Двигатель внутреннего сгорания как объект регулирования, статическая и динамическая характеристика. Расчёт регулятора, его динамика. Обороты вала двигателя на холостом ходу. Структурная схема системы регулирования частоты вращения вала двигателя.
Аннотация к работе
Современные двигатели внутреннего сгорания широко оснащены средствами автоматического регулирования и управления. Дизели, как правило, оборудованы системой автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала. Система автоматического регулирования обеспечивает: оптимальные условия эксплуатации дизеля, надежную работу, противоаварийную защиту, снижение эксплуатационных расходов топлива, увеличение ресурса работы дизеля, снижение токсичности отработавших газов. Уровень автоматизации главным образом зависит от условий эксплуатации двигателей и в каждом конкретном случае определяется техническими и экономическими показателями. В курсовой работе произведен расчет системы автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала дизеля.Характеристика потребителя , необходимая для нахождения фактора устойчивости объекта регулирования, определяется по формуле: ;(1.2) где = = . Фактор устойчивости двигателя на номинальном режиме определяется по формуле: ;(1.3) где - угловая частота вращения коленчатого вала, об/мин Если регулируемый параметр - угловая частота вращения коленчатого вала двигателя, то уравнение движения двигателя при отсутствии перенастройки потребителя имеет вид: ,(1.7) или ,(1.8) где ,-собственный оператор объекта регулирования; Время двигателя при отсутствии регулятора для номинального режима определяется по формуле: ;(1.9) где J-приведенный к оси вращения коленчатого вала момент инерции двигателя и связанных с ним агрегатов, кг•м?(см. таб. При возмущении объекта регулирования перемещением регулирующего органа на постоянную величину переходный процесс определяется выражением: .(1.
Введение
Современные двигатели внутреннего сгорания широко оснащены средствами автоматического регулирования и управления. Дизели, как правило, оборудованы системой автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала. Система автоматического регулирования обеспечивает: оптимальные условия эксплуатации дизеля, надежную работу, противоаварийную защиту, снижение эксплуатационных расходов топлива, увеличение ресурса работы дизеля, снижение токсичности отработавших газов. Наблюдается тенденция к увеличению объема автоматизации ДВС. Уровень автоматизации главным образом зависит от условий эксплуатации двигателей и в каждом конкретном случае определяется техническими и экономическими показателями.
В курсовой работе произведен расчет системы автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала дизеля.
Исходные данные
Таблица 1 - Параметры двигателя внутреннего сгорания
Наименование параметра Обозначение. Размерность. Величина.
Приведенный момент инерции двигателя и потребителя. кг·м? 18
Тактность двигателя ? 4
Число цилиндров. 12
Номинальное число оборотов. Об/мин 1400
Минимальное число оборотов. Об/мин 500
Номинальный крутящий момент Н•м 3500
Максимальный крутящий момент. Н•м 3800
Таблица 2 - Параметры топливного насоса
Наименование параметра Обозначение. Размерность. Величина.
Полный ход рейки топливного насоса. мм. 16
Ход рейки в пределах регуляторной характеристики. мм. 14
Коэффициент характеристики топливного насоса. (г/цикл)/мм. 0.183
Коэффициент характеристики топливного насоса. (г/цикл)/мм. 0.02
Геометрические размеры автоматического регулятора:
Таблица 3 - Параметры автоматического регулятора
Наименование параметра. Обозначение. Размерность. Величина.
Степень нечувствительности на номинальном режиме. % 1,5
Степень неравномерности на номинальном режиме. % 9
Фактор торможения на номинальном режиме. Н•с/м 8500
Степень неравномерности на минимальном режиме. % 40
Передаточное отношение повышающей передачи. ?і 2,5
Таблица 4 - Приведение массы элементов регулятора и ТНВД
Наименование параметра. Обозначение Размерность. Величина.
Масса рейки и плунжеров, приведенная к оси движения рейки и отнесенная к одной секции ТНВД. кг 0,1
Приведенная масса рычагов, пружин и муфт, % от приведенной массы грузов. % 130
1. Двигатель внутреннего сгорания как объект регулирования
Список литературы
1. Лаврик А.Н. Расчет системы автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала дизеля: Учебное пособие. - 1991. - 37 с.
2. Основы теории автоматического управления: Учебник для авиационных ВУЗОВ / В.С. Булыгин, Ю.С. Гришанин, Н.Б. Судзиловский и др. Под редакцией Н.Б. Судзилоывского. - М.: Машиностроение, 1985. - 512 с.