РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ С ПЕРЕМЕННЫМ НАКЛОНОМ ХАРАКТЕРИСТИКИ Российский патент 1996 года по МПК F02D1/10 

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

Известны всережимные регуляторы частоты вращения дизелей, содержащие приводной вал, центробежные грузы, муфту, рычаг управления и пружину, противодействующую центробежной силе грузов и соединяющую рычаг управления с силовым рычагом. (см.источник информации п.1.2).

Такие регуляторы автоматически поддерживают необходимый скоростной диапазон на всех нагрузочных режимах. Однако применение таких характеристик регулирования для всех транспортных средств не целесообразно. Есть случаи, когда регулирование основных нагрузочных режимов производится по всережимным статическим характеристикам (так работает большинство отечественных автомобильных регуляторов), но есть случаи, когда регулирование режимов принудительного холостого хода должно осуществляться по пологим регуляторным характеристикам (автомобиль с прицепом), так как при резком торможении может произойти "складывание" прицепа. Для городских автобусов, например, целесообразно иметь пологие регуляторные характеристики на основных рабочих режимах, а на режимах принудительного холостого хода крутые. С другой стороны, такие характеристики должны иногда регулировать большую часть рабочих режимов в минимальном скоростном диапазоне, так как у большинства дизелей фактор устойчивости здесь имеет существенные отрицательные значения.

Техническое исполнение заявляемого регулятора наиболее близко к конструкции, описанной в авторском свидетельстве СССР N 696171 F 02 D 1/10, опубл. 1979г/3/.

Конструкция регулятора состоит из корпуса, приводного вала, державки грузов, центробежных грузов, силового рычага, установленного в корпусе и соединенного через пружину регулятора с рычагом управления, поворотный рычаг, шарнирно установленный на силовом рычаге и взаимодействующий с ним через пружину и через подпружиненную тягу.

Изменение наклона регуляторных характеристик должно осуществляться не только в зависимости от частоты вращения, но и от координаты рейки регулятора. Для этого силовой рычаг должен быть кинематически связан с рейкой топливного насоса, а поворотный рычаг должен взаимодействовать через пружину с корпусом регулятора, а через подпружиненную тягу с рычагом управления.

Кроме того, регулятор может быть дополнительно оснащен кулачком, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с дополнительной пружиной и кинематически связанным с рычагом управления.

Сопоставление заявляемого изобретения с другими техническими устройствами показывает, что не обнаружены технические решения, обладающие сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

Сопоставление заявляемого изобретения с прототипом показывает, что оно отличается от прототипа тем, что одна из пружин установлена на поворотном рычаге с возможностью взаимодействия с корпусом, а другая пружина установлена на поворотном рычаге с возможностью взаимодействия с рычагом управления. Поэтому заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна".

На фиг.1 изображена кинематическая схема регулятора, на фиг.2,4 - статические характеристики, на фиг.3 фрагмент кинематической схемы с кулачком. В описании и на статических характеристиках обозначено: К - координата рейки, С частота вращения дизеля.

Регулятор состоит из следующих элементов.

На приводном валу 1 (фиг.1) жестко установлена державка 2 с центробежными грузами 3, установленными с возможностью взаимодействия с муфтой 4 установленной на приводном валу 1 с возможностью перемещения вдоль него. Силовой рычаг 5, шарнирно сочлененный с муфтой 4, поворотно установлен в корпусе с возможностью взаимодействия с ним, соединен при помощи тяги 11 с рейкой 6 топливного насоса и через пружину 7 регулятора с рычагом управления 8, шарнирно установленным в корпусе. Поворот рычага управления 8 в сторону увеличения частоты вращения ограничен упором 9, а в сторону уменьшения - упором 10. Поворотный рычаг 13 шарнирно установлен на силовом рычаге 5. На поворотном рычаге 13 установлена дополнительная пружина 12 с возможностью взаимодействия с корпусом. С поворотным рычагом 13 шарнирно сочленена подпружиненная с помощью пружины 15 тяга 14, установленная с возможностью взаимодействия с рычагом управления 8.

Регулятор работает следующим образом.

Приводной вал 1 приводится во вращение, и центробежные грузы 3 под действием скорости расходятся и перемещают своими лапками муфту 4, которая воздействует на силовой рычаг 5 (фиг.1).

Если рычаг управления 8 занимает какое-то промежуточное между минимальным и максимальным положением, то рычаг 5 остается неподвижным до тех пор, пока центробежная сила грузов не сравняется с предварительным натяжением пружины 7. Координата рейки К₆ при этом не изменяется (фиг.2). В точке "а" центробежная сила грузов 3 уравновешена усилием пружины 7. Пружина 7 растягивается, рычаг 5 поворачивается по часовой стрелке, выдвигая рейку 6 на уменьшение подачи, формируя таким образом равновесную регуляторную характеристику "а-б". В точке "б", когда рейка 6 будет выдвинута рычагом 5 до координаты Кх, пружина 12 коснется корпуса, дальнейший поворот рычага 5 под действием центробежной силы грузов 3 осуществляется работой двух пружин 7 и 12. Формируется регуляторная характеристика "б-в". Если рычаг управления 8 прижат к упору 9, то формируется внешняя характеристика: пружина 5 срабатывает в точке "г" при частоте вращения Сн. На предельную регуляторную характеристику "г-д" пружина 12 не оказывает влияния, так как рычаг 8 управления в этом предельном положении через тягу 14, сжимая пружину 15, поворачивает рычаг 13 против часовой стрелки, выключая из работы таким образом пружину 12.

Если изменять начало сжатия пружины 12, то можно обеспечить перелом регуляторной характеристики от крутой к более пологой при различных значениях координаты рейки, например, как показано на фиг.4. В этом случае (фиг.3) пружина 12 взаимодействует не с корпусом регулятора, а с кулачком 17 через ролик 16, кинематически (например, через шестерни 18 и 19) связанным с рычагом управления 8. Линия перелома характеристики М-N от крутой к пологой может быть практически любой (например, точно по линии холостого хода). Она зависит от профиля кулачка. ЫЫЫ2

Использование: центробежные регуляторы частоты вращения дизелей. Сущность изобретения: регулятор частоты вращения дизеля с переменным наклоном характеристики содержит корпус, приводной вал 1, державку 2 с центробежными грузами 3. Силовой рычаг 5 шарнирно установлен в корпусе и кинематически связан с муфтой 4 и через пружину 7 регулятора с рычагом управления 8. Другое плечо силового рычага кинематически связано с рейкой 6 топливного насоса. Поворотный рычаг 13 шарнирно установлен на силовом рычаге 5 и подпружинен через дополнительную пружину 12 относительно корпуса. С пoворотным рычагом 13 шарнирно соединена подпружