ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК F02D1/10 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к центробежным регуляторам частоты вращения дизелей.

Известны регуляторы частоты вращения дизеля, содержащие центробежные грузы, муфту, рычаг регулятора, рычаг рейки, пружины, противодействующие центробежной силе грузов, пружинные корректор и антикорректор внешней характеристики и устройства, обеспечивающие перемещение рейки в сторону увеличения подачи топлива во время пуска на величину в 1,5-2 раза превышающую номинальную подачу [1]
Известные устройства пусковой подачи топлива в регуляторах обеспечивают пусковую подачу автоматически без вмешательства водителя. Однако при выходе дизеля в режим повышенной подачи одновременно выходит рейка на внешнюю характеристику на минимальных частотах, что приводит к излишним затратам топлива и дымности отработавших газов.

По совокупности признаков наиболее близким аналогом прототипом является регулятор частоты вращения дизеля [2] содержащий корпус с крышкой, приводной вал, державку с центробежными грузами, муфту, установленную на приводном валу с возможностью перемещения вдоль оси последнего и с возможностью взаимодействия с центробежными грузами, рейку топливного насоса, дизеля, рычаг рейки, шарнирно связанный с одной стороны с муфтой, а с другой стороны кинематически соединенный с рейкой, рычаг регулятора, шарнирно соединенный с корпусом, подвижную гильзу с буртиками, пружинный корректор со штоком, шарнирно соединенный с рычагом рейки, шток регулятора, установленный в подвижной гильзе с возможностью взаимодействия через наконечник штока, навернутой на него, со штоком пружинного корректора с одной стороны и через гайку с подвижной гильзой с другой стороны, пружины минимального и максимального скоростных режимов, размещенные в подвижной гильзе с возможностью взаимодействия с наконечником штока, рычаг управления, шарнирно закрепленный в корпусе с возможностью взаимодействия с буртом подвижной гильзы, а пружинный антикорректор с штоком, и соленоид.

Однако подвижный упор, управляемый соленоидом, включающимся совместно со стартером, не обеспечивает надежного пуска холодного дизеля. Обеспечить повышенную подачу топлива на повышенных скоростных режимах этот регулятор не способен, что приводит к заглоханию дизеля во время пуска и необходимости повторного пуска.

Для обеспечения надежности пуска холодного дизеля, а также форсированных режимов на рычаге рейки, взаимодействующем с пружинным антикорректором, шарнирно установлен подпружиненный поворотный рычаг, который связан с рейкой топливного насоса и контактирует с неподвижным упором, установленным в корпусе, а рычаг регулятора шарнирно соединен с пружинным корректором. Кроме того, упор, установленный в крышке, может быть связан с соленоидом.

Таким образом, предлагаемый регулятор обеспечивает повышенную, т.е. пусковую подачу топлива на всех скоростных режимах по желанию водителя, автоматическое ее отключение и включение после останова двигателя, при этом исключен выход рейки на режим повышенной подачи во время работы дизеля на любых режимах.

На фиг. 1 и 2 показано устройство регулятора; на фиг.3 вид по стрелке А на фиг.2; на фиг.4 статические характеристики (К координата рейки; С частота вращения, Х координата рычага управления).

Конструкция регулятора частоты вращения дизеля содержит корпус с крышкой 16, приводной вал 1, державку 2 с центробежными грузами 3, взаимодействующими через подшипник 4 с муфтой 5, установленной на приводном валу 1 с возможностью взаимодействия с центробежными грузами 3, причем муфта 5 шарнирно связана с рычагом рейки, а последний шарнирно соединен со штоком 8 корректора и кинематически связан с рейкой 18 топливного насоса. Кинематическое соединение рычага 7 рейки с рейкой 18 топливного насоса выполнено в виде поворотного рычага 10, шарнирно установленного на рычаге 7 рейки одним концом, а другим связанным с рейкой 18, причем поворотный рычаг выполнен с возможностью взаимодействия с упором 15 (см.фиг.3), установленным в крышке 16. Поворот рычага 10, связанного с рычагом 7 рейки пружиной 11, ограничен неподвижными упорами 12 и 13, установленными в рычаге 7 рейки. Регулятор снабжен регулируемым упором 19, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с рейкой 18 топливного насоса. Шток 9 пружинного антикорректора установлен в корпус регулятора с возможностью взаимодействия с рычагом 7 рейки.

