Система регулирования двигателей НФД48.2АУ. Как было сказано, современные главные двигатели имеют САРС с всережимными регуляторами. При полном ослаблении пружин чувствительного элемента регулятор выключает подачу топлива. Тем не менее обязательно предусматривается возможность быстрого ее выключения вручную помимо регулятора. Во избежание значительной перегрузки двигателя система регулирования должна иметь жесткое ограничение максимально допустимой подачи топлива.

Рис. 1. Система регулирования двигателей НФД48.2АУ

На рис. 1 изображена система регулирования двигателей типа НФД48. 2АУ, имеющих регулятор прямого действия ВРП.

На вал, приводимый в движение винтовыми шестернями, насажена траверса, несущая грузы, лапки которых через втулку и шариковый подшипник воздействуют на муфту регулятора. Муфта нагружена двумя пружинами. Движения муфты передаются втулке, шарнирно связанной с муфтой и с внутренним вильчатым рычагом, насаженным на один валик с внешним выходным рычагом.

Задающих устройств у регулятора два. Для установления пусковой частоты вращения и для неавтоматизированного управления используют тарелку, полый шпиндель и шестерню. Тарелка закреплена на шпинделе, поворот ее предотвращается скользящей шпонкой. Шестерня внутренней резьбой навернута на шпиндель. Она может вращаться, но не может передвигаться вдоль оси. Следовательно, вращение шестерни будет вызывать передвижение шпинделя и этим — изменение натяжения пружин. Шестерня сцеплена с винтовой шестерней, которая может поворачиваться вручную специальным маховичком. Его вращение вызывает поворот шестерни, а значит, и изменение натяжения пружин.

Для автоматизированного управления служит задающее устройство, состоящее из штока, рычага и поршня, передвигающегося под давлением ма:ла. Внутри поршня находится золотник, к которому через отверстие корпуса и канал поршня подводится под давлением масло. Золотник может передвигаться вверх парным рычагом, состоящим из плеч, приваренных к общей ступице. Плечо тягой соединено с рычагом, на который через толкатель может воздействовать эксцентрик, поворачиваемый приводом от вала автоматизированного поста управления. Передвижение золотника вниз осуществляется возвратной пружиной.

Если в целях увеличения подачи топлива эксцентрик будет повернут так, чтобы толкатель начал подниматься, рычаг повернется против часовой стрелки. Поскольку тягой будет повернуто в том же направлении плечо, плечо поднимет золотник. Откроется путь маслу через каналы под поршень, и он начнет подниматься, увеличивая натяжение пружин регулятора. Когда поршень поднимется настолько, насколько был смещен золотник, канал окажется перекрытым верхним пояском золотника, и поршень остановится. При уменьшении подачи топлива (толкатель опускается ) плечо повернется по часовой стрелке и пружина опустит золотник. Откроется выход маслу из-под поршня через каналы, расточку поршня и отверстия в пространство внутри корпуса, из него — внутрь корпуса регулятора, а в конечном счете— внутрь фундаментной рамы дизеля. Под действием пружины и рычага поршень начнет двигаться вниз, причем по мере этого движения будет уменьшаться натяжение пружин регулятора. Нетрудно видеть, что поршень опустится настолько, насколько был сдвинут ениз золотник.

Выходной рычаг регулятора связан с тягой топливных насосов через угловой рычаг и иглу, которая оказывается зажатой пружиной наполнения между угловым и выходным рычагами. На тяге закреплены хомутики, поддерживаемые рычагами и соединенные с поводками плунжеров топливных насосов:

Пружина наполнения передвигает тягу топливных насосов в направлении увеличения подачи топлива. Уменьшение ее производится путем жесткого воздействия выходного рычага на механизм регулирования. Если увеличилась скорость вращения или уменьшилось натяжение пружин задающим устройством, грузы разойдутся и выходной рычаг сдвинет тягу в направлении уменьшения подачи топлива за счет сжатия пружины.

Увеличение подачи топлива возможно до тех пор, пока головка иглы не упрется в нижний торец втулки, ввернутой в кронштейн. Следовательно, втулка является упором, ограничивающим максимальную подачу топлива.

