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

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

Известны трехрежимные регуляторы частоты вращения дизелей, содержащие центробежные грузы, муфты, рычаг управления и пружины, противодействующие центробежной силе грузов, и через рычаги и тяги, перемещающие орган дозирования топлива.

Такие регуляторы обеспечивают пологое протекание характеристик на промежуточных режимах, признанное наиболее эффективным для автомобильных дизелей. Однако они обладают тем недостатком, что неэффективно работают на режимах принудительного холостого хода. Для повышения эффективности работы дизеля и уменьшения эксплуатационного расхода топлива необходимо, чтобы характеристики на этих режимах протекали более круто.

Техническое исполнение заявляемого регулятора наиболее близко к конструкции регулятора частоты вращения, описанной в авторском свидетельстве N 191270.

Регулятор содержит корпус, центробежные грузы, шарнирно установленные на приводном валу и упирающиеся в муфту, контактирующую с подшипником, установленном на силовом рычаге, сочлененном с двуплечим рычагом и соединенном с ним пружиной максимального скоростного режима, рычаг управления, пружины минимального и промежуточного скоростных режимов, рейку и тягу рейки.

Недостаток конструкции прототипа состоит в том, что она не обеспечивает крутого протекания регуляторных характеристик ниже холостого хода, необходимых для эффективного торможения двигателем, и на минимальных режимах вследствие больших отрицательных значений фактора устойчивости дизеля, особенно при небольших нагрузках.

Предлагаемая конструкция регулятора отличается от прототипа тем, что силовой рычаг контактирует через два регулируемых упора с корпусом и шарнирно установлен на ползуне, соединенном через пружину холостого хода с дополнительным рычагом управления, установленным в корпусе на шарнире и сочлененным кулисой с тягой акселератора и с рычагом управления, который соединен с двуплечим рычагом пружиной минимальных скоростных режимов.

Применение дополнительного рычага управления, связанного через пружину холостого хода с освобожденной от корпуса регулятора опорой приводит к неожиданному эффекту: возможности изменять крутизну регуляторных характеристик в зависимости не только от частоты вращения, но и от координаты муфты, а применение подвижной опоры дополнительного рычага управления относительно корпуса еще более расширяет эти возможности.

На фиг.1 представлена кинематическая схема регулятора, на фиг.2 и 3 его статические характеристики, где обозначено: К координата рейки топливного насоса; С частота вращения дизеля.

Регулятор состоит из следующих элементов. На приводном валу 1 жестко установлена державка 2 грузов 3, шарнирно сочлененных с ней и воздействующих на муфту 4, упиpающуюся в подшипник 5, установленный на силовом рычаге 6, шарнирно укрепленном на ползуне 7, связанном через пружину холостого хода 8 с дополнительным рычагом управления 9, установленном в корпусе на подвижной шарнирной опоре 10, связанной с корпусом регулировочным винтом 11, и сочлененном с кулисой 12, связанной тягой 13 с педалью 14 акселератора. Силовой рычаг 6 сочленен с рейкой 15 через тягу 16 и упирается через регулируемые упоры 17 и 18 в корпус, а через регулируемый упор 19 в двуплечий рычаг 20, шарнирно установленный на рычаге 6 и связанный с ним пружиной максимального скоростного режима 21 и связанный пружиной минимальных скоростных режимов 22 и пружиной промежуточных скоростных режимов 23 с рычагом управления 24, шарнирно установленным в корпусе и сочлененным с кулисой 12, причем пружина 23 оснащена серьгой 25. Поворот педали 14 акселератора ограничивается упором 26.

Регулятор работает следующим образом.

На фиг.1 показано стартовое положение. Вращение приводного вала 1 вызывает центробежную силу грузов 3, воздействующую через муфту 4 и подшипник 5 на силовой рычаг 6, который поворачивается по часовой стрелке, растягивая пружину минимальных скоростных режимов 22 до тех пор, пока не исчезнет зазор в серьге 25. При этом рейка 15 выдвигается на уменьшение подачи топлива, что соответствует характеристике а-б (см. фиг.2). При дальнейшем увеличении частоты вращения вала 1 рычаг 6 продолжает поворачиваться по часовой стрелке, растягивая пружины 22 и 23. Рейка 15 продолжает выдвигаться на уменьшение подачи топлива, формируется характеристика б-в.

В точке в центробежная сила грузов, приведенная к ползуну 7 сравняется с усилием предварительного натяжения пружины 8, которая начнет растягиваться, что позволит рычагу 6 совместно с рычагом 20 как одному целому поворачиваться вокруг точки соприкосновения рычага 20 с серьгой 25, выдвигая рейку 15 на уменьшение подачи топлива по характеристике в-г.

Если педаль 14 акселератора повернута до упора 26, то работа регулятора осуществляется по внешней характеристике. Предварительное натяжение пружин 23, 22 и 8 максимально, поэтому изменение частоты вращения вала 1 не приводит к изменению координаты рейки К_в до точки "е".

При частоте вращения, соответствующей точке е, растягивается пружина 21, рычаг 6 поворачивается по часовой стрелке в шарнире на ползуне 7, а рычаг 20 против часовой стрелки вокруг точки соприкосновения с серьгой 25, выдвигая рейку 15 на уменьшение подачи в соответствии с характеристикой е-м, затем начинает растягиваться пружина 8, ползун 7 перемещается вправо, формируя таким образом участок характеристики м-н.

Перемещая подвижный шарнир 10 при помощи винта 11, можно изменять соотношение плеч А и В дополнительного рычага 9, что приведет к изменению прироста усилия предварительного натяжения при повороте педали 14. Например, при уменьшении длины плеча А предварительное натяжение пружины 8 уменьшится, поэтому она начнет растягиваться при меньшей частоте вращения, и регулятор можно настроить, например, на такие характеристики, какие показаны на фиг.3.

Таким образом, с помощью предлагаемого регулятора можно добиться характеристик крутящего момента автомобильного дизеля, близких к теоретически необходимым, что позволяет повысить эффективность работы дизеля и уменьшить расход топлива на режимах принудительного холостого хода.

Использование: системы регулирования двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: многорежимный регулятор снабжен дополнительным рычагом управления с шарнирной опорой, установленным в корпусе с возможностью перемещения, ползуном, двумя регулируемыми упорами для ограничения перемещения силового рычага, пружиной холостого хода, кулисой, серьгой с пружиной минимальных скоростных режимов, при этом силовой рычаг посредством шарнира соединен с ползуном, пружина холостого хода установлена между ползуном и дополнительным рычагом управления, последний установлен на шарнирной опоре и связан с основным рычагом управления посредством кулисы, пружина промежуточного скоростного режима соединена с двуплечим рычагом посредством серьги, а пружина минимальных скоростных режимов установлена между основным рычагом управления и двуплечим рычагом, причем основной рычаг управления кинематически связан с педалью акселератора через кулису, соединяющую между основной и дополнительной рычаги управления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. МНОГОРЕЖИМНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДИЗЕЛЯ, содержащий корпус, в котором размещены центробежный датчик, выполненный в виде шарнирно установленных на приводном валу грузов и подвижной муфты, силовой рычаг, кинематически связанный с рейкой топливного насоса и установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой, двуплечий рычаг, шарнирно закрепленный на силовом рычаге, установленная между рычагами пружина максимального скоростного режима, кинематически связанный с педалью акселератора основной рычаг управления и пружина промежуточного скоростного режима, связывающая двуплечий рычаг и рычаг управления, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным рычагом управления с шарнирной опорой, установленным в корпусе с возможностью перемещения, ползуном, двумя регулируемыми упорами для ограничения перемещения силового рычага, пружиной холостого хода, кулисой, серьгой с пружиной минимальных скоростных режимов, при этом силовой рычаг посредством шарнира соединен с ползуном, пружина холостого хода установлена между ползуном и дополнительным рычагом управления, последний установлен на шарнирной опоре и связан с основным рычагом управления посредством кулисы, пружина промежуточного скоростного режима соединена с двуплечим рычагом посредством серьги и пружина минимальных скоростных режимов установлена между основным рычагом управления и двуплечим рычагом, причем основной рычаг управления кинематически связан с педалью акселератора через кулису, соединяющую между собой основной и дополнительный рычаги управления. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что шарнирная опора дополнительного рычага управления выполнена регулируемой и установлена в корпусе с возможностью перемещения вдоль дополнительного рычага управления.