202629. lajstromszámú szabadalom • Fordulatszám szabályozó berendezés két szabályozási tartományú adagolóval rendelkező diezel motorokhoz
1 HU 202 629 B 2 A találmány tárgya fordulatszám szabályozó berendezés két szabályozási tartományú adagolóval rendelkező dízelmotorokhoz, amelynek fordulatszám alapjelet fogadó bemeneti különbségképzője, ennek kimenetéhez kapcsolt bemenetű hibajel erősítője, a hibajcl erősítő kimenetéről vezérelt, intergáló típusú beavatkozó szerve van, amelynek kimenete az adagoló gázkarjához csatlakozik, a dízelmotor tengelyével fordulatszám mérő van összekötve, ennek kimenete szűrőn keresztül visszacsatoló elem bemenetéhez csatlakozik, amelynek kimenete a bemeneti különbségképző negált bemenetével van összekapcsolva. A dízelmotorok adagolóik jelleggörbéje alapján attól függően két fő csoportba oszthatók, hogy mely fordulatszámtartományban rendelkeznek belső, beépített fordulatszámszabályozóval. A két szabályozási tartományú adagoló, amelyet szokásosan RQ adagolónak is neveznek, alapjárati és végfordulatszám szabályozóval rendelkezik. Ennél az adagolónál a fordulatszám-nyomalék jelleggörbének igen széles vízszintes szakasza van, amelyen belül nem jelölhető ki egyértelműen egy adott terhelő nyomatékhoz egy stabil fordulatszám. Ha ezen a szakaszon egy gázkarelmozdulás miatt a motor nyomatéka és a terhelő nyomaték kismértékben eltér, akkor ennek eredménye nem egy kismértékű (arányos) fordulatszámváltozás lesz, hanem a nyomatékeltérés (gázkarelmozdulás) előjelétől függően a fordulatszám folyamatosan növekedni vagy csökkenni fog a felső, illetve alsó fordulatszámhatárig. Ez a reagálás szabályozástechnikai szempontból úgy is meghatározható, hogy a dízelmotor fordulatszáma és a gázkar elmozdulása között integráló jellegű kapcsolat van. A teljesség kedvéért megemlítjük a teljes szabályozási tartományú adagolókat, amelyeket közismerten RQV adagolóknak is neveznek, amelyek nemcsak az alapjárati és a maximális fordulatszámoknál rendelkeznek belső fordulatszám szabályozóval, hanem a közbülső tartományokban is. Ezeknél a típusoknál a fördulatszám, a nyomaték és a gázkar elmozdulás között egyértelmű kapcsolat áll fenn. Dízelmotorok melegjáratásos próbapadi vizsgálatainál a beindított és járó motort vizsgálják, a vizsgálatokat két csoportra oszthatjuk, úgymint terheléses és üresjárati vizsgálatokra. A terheléses vizsgálatoknál a motorokat meghatározott ideig a kívánt terhelések mellett az előírt fordulatszámokon járatják. Az üresjárati vizsgálatok során a motorokat meghatározott fordulatszámokon üresjáratban működtetik. Ilyenkor külső terhelést nem kapcsolnak a motor kimenő tengelyéhez, a viszonylag kis értékű üresjárási nyomatékot csak a motor saját mozgó alkatrészeinek súrlódása hozza létre. Akét szabályozási tartományú adagolókkal rendelkező dízelmotoroknál a vizsgálatok elvégzését nehezíti, hogy az adott terhelés és teljesítmény mellett nem lehet a fordulatszámot a kívánt értékre beállítani. Terheléses vizsgálatoknál ez a probléma megoldható olyan módon, hogy a nyomatékszabályozást a gázkar segítségével végezzük, a fordulatszám szabályozás megvalósítását pedig a fékgépen keresztül egy gyors villamos szabályozóra bízzuk. Ez a lehetőség azonban üresjárati vizsgálatoknál nem áll fenn, hiszen a motorhoz ekkor semmilyen külső terhelés sem csatlakozik. A találmány feladata olyan szabályozó berendezés létrehozása, amely lehetővé teszi két szabályozási tartományú adagolóval ellátott dízelmotoroknál a fordulatszám beállítását, különösen pedig az üresjárati vizsgálatok elvégzését. Akitűzött feladat megoldásához fordulatszám szabályozó berendezést hoztunk létre két szabályozási tartományú adagolóval rendelkező dízelmotorokhoz, amelynek fordulatszám alapjelet fogadó bemeneti különbségképzője, ennek kimenetéhez kapcsolt bemenetű hibajel erősítője, a hibajel erősítő kimenetéről vezérelt, integráló típusú beavatkozó szerve van, amelynek kimenete az adagoló gázkarjához csatlakozik, a dízelmotor tengelyével fordulatszámméiő van összekötve, ennek kimenete szűrön keresztül visszacsatoló elem bemenetéhez csatlakozik, amelynek kimenete a bemeneti különbségképző negált bemenetével van összekapcsolva, és a találmány szerint a visszacsatoló elem arányos visszacsatoló elemből és differenciáló visszacsatoló elemből áll, amelyek bementei a szűrő kimenetéhez kapcsolódnak, kimeneteik pedig összegzőn át csatlakozik a bemeneti különbségképző negált bemenetéhez. A differenciáló visszacsatoló elem alkalmazásával a szabályozási jelleggörbe a teljes szabályozási tartományú adagolókéhoz hasonlóvá válik, és a motor nyomaték, a terhelés és a fordulatszám között a kapcsolat (a fordulatszám alapjel meghatározása után) egyértelművé válik. Ez a tulajdonság lehetővé teszi az ilyen dízelmotorok üresjárati vizsgálatainak elvégzését. A találmány szerinti szabályozó berendezést a továbbiakban egy kiviteli példa kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az: 1. ábra a két szabályozási tartományú adagolóval rendelkező dízelmotorok fordulatszám-nyomaték jelleggörbéje, a 2. ábra az 1. ábrához hasonló diagram teljes szabályozási tartományú adagolóval rendelkező dízelmotorok esetében, és a 3. ábra a találmány szerinti szabályozó berendezés funkcionális tömbvázlata. Az 1. ábrán dízelmotorok két szabályozási tartományú, RQ jellegű adagolóinak, a 2. ábrán pedig teljes szabályozási tartományú RQV jellegű adagolóinak jellegzetes és önmagában ismert fordulatszám-nyomaték jelleggörbéjét tüntettük fel. Mindkét jelleggörbén a gázkar adagoló különböző fi, f2, f3.. .f6 állásait változó paraméterként feltüntettük, és amennyiben lehetséges volt, vázoltuk az ezen állásokhoz rendelt Mn, Mn,...Mfi nyomatékokat is. Az 1. ábrán vázolt két szabályozási tartományú adagoló esetében a fordulatszám-nyomaték jelleggörbe minden gázkar adagoló állásnál nagyon hosszú vízszintes szakasszal rendelkezik, ami azt jelenti, hogy adott nyomatékhoz nem rendelhető hozzá egyetlen stabil fordulatszám egyetlen gázkar adagoló állásnál sem. Ezzel szemben a 2. ábrán vázolt teljes szabályozási tartományú adagolóknál a jelleggörbéken vízszintes szakasz nincs, így a gázkar adagoló minden állása minden terhelő nyomaték esetében meghatároz egy és csakis egy fordulatszámot. Most a 3. ábrára hivatkozunk, amelyen a találmány szerinti fordulatszám szabályozó berendezés funkcionális tömbvázlata látható. A beállítandó fordulalszámhoz rendelt n. fordulatszám alapjel egy a rajzon nem vázolt beállító egységből 1 csatlakozáson keresztül 2 bemeneti különbségképző + bementéhez csatlakozik. A 2 beme5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