Для выключения подачи топлива служат кулачковая шайба, насаженная на вал автоматизированного поста, угловой рычаг, толкатель и рычаг. При положении маховичка поста управления «Стоп» выступ шайбы набежит на ролик горизонтального плеча рычага и его вертикальное плечо сдвинет влево толкатель. Рычаг повернется против часовой стрелки и своим нижним концом сдвинет вправо, в положение нулевой подачи топлива, тягу. Пружина при этом сожмется, а игла, опустившись, отойдет от выходного рычага регулятора.

У двигателей первой модификации (НФД48У, НФД8АУ) второе задающее устройство с поршнем отсутствует.

Механизм регулирования двигателей типа JI275. Схема всережимного регулятора ВРН этого двигателя была рассмотрена выше. Механизм регулирования показан на рис. 2.

Выходной рычаг регулятора связан с тягой топливных насосов через пружинный элемент, рычаг, валик, рычаг и серьгу. Пружинный элемент состоит из стакана, штока и пружины. При увеличении подачи топлива рычаг опускается и перемещает механизм регулирования через пружину. Движение рычага в направлении уменьшения подачи топлива передается жесткой связью: стакан поднимает шток за его головку. Воздействие на задающее устройство, она передвигает стакан, в который упирается верхний конец пружины чувствительного элемента) производится с поста управления тягой и рычагом.

Тяга соединена с рейками топливных насосов в. д. через вертикальные рычаги и талрепы. С помощью талрепов осуществляется индивидуальное регулирование насосов.

Ручное выключение подачи топлива производят рукояткой, жестко насаженной на валик: для выключения подачи топлива рукоятку 8 поднимают. Поскольку при этом сжимается пружина, рукоятку приходится держать поднятой до тех пор, пока двигатель полностью не остановится.

Рис. 2. Механизм регулирования двигателей Л275

Жесткое соединение механизма регулирования с рейками топливных насосов имеет тот недостаток, что при заедании плунжера одного из насосов весь механизм стопорится и двигатель не удается остановить даже рукояткой. В связи с этим у двигателей последних выпусков тяга соединена с рейками с помощью поводков, нарезанных стержней и пружин. Перемещение тяги в направлении увеличения подачи топлива передается рейкам через гайки, а в направлении ее уменьшения — через пружину. При заедании плунжера тяга может быть сдвинута в положение нулевой подачи за счет сжатия пружины аварийного насоса. Подача топлива остальными насосами выключается.

Упор, ограничивающий подачу топлива, на рис. 2 не показан. Он представляет собой хомут, закрепленный на тяге и упирающийся при предельно допустимой подаче топлива в стенку блок-картера.

Система регулирования двигателей 64РН 36/45. Двигатели данного типа оборудованы изодромным регулятором ВРН, схема которого была приведена на рис. 158. Однако регулятор используется как всережимный лишь при автоматизированном управлении; при неавтоматизированном, ручном управлении он превращается в предельный.

Ручное управление осуществляют поворотом маховичка поста управления, навешенного на двигатель. Маховичком поворачивают вал с насаженным на него эксцентриком, воздействующим на левое плечо рычага. Правое плечо рычага посредством тяги и рычага может поворачивать вал, уложенный в подшипниках вдоль двигателя. Против каждого из топливных насосов в. д. на вал жестко насажен рычаг и свободно — рычаг, связанный с рейкой насоса в. д. Благодаря пружине, один конец которой закреплен в кольце, застопоренном на валу, а другой — в рычаге, последний прижимается к винту, ввернутому в рычаг. Вследствие этого при повороте вала против часовой стрелки рычаг будет поворачивать в том же направлении рычаг (при этом пружина закручивается), и рейка начнет вдвигаться, т. е. смещаться влево, в направлении увеличения подачи топлива. Если вал повернется по часовой стрелке, то рычаг будет следовать за рычагом под воздействием пружины. Рейка выдвинется, т. е. сместится вправо, в направлении уменьшения подачи топлива. Винт служит для индивидуального регулирования подачи топлива. Введение пружин в связь вала с рейками обеспечивает возможность выключения подачи топлива и в том случае, когда заест плунжер одного из топливных насосов в. д.

