При применении всережимного регулирования регулятор воздействует на подачу топлива насосом на всем диапазоне скоростного режима от минимальных до максимальных оборотов холостого хода.

Сельскохозяйственные тракторы всех тяговых классов агрегатируются с большим количеством разнообразных сельскохозяйственных машин. Агротехнические требования при выполнении необходимых работ определяют технологические скорости движения тракторного агрегата, отклонения от которых в значительных размерах нежелательны, так как приводят к экономически невыгодному режиму работы.

В связи с тем, что выпускаемые тракторы еще не оборудованы бесступенчатыми трансмиссиями, с помощью которых можно устанавливать любую необходимую скорость движения, она достигается путем изменения числа оборотов двигателя в сочетании с установкой близкой к требуемой скорости в коробке передач. Для этого необходимо применение всережимного метода регулирования, осуществляемого с помощью всережимного регулятора, устанавливаемого на топливный насос.

Рис. 1. Схема всережимного механического регулятора:
а — с непосредственным воздействием на пружину; б — с косвенным воздействием на пружину

При установившемся числе оборотов силы, действующие на муфту, находятся в равновесии. Положение рычага управления определяет величину предварительного натяжения пружины и тем самым скоростной режим работы регулятора. Водитель непосредственно на положение органа изменения подачи топлива не воздействует. Изменение натяжения пружины приводи’? к тому, что равновесное положение муфты получается при другом числе оборотов. Максимальный скоростной режим двигателя определяется максимальным натяжением пружины. Минимальный скоростной режим может определяться положением рычага управления, устанавливаемым водителем по минимальному устойчивому скоростному режиму.

Частичные характеристики двигателя определяются величиной предварительной затяжки пружины регулятора. Каждому положению рычага управления соответствует своя частичная характеристика. По этой схеме выполнены регуляторы, устанавливаемые на топливные насосы УТН, НД и регулятор двигателя Д-100М.

Одним из недостатков такой схемы всережим-ного механического регулятора является то, что водитель все время уравновешивает усилие пружины. Так как на повышенных скоростных режимах усилие велико, это затрудняет работу водителя или усложняет создание устройств, фиксирующих положение акселератора, управляемого вручную.

Этот недостаток устраняется в схеме всере-жимного механического регулятора, в котором задается водителем косвенным путем величина предварительной затяжки пружины регулятора, при которой он начинает действовать. Принципиальная схема такого регулятора показана на рис. 1, б. Применяется он на топливных насосах типа TH. Изменение скоростного режима работы двигателя осуществляется путем воздействия водителя на рычаг управления, движение которого передается шарниру рычага. Так как перемещение короткого конца рычага связано с преодолением дополнительного усилия пружины или избыточной инерционной силы грузов, которые относительно велики, этот конец временно остается неподвижным и перемещение шарнира передается через верхний конец рычага органу управления подачей топлива. Изменение подачи топлива нарушает баланс энергии машины и приводит к увеличению числа оборотов. Последнее вызывает постепенное изменение инерционной силы грузов и их перемещение, которое через муфту регулятора и нижний конец рычага при неподвижном шарнире передается верхнему концу рычага и органу управления подачей топлива. Перемещение грузов и органов управления подачей продолжается до тех пор, пока не восстановится равновесие инерционных сил грузов и усилия пружины на новом скоростном режиме.

При этой схеме регулятора водителю приходится преодолевать приведенные усилия сопротивления перемещению органа изменения подачи топлива и механизма, связывающего его с рычагом управления.

Регулятор изменяет величину подачи топлива в определенном диапазоне оборотов.

Наиболее распространенными регуляторами в тракторных двигателях являются всережимные механические. Однако они обладают рядом недостатков.

Одним из недостатков всережимных регуляторов является то, что с понижением оборотов энергия регулятора быстро уменьшается, в то время как усилие, необходимое для перемещения рейки насоса, с понижением оборотов возрастает. Такое протекание характеристик приводит к тому, что по мере уменьшения числа оборотов степень нечувствительности регулятора сильно возрастает, и для получения устойчивых минимальных оборотов необходимо применять такой регулятор, у которого на номинальном скоростном режиме энергия регулятора значительно превосходит потребную для получения устойчивой работы.

При однопружинном механическом регуляторе по мере уменьшения регулируемого скоростного режима (частичные режимы) степень неравномерности регулирования значительно возрастает. При исходной степени неравномерности на номинальном режиме около 8% степень неравномерности на режиме 0,4 номинального увеличивается до 50%. Этот недостаток регулятора можно устранить применением нескольких пружин, последовательно включающихся в работу, или изменением кинематики управления регулятором, обеспечивающей изменения приведенной жесткости пружины регулятора.

Наряду с механическими всережимными регуляторами получили применение всережимные пневматические регуляторы.

Работа регулятора основана на использовании зависимости между величиной разряжения во впускном коллекторе двигателя и числом оборотов коленчатого вала двигателя. Во впускном коллекторе двигателя устанавливается патрубок Вентури. Положение дроссельной заслонки, расположенной в патрубке, определяется водителем. При изменении числа оборотов двигателя и определенном положении дроссельной заслонки скорость потока воздуха в патрубке Вентури меняется, в результате его меняется величина разрежения в горловине патрубка.

Корпус регулятора разделен диафрагмой на две камеры: левую и правую. Левая камера сообщена с патрубком Вентури при помощи трубопровода, а правая камера — через отверстия сообщена с атмосферой. Диафрагма нагружена пружиной и связана с рейкой топливного насоса.

Увеличение числа оборотов двигателя увеличивает разрежение в камере регулятора, в результате чего атмосферное давление через диафрагму регулятора сжимает пружину. При этом происходит перемещение рейки насоса в сторону уменьшения подачи. При уменьшении числа оборотов диафрагма под действием пружины перемещается,передвигая связанную с ней рейку в сторону увеличения подачи топлива.

Поворачивая дроссельную заслонку при любом числе оборотов, можно увеличить разрежение в камере регулятора до такой величины, при которой регулятор начинает работать. Этим обеспечивается всережимность пневматического регулятора. Устанавливая дроссельную заслонку в определенное положение, мы можем задавать желаемый скоростной режим работы.

Степень неравномерности регулирования у пневматического регулятора практически остается неизменной на всем диапазоне регулирования скоростного режима.

Второй особенностью пневматического регулятора является независимость энергии регулятора от скоростного режима работы.

Система регулирования с пневматическим регулятором имеет два основных недостатка: для повышения энергии регулятора необходимо искусственное увеличение вакуума во впускной системе двигателя; изменение сопротивления во впускной системе (засорение воздухоочистителя) меняет регулировку начала действия регуляторов.

Третьим принципиальным типом регулятора, получившим применение на тракторных двигателях, является гидравлический регулятор.

В нем перестановочная сила создается за счет избыточного давления, образуемого топливоподкачивающим насосом. Зависимость величины избыточного давления от числа оборотов выражается уравнением квадратичной параболы.

В зависимости величины энергии регулятора от числа оборотов для пневматического и гидравлического регуляторов имеется полная идентичность, поэтому и основные свойства этих регуляторов одинаковы.