Регуляторы оборотов
Весьма важным элементом в оценке автотракторного двигателя служит график его мощностей и расходов топлива в граммах на единицу мощности (1 лошадиную силу) за час при полном открытии дросселя. Этот график составляется на основании испытания двигателя на тормозном станке в лаборатории. Типичное расположение кривых мощностей N и расходов топлива для автотракторных двигателей; кривая N называется внешней характеристикой. Форма этой кривой является следствием основных положений, определяющих работу двигателя: с увеличением оборотов уменьшается время совершения рабочего хода; это дает рост мощности, начиная от минимальных оборотов, почти по прямой линии (АВ). Минимальное количество оборотов определяется уравновешенностью двигателя, ценообразованием, зажиганием и сгоранием рабочей смеси.
Увеличение оборотов от средних до максимальных ухудшает наполнение цилиндров и повышает механические потери в двигателе, вследствие этого замедляется рост мощности с достижением некоторого максимума; в дальнейшем мощность падает. Максимальное число оборотов двигателя определяется условиями механической прочности и износа деталей двигателей, так как на этих оборотах получаются весьма большие силы инерции и трения.
Практически максимальное количество оборотов превышает обороты перегиба внешней характеристики на 10 —15%.
Кривая изменения удельных расходов топлива показывает, что наиболее экономичный режим работы не совпадает с режимом максимальной мощности; обороты первого всегда меньше оборотов второго. С целью экономии топлива и сокращения из носов двигатель не должен работать на оборотах, далеко выходящих за пределы области.
Условия работы трактора (постоянная скорость движения) требуют постоянного числа оборотов двигателя. У автомобилей, работающих при меняющейся нагрузке, постоянство оборотов двигателя обеспечивается изменением открытия дросселя, у тракторов — специальным автоматическим устройством, называемым регулятором.
Действие регулятора основано на центробежных силах вращающихся грузов, удерживаемых в определенном положении пружиной; при увеличении оборотов грузы, вращающиеся от двигателя, под влиянием центробежных сил расходятся, деформируют стяжную пружину и через специальную тягу прикрывают дроссельную заслонку! Вследствие этого количество смеси, заходящей в цилиндры двигателя, уменьшается, и количество оборотов двигателя сокращается. В результате грузы возвращаются в исходное положение и приоткрывают заслонку.
Действие регулятора показано на внешней характеристике пунктирным участком резкого падения мощности в пределах оборотов от начало действия регулятора или закрытия дроссельной заслонки.
Приведена схема регулятора тракторных двигателей СХТЗ. Вал несет на себе шестерню, зацепляющуюся с шестерней распределительного вала; вращение вала создает центробежные силы грузов, шарнирно-связанных с шестерней, грузы расходятся и рычажками сдвигают муфту вдоль вала. Муфта действует на рычажное устройство, вызывающее поворот оси 6', связанной с дроссельной заслонкой, последняя закрывается; при снижении оборотов пружина возвращает рычажную систему в исходное положение. Натяжение пружины регулируется при помощи затяжного устройства. В регуляторе СХТЗ имеется винт, вывертывание и завертывание которого изменяет натяжение пружины, а в регуляторе ЧТЗ используется ручной рычаг с храповым приспособлением. Различное натяжение пружины изменяет обороты начала действия регулятора: с усилением натяжения они увеличиваются (пружина делается более жесткой и для ее растяжения требуется большая сила рычагов и грузов; центробежная сила грузов пропорциональна квадрату числа оборотов). Кроме того, в регуляторах предусмотрены действия рычагов на максимальное открытие дроссельной заслонки. В регуляторе ЧТЗ действие рычажной системы на дроссельную заслонку ограничивается упором.