Шток 25 регулятора установлен в подвижной гильзе 28 с возможностью взаимодействия через наконечник 23 штока, навернутый на него, со штоком 22 пружинного корректора и через гайку 32 с корпусом с другой стороны. В подвижной гильзе 28 размещены пружины 26 и 27 соответственно минимального и максимального скоростных режимов с возможностью взаимодействия с наконечником 23 штока, причем предварительное натяжение пружины минимальных скоростных режимов 26 регулируется набором шайб 31. Из условий сборки дно 30 подвижной гильзы 28 выполнено разъемным. Рычаг управления 33 шарнирно установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с буртиком подвижной гильзы 28, причем поворот рычага 33 ограничен регулируемыми упорами 34 и 35. В рычаге 20 регулятора установлен регулируемый упор 36, а рычаг останова 37 касается рычага 7 рейки.

Регулятор работает следующим образом.

Допустим, что рычаг управления 33 повернут до касания в упор 34, поворотный рычаг 10 до касания в упор 13, а рычаг 7 касается регулируемого упора 36 и штока 9 антикорректора (фиг.1 и 3). Координата рычага управления соответствует Х₁ (фиг. 4). При увеличении частоты вращения свыше С₁ под воздействием центробежной силы грузов 3, передаваемой через рычаг 7, шток 8, пружину 21 корректора, упорную шайбу 24 и наконечник 23, пружина 26 минимальных скоростных режимов сжимается и рычаг 20 поворачивается по часовой стрелке совместно со штоком 8 и рычагами 7 и 10. Рейка 18 перемещается вправо на уменьшение подачи топлива, формируя участок характеристики "а-б". В точке "б" палец 14 поворотного рычага 10 касается упора 15 и поворачивается по часовой стрелке, выводя рейку 18 со стартового положения на величину К_С. Пружина 11 фиксирует это положение, прижимая рычаг 10 к упору 12, причем поворотный рычаг 10 занимает такое положение, что палец 14 в дальнейшем не касается упора 15.

Это соответствует точке "ш" регуляторной характеристики. В дальнейшем при неизменном положении рычага управления 33, соответствующем координате Х₁, регулятор работает по характеристике "в-о", причем если положение рейки 18 соответствует внешней характеристике (точка в); то между рычагом 7 и упором 36 образуется зазор ε, так как рычаг 7 в этом положении касается штока 9 антикорректора.

Если рычаг управления установлен в положение Х₅, что соответствует касанию упора 35, то гильза 28 сдвинута влево, зазора "б" не существует, и пружина 26 не воспринимает усилия грузов. Оно передается пружине 27, которая начинает сжиматься при частоте вращения С₇, формируя участок регуляторной характеристики "е-и", в точке "и" палец 14 поворотного рычага 10 касается упора 15 и переводит рейку из стартового положения на уменьшение подачи топлива на величину К_С, что соответствует точке "К" характеристики. Дальнейшая работа регулятора при положении рычага управления 33, соответствующем величине Х₅, осуществляется по характеристике в-г-д-л-м-н-п. Эта характеристика формируется следующим образом.

