженню становить лише кілька відсотків від ваги повітря, то кількісне изме-ня тут є нікчемною.

Якісне регулювання в порівнянні з кількісним має ту перевагу, що тиск стиснення при ньому залишається незмінним. Однак це регулювання для газових і карбюратор-них двигунів пов'язано з певними обмеженнями, так як для кожної горючої суміші існує більш-менш вузький межа займання. Як дуже багата суміш (з дуже малим коефіцієнтом надлишку повітря а), так і дуже бідна (з дуже великим а) втрачає займистість - важко спалах.

Тому якісне регулювання в цих двигунах нераціонально і.допустімо лише у вузькому діапазоні зміни складу суміші, в якому може бути забезпечена надійна займистість і задовільну якість згоряння.

У газових двигунах широко застосовується так зване змішане регулювання, при якому в залежності від величини навантаження користуються то кількісним, то якісно-ним регулюванням. При цьому використовуються переваги обох видів регулювання.

Регулювання пропусками спалахів в циліндрі полягає у припиненні подачі палива при зростанні числа обертів двигуна; після того як відбудеться кілька пропусків спалахів, число оборотів знижується і насос знову автоматично включається в дію. Відсутність спалахів під час пропусків веде до великої нерівномірності ходу двигуна. Таке регулювання зустрічається тільки в калорізаторних двигунах.

Автоматичне регулювання подачі палива в циліндри проводиться відцентровим регулятором, який впливає па роботу паливних насосів. Цей вплив може бути безпосереднім, як в ре-регулятора прямої дії. так і посеред-ством допоміжного ме-ханізм, як в регулято-рах непрямої дії. Допоміжний ис-виконавчими механізм, на-зване сервомотором, підсилює вплив регу-ром.

Відцентрові регулятори прямої дії застосо- вуються для всіх двигунів не-великої потужності і у мно-гих двигунів середньої потужності (до 1000 л. Е.). У дві-ваному великої потужності (понад 1000 к. С.) Переваж-громадської застосовують регу-лятори непрямої дії з гідравлічними сервомо-торами. Робота їх буде, розглянута в частині II курсу.

Регулятори, призначені для підтримки заданого числа обертів двигуна при будь-якій зміні навантаження, називаються однорежимним регуляторами.

В даний час досить широке поширення починають отримувати так звані всережимним регулятори, які підтримують будь-який заданий число оборотів вала в пре-справах певного діапазону. Регулятор зазначеного типу може бути встановлений ручним приводом на ходу двигуна на будь-яке число оборотів в цьому діапазоні, яке і буде підтримай-тися постійним незалежно від зміни навантаження двигуна. На фіг. 107 приведена схема всережимного регулятора швидко-перехідного дизеля.

На хвостовику валика 4 з кулачками, що приводять в рух плунжери паливного насоса, укріплена хрестовина 2 з шістьма пазами, в яких вільно встановлені шість вантажів - куль 5; вони затиснуті з одного боку нерухомої конічної тарілкою 1. а з іншого - плоскою тарілкою 3. обертається під час роботи паливного насоса. Зубчаста рейка 8 пов'язана з плунжерами насоса і встановлює їх на певну подачу палива, причому дві пружини 6 через важіль 7 прагнуть встановити цю рейку на положе-ня максимальної подачі: проте кулі 5, розходячись під дією відцентрової сили, перешкоджають дії пружин і, подолавши- вая їх опір, прагнуть через той же важіль 7 зменшити подачу палива. При своєму пересуванні кулі відсувають плоску тарілку і через важіль 7 пересувають зубчасту рейку 8. Следова-кові, при зменшенні навантаження (коли число обертів вала начи-нает збільшуватися) кулі при деякому числі оборотів вала, що залежить від сили опору пружин, починають пересувати рейку вліво , зменшувати подачу палива, припиняючи подальше підвищення числа обертів. При збільшенні ж навантаження (коли число обертів вала починає зменшуватися) кулі дають можливість пружинам 6 збільшити подачу палива, що і забезпечує підтри-мання оборотів в певній нормі. Якщо важіль 9, розташований-ний на щиті управління дизелем, встановити в положення I. то після запуску дизеля регулятор буде підтримувати незмінним нормаль-ну кількість обертів незалежно від коливань навантаження. При уста-новки важеля 9 в середнє положення (між положеннями I і II) натяг пружин 6 зменшиться, що змусить регулятор під-тримувати незмінним швидкість обертання валу, меншу за срав-рівняно з раніше встановленим числом оборотів. При установці важеля 9 в крайнє ліве положення (положення II) подача топ-лива припиняється і дизель зупиняється.

Схожі статті