柴油发动机调速器.docVIP

汽车柴油发动机调速器 这学期通过《柴油发动机构造原理》这门学科的学习，我们了解了汽车用柴油发动机，接下来我要讨论的是柴油发动机中使用的调速器 一、柴油发动机使用调速器的必要性 首先我们来比较一下汽柴发动机的转矩特性。在汽油发动机中将加速踏板的踩踏量设为固定后，随着发动机转数的增加，以为吸入阻力的增加等原因，每次燃烧时所供给的进入空气量减少。因此节气门行程固定时的转矩特性是：随着旋转数的升高转矩变小。另外车辆运行中一定速度运行时必要的转矩是随着发动机转数增加而增加的。因此汽油发动机在遇到顺风或者下坡等负荷减小的情况下，发动机运行速度会升高，但是因为节气门行程是固定的，发动机的转矩下降。同样无负荷运转时，节气门的行程也是固定的，所以可以维持大致一定的旋转速度。 柴油发动机中根据柱塞的有效行程（加速踏板的踩踏量）来决定一次喷射中的供油量。如果将柱塞的有效行程固定，即使发动机的转数升高发动机的转矩不能变小。这是因为转数升高后从柱塞和套筒之间漏出的燃油会减少，同时即使燃油口打开，喷射结束也会发生稍微的延迟，因此，柴油发动机的转矩曲线和车辆的负荷转矩曲线是近乎平行的状态，在维持发动机转数稳定方面，比汽油机来的药容易。汽车在运行中减轻负荷后，发动机的转矩升高提升负荷转矩，速度会提升，如果这种现在转数最高附近发生的话，转速的上升会比汽油发动机迅速，是很危险的，这就是柴油汽车中的“飞车”。相反，如果增大负荷，因为发动机的转速降，转矩也会下降，所以旋转进一步下降，是不能维持无负荷运的。 为了解这方面的问题，人们考虑使用调速器。 二、柴油发动机调速器的基本原理 调速的基本原理：改变进入气缸进行燃烧的柴油的数量（加大或者关小“油门”），就可以改变柴油机的转速或者负荷。如果保持转速不变，改变燃油的数量就可以改变柴油发电机的负荷；如果保持柴油发负荷不变，改变燃油的数量，就可以改变柴油机的转速。调速器就是在保持转速不变的情况下，改变（或者适应）柴油发电机的负荷。按其工作原理 　　按其工作原理的不同，可分为机械式，气动式，液压式，机械气动复合式，机械液压复合式和电子式等多种形式。但目前应用最广的当属机械式调速器，其结构简单，工作可靠，性能良好。 　　液压调速器在感应元件和油量调节机构之间加入一个液压放大元件(液压伺服器)，使感应元件的输出信号通过放大元件再传到油量调节机构上去，因此也叫间接作用式调速器。 　　液压放大元件有放大兼执行作用，主要由控制和执行两个部分组成。 按起作用的转速范围 按起作用的转速范围不同，又可分为中小型汽车柴油机多数采用两极式调速器，已起到防止超速和稳定怠速的作用。在重型汽车上则多采用全程式调速器，这种调速器具有两极式调速器的功能外，还能对柴油机工作范围内的任何转速起调节作用，使柴油机在各种转速下都能稳定运转。 　　　　 速过程 在讲调速过程之前，先看一下燃油的油路：燃油经过柴油机驱动的泵，经过过滤器进入柴油机两侧的进油管，然后由进油管进入每一个气缸对应的高 　　压柱塞泵（该泵由柴油机的曲轴经凸轮轴带动），高压油经过喷射器后进入气缸燃烧做功。 　　柴油机（曲轴）每旋转两周，凸轮轴旋转一周，即往气缸里送一次油。每一次打入气缸的 　　油量（即柱塞泵的柱塞行程）是可以调节的，这种调节就是所谓的开大或者关小“油门”。 　 图1 图2 我们以RFD型调速器为例，看其如何在个工况下调节柴油发动机的转速 *起动时。驾驶员踩满加速踏板后，伏在调节杆处于全负荷位置。支持杠杆如图3一从拉杆伸出的销钉d为支点旋转，浮动杆也是一导向杆的b点位支点旋转，从而将调节拉杆移动到最大喷射量的位置这时，因为浮动杆是被起动弹簧拉伸的，同时导向杆也被拉伸。通过移相器按压提前飞锤运动。这是通过起动时的离心力来抑制向燃油减少方向的运动，从而达到确保起动时的喷射量的目的 *无负荷运转（怠速）时的控制。发动机起动后，松开加速踏板，如图4所示，控制杠杆处于无负荷位置，在怠速转速范围内的提前器飞锤的离心力与怠速弹簧以及起动弹簧处于平衡状态，调节拉杆保持相对固定的位置，达到稳定的无负荷运转状态 *平时转速的控制。如图5所示，将控制杠杆想喷射量增加的方向移动，与控制杠杆连接的支持杠杆是以拉杆一侧的d点为中心进行旋转的。而与支杆连接的负担杆是以b点为中心转动，来调节拉杆向喷射量增加方向移动的所以发动机的转速得以上升。超过无负荷运转控制范围的转速后，提前器飞锤会进一步扩展，将怠速弹簧完全压缩在拉杆内，于是移相器直接与拉杆相碰，开始推压，但是在平时转速范围内调速器弹簧的弹力要强于提前器飞锤的离心力，所以拉杆被调速器弹簧控制不能运动。其结果是因为支点d和b都不能运动，控制调节杆的运动直接以b点位中心