Увеличение частоты вращения приводит к формированию участка "в-г" и при частоте С₂ сжимается пружина антикорректора, шток 9 смещается влево, позволяя рычагу 7 повернуть против часовой стрелки до упора 36, зазор ε исчезает. Рейка 18 смещается в сторону увеличения подачи, что соответствует участку характеристики "г-д". Дальнейшее увеличение частоты вращения С₄-С₅ не сопровождается изменением координаты рейки топливного насоса. При частоте вращения С₅ начинает сжиматься пружина 21 корректора и шток 8 корректора перемещается вправо, пока гайка 22 не упрется в наконечник 23, что соответствует участку "л-м". При частоте С₇ срабатывает пружина 27 максимальных скоростных режимов (участок "н-п"). На промежуточных режимах Х₂, Х₃, Х₄ регулятор работает аналогичным образом, с той лишь разницей, что рычаг не касается штока 9 антикорректора, и актикорректор не влияет на формирование регуляторных характеристик, что не уменьшает фактора устойчивости регулятора.

Возврат рейки 18 в стартовое положение происходит во время останова двигателя. Рейка 18 с помощью рычага останова 37, воздействующего на рычаг 7, перемещается до касания упора 19 и останавливается. Дальнейший поворот рычага останова 37 и рычага 7 приводит к тому, что палец 17, упираясь в рейку 18, поворачивается против часовой стрелки и фиксируется в этом положении с помощью пружины 11.

Кроме того, если требуется включить дизель для работы в форсированном режиме, то для этого необходимо убрать упор 15, установленный в крышке регулятора, что может быть осуществлено с помощью соленоида.

Таким образом, конструкция предлагаемого регулятора позволяет осуществлять надежный пуск дизеля, автоматическое выключение пусковой подачи и автоматическое после останова дизеля ее включения. Если регулятор оснащен соленоидом для управления упором, установленным в крышке, то дизель по желанию водителя может включаться в работу на повышенных подачах топлива.

Использование: при автоматическом регулировании двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: регулятор снабжен регулируемым упором 19, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с рейкой 18 топливного насоса, и упором 15, установленным в крышке, кинематическое соединение рычага 7 рейки с рейкой 18 выполнено в виде поворотного рычага 10, шарнирно установленного на рычаге 7 рейки одним концом, а другим связанным с рейкой 18. Поворотный рычаг 10 выполнен с возможностью взаимодействия с упором 15, установленным в крышке, шток 9 пружинного антикорректора установлен с возможностью взаимодействия с рычагом 7 рейки, а рычаг 20 регулятора шарнирно соединен с пружинным корректором. При этом упор, установленный в крышке, соединен с соленоидом, что позволяет работать дизелю на повышенных подкачках топлива. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ, содержащий корпус с крышкой, приводной вал, державку с центробежными грузами, муфту, установленную на приводном валу с возможностью взаимодействия с центробежными грузами, рейку топливного насоса дизеля, рычаг рейки, шарнирно связанный с одной стороны с муфтой, а с другой стороны кинематически соединенный с рейкой, рычаг регулятора, шарнирно соединенный с корпусом, подвижную гильзу с буртиками, пружинный корректор со штоком, шарнирно соединенный с рычагом рейки, шток регулятора, установленный в подвижной гильзе с возможностью взаимодействия через наконечник штока, навернутый на него, со штоком пружинного корректора с одной стороны и через гайку с корпусом с другой стороны, пружины минимального и максимального скоростных режимов, размещенные в подвижной гильзе с возможностью взаимодействия с наконечником штока, рычаг управления, шарнирно закрепленный в корпусе с возможностью взаимодействия с буртом подвижной гильзы, а пружинный антикорректор со штоком, и соленоид, отличающийся тем, что регулятор снабжен регулируемым упором, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с рейкой и упором, установленным в крышке, кинематическое соединение рычага рейки с рейкой выполнено в виде поворотного рычага, шарнирно установленного на рычаге рейки одним концом, а другим связанным с рейкой, причем поворотный рычаг выполнен с возможностью взаимодействия с упором, установленным в крышке, шток пружинного антикорректора установлен с возможностью взаимодействия с рычагом рейки, а рычаг регулятора шарнирно соединен с пружинным корректором. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что упор, установленный в крышке, соединен с соленоидом.