发动机转速频率信号(交流电)被传送到2301A控制盒,在控制盒中交流电被转换成直流电,直流电信号再被发送以控制起动器,电压与发动机转速成反比。这就意味着如果发动机转速增加,输出到起动器的电压就减少;而发动机转速减少,输出到起动器的电压就增加。
为了在发动机转速改变时保持其稳定性,可以通过调速器进行固定偏差和补偿校正。
3161调速器的端轴在全负荷42度下转动时,无论燃料是否打开,都可以产生最大为8牛·米(6磅英尺)的扭矩。因为调速器端轴在液压下可以双向移动,且在调速器外部没有使用回位弹簧。当调速器没有工作时,调节器内有一个1.4牛·米(1磅英尺)弹簧将端轴移动到全闭合位置。
端轴的推荐移动(转动)为从低空转到全负荷间大约30度左右。这能够保证在必要的时候,能够让调速器向每端运行到完全关闭位置仍有余地。 3161调速器被连接到发动机润滑油系统,机油供应(下压)通过喷嘴和内部通道被送到调节器,调速器保持让适当的油量和剩油排出进入发动机,这就保证了机油能够不断的流经调速器。
当发动机被拆卸或大修之后,在发动机起动前需要向调速器中注入大约1.8升(2美制夸脱)的洁净发动机油。3161调速器的充油塞位于外壳的顶部。
3161调速器
请参看SENR3028,卡特彼勒3161调速器服务手册
以获得更多的信息。
3161发电机组调速器
(1)手动速度设定控制器(2)速度调节发动机盖(3)外部固定偏差调节
3161调速器是一个可以检测(感应)发动机转速的机械-液压调节器,它通过机械连杆与发动机燃料系统相连接。在有必要调节发动机负载时,调速器可以控制每个发动机汽缸的燃料注入比率。 速度调节发动机位于调节器盖上,需要24伏直流电源为其供电。当发动机被起动时,它会转动一个速度调节螺杆来调整调节器速度调节杆的位置。 发动机转速可以通过位于发动机前部的槽形速度设定调节器来提高或降低。顺时针转动速度设定调节器可以提高速度设定,而逆时针转动则降低速度设定。高速或低速停止会限制调节。
G3600型发动机 21 系统操作
3161调速器示意图(加燃料位置)
G3600型发动机 22 系统操作
3161调速器的操作
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在了解以下所要讲述的系统操作时请参考3161调速器示意图。示意图显示了在增加燃料位置的调速器控制阀。
3161调速器的液压系统使用发动机润滑油。机油的供应(下压)通过喷嘴被注入调节器储油器,在清洁时,喷嘴可以从机壳上卸下。机油经由内部通道流向吸入边,然后当传动轴被发动机带动时流向加压的一面。缓冲弹簧和活塞可以将泵压保持在690千帕(100磅/平方英寸)左右。缓冲活塞在汽缸内向上移动直到泵压为690千帕(100磅/平方英寸)。这时,活塞中的气门将被打开以控制泵压。 通过缓冲器设置的泵压控制着调速器的输出量。
动力活塞上的机油与缓冲器活塞上侧以及控制阀补偿部分的机油相连通。当动力活塞向上移动时,油压使缓冲器活塞向下移动,并加大了缓冲器活塞下端弹簧的压力。弹簧的弹力方向与缓冲器活塞移动的方向相对,这样就导致了缓冲器活塞上侧的油压有少量的加大。这些加大的压力直接传到控制阀下端的补偿部分并产生一个将控制阀冲杆向上推到中间位置的上推力。这个过程就停止了压力油向动力活塞下端的流动,动力活塞的运动也相应停止。
当控制阀冲杆回到其中间位置,动力活塞的运动停止后,会有油漏通过针状阀喷嘴。这就使得控制阀补偿部分的上下端的油压变成相等,控制阀冲杆的运动停止,发动机转速回到稳定状态。当控制阀补偿部分的上下端油压相等时,缓冲弹簧会将缓冲活塞拉回到它的中间位置。
注:发动机负载的增加或减少对调速器所造成的移动与提高或减少调速器速度设定的效果相似。
提速设定
当速度设定轴被顺时针转动时,调速器的速度设定提高。高空转螺丝限制着调速器的高速设定。当速度设定轴转动时,速度设定杆下推游动杆,游动杆加快加速器塞运转。加速器塞的下压使加速器弹簧承受向下压缩。这时加速器弹簧的压力变的比球头飞摆的离心力要大的多,于是球头控制阀冲杆向下移动,这就提高了调速器速度设定。