Рис. 3. Механизм регулирования двигателей 6ЧРН 36/45

Кормовой конеп вала связан с сервомотором регулятора. Шток поршня сервомотора соединен с рычагом, насаженным на один вал с рычагом. Если поршень опустится или поднимется, то рычаг повернет по часовой стрелке или против нее вал через пружинный элемент и рычаг. Пружинный элемент, состоящий из корпуса, тарелок, пружины и штока, выполнен так, что при перемещении в любом направлении корпуса пружина будет сжиматься и передвигать в том же направлении шток, т. е. поворачивать вал.

Если управлять двигателем вручную, то рукояткой, выведенной наружу, сектор поворачивают против часовой стрелки. Стакан опускается и сжимает пружину до такого ее состояния, которое соответствует предельно допустимой частоте вращения. В этом положении рукоятка стопорится защелкой, и тем самым регулятор превращается в предельный. При частоте вращения ниже предельно допустимой золотник окажется опущенным, а полость под поршнем — сообщенной с напорным каналом. Давление масла будет стремиться сдвинуть поршень вверх.

Следовательно, после превращения регулятора в предельный на шток действует сила от давления масла под поршнем сервомотора. Моментом этой силы рычаг поворачивается против часовой стрелки, сдвигая влево корпус и сжимая пружину. Последняя через шток и рычаг стремится повернуть вал в сторону увеличения подачи топлива (против часовой стрелки, см. сечение Д—Д). Однако этому препятствует эксцентрик, не позволяющий рычагу повернуться, а тяге опуститься при рассматриваемом направлении поворота вала.

Эксцентрик показан на рис. 3 в положении «Стоп», при котором рейки насосов в. д. выведены на нулевую подачу топлива. Если эксцентрик будет повернут, то рычаг получит возможность повернуться по часовой стрелке, в связи с чем пружина повернет вал против часовой стрелки. Рейки насосов в. д. окажутся вдвинутыми, и включится подача топлива. Величина этой подачи зависит от угла поворота эксцентрика.

Предельно допустимая подача топлива ограничивается углом поворота вала, при котором винт (сечение Г—Г), ввернутый в рычаг, закрепленный на валу, упрется в кронштейн. Одновременно аналогичный рычаг, не показанный на рисунке, надавит на шток микропереключателя и замкнет цепь сигнала, извещающего о предельной перегрузке двигателя.

Если почему-либо двигатель лишится свойства самовыравнивания (например, при потере или оголении винта) и пойдет «вразнос», то грузы регулятора разойдутся и золотник откроет выход маслу из-под поршня на слив. Пружина опустит поршень и шток. Следовательно, корпус сдвинется вправо, в том же направлении пружина сдвинет шток и вал повернется по часовой стрелт ке. Рейки насосов в. д. окажутся выдвинутыми, подача топлива уменьшится или даже прекратится совсем. Такому воздействию – регулятора на топливные насосы эксцентрик препятствовать не будет: при повороте вала в направлении уменьшения подачи топлива рычаг поворачивается против часовой стрелки и его левый конец отходит от эксцентрика.

При автоматизированном управлении двигателем рукоятка, связанная с задающим устройством регулятора, освобождается от защелки. В данном случае регулятор становится всережимным, так как вступает в действие пневматическое устройство, изменяющее натяжение пружины чувствительного элемента по команде из рулевой рубки. Перед переходом на автоматизированное управление эксцентрик поворачивается в положение максимальной подачи топлива. В связи с этим сервомотор регулятора может повернуть вал в любое положение, соответствующее натяжению пружин чувствительного элемента.

Во время пуска двигателя давление масла в регуляторе нарастает по мере повышения частоты вращения, в связи с чем подача топлива включится не сразу. Так как задержка, включения подачи топлива приводит к перерасходу пускового воздуха, предусмотрен ускоритель пуска. С началом пуска к поршню ускорителя через отверстие подводится сжатый воздух. Под его давлением поршень опускается и через рычаг и пружину поворачивает вал против часовой стрелки (см. сечение В—В), включая пусковую подачу топлива. После стравливания воздуха воздействие пускового ускорителя снимается.

Для быстрой остановки двигателя из рубки используется стоп-золотник. Чтобы выключить подачу топлива, под мембрану через отверстие подается сжатый воздух. Мембрана прогибается вверх, поднимая золотник. Открывается выход маслу из-под поршня сервомотора регулятора в полость над поршнем. Пружина опускает поршень в крайнее нижнее положение, в результате чего вал поворачивается и выдвигает рейки на нулевую подачу.