当球头控制阀冲杆向下移动时,动力活塞下的压力油开始移动,并将活塞向上推,这就让端杆向上移动且输出轴被调成“增加”燃料,于是就提高了发动机的转速。
在发动机得到新的设定速度前,补偿校正系统开始移动控制阀冲杆回收到中间位置,并按下面的方法让调速器处于稳定的控制状态。
关闭
限制/关闭控制阀位于泵油压供应管路到球头控制阀上。当发动机关闭系统被激活时,限制/关闭杆推动燃料供应通路下端的限制/关闭控制阀冲杆。这使得供应通路向球头控制阀冲杆放油。来自动力活塞下端的控制油流过控制阀冲杆的控制部分。这时动力活塞向下移动,输出轴变成指向“减少燃料”方向。当发动机速度降低时,球头飞摆向内移动,这就降低了球头控制阀的位置。来自动力活塞下端的燃料就以一个较快的速率流到调节器贮槽。随着动力活塞的不断下降,输出轴在发动机停止后被调到关闭位置。
G3600型发动机 23 系统操作
空气进气和排气系统
空气进气系统
(1)涡轮增压器(2)后冷却机(3)化油器(4)涡流燃烧室(5)分配通道(6)汽缸盖
发动机两侧的空气流动方式一样。洁净的空气被压气机叶轮从空气过滤器吸入涡轮增压器压气机汽缸。压气机叶轮的转动导致空气被压缩,并被压入通往后冷却机的通道。后冷却机降低了被压缩空气的温度,且为化油器进行最大空气/燃料控制和发动机的独立负载提供恒定温度的空气。后冷却机通常为水冷方式,但有时候也采用风冷方式。
来自后冷却机的空气经过化油器(在这里与燃气混合)进入涡流燃烧室,在涡流燃烧室中空气与燃料相混合。分配通道位于涡流燃烧室下端,其中有很多孔可以直接让相等压力的恒温空气/燃料混合物进入每个汽缸盖引入孔。空气从引入口进入汽缸涡流燃烧室的流动过程由进气阀控制。
G3600型发动机 24 系统操作
每个汽缸都有两套进气阀和排气阀。请参看阀门系统部件相关章节。当活塞向下移动开始进气冲程时,进气阀打开。来自引入孔的冷却的、被压缩的空气/燃料混合物被吸入汽缸,进气阀关闭,活塞开始向上运动,开始压缩冲程。电子点火系统控制模块通过变压器向火花塞输送电压。变压器增加电压直到有火花穿过火花塞缺口。火花将空气/燃料混合物点燃,混合物开始燃烧。燃烧的压力将活塞下推,于是活塞进入动力冲程。当活塞再次向上移动时,活塞运动为排气冲程。这时排气阀打开,废气通过排气孔被推入排气集管。在活塞完成排气冲程后,排气阀关闭,再次开始此循环(进气、压缩、动力、排气)。
后冷却机
装有水冷式后冷却机的发动机
(1)后冷却机(2)冷却剂回流管(3)水泵
后冷却机位于涡轮增压器和化油器之间的空气管路中。通常后冷却机为水冷式,但也可以是风冷式。 水冷式后冷却机(1)有一个与发动机冷却水冷却系统分开的冷却系统。向水泵(3)供应冷却剂。水泵通过冷却剂引入管路向后冷却机底部送出冷却剂。这时冷却剂流经后冷却机核心组件,然后通过冷却剂回流管(2)流出后冷却机到达安装在冷却剂回流管内的恒温阀,恒温阀是用来保证流经后冷却机核心组件的冷却剂保持适当的温度。 空气按照以下方式流经两套冷却系统。空气从涡轮增压器压气机侧通过管道流入后冷却机。这些空气将通过后冷却机核心组件并被冷却。冷却后的气体(与低压化油器发动机中的燃料混合)流出后冷却机进入化油器。燃料与这些流入的空气混合(在装备了高压化油器的发动机上)。空气/燃料混合物通过涡流燃烧室和分配通路,并向上穿过肘管和进气孔(通道)进入汽缸盖。最后混合物通过进气阀进入燃烧室。
排气系统
(7)排气肘管(8)排气集管
来自排气集管的废气进入涡轮增压器中涡轮一侧并带动涡轮叶片转动。涡轮叶片与压气机叶轮传动轴相连。废气通过排气肘管流出排出口。发动机负载的改变和燃料的燃烧导致涡轮和压气机叶轮转速的改变。当涡轮增压器气压升高时,空气与燃料的结合比例会有所改变。为了在气压升高时仍保持同等空气和燃气密度,在化油器进气口和燃气气压调节器通风孔之间用一个平衡管路连接。
G3600型发动机 25 系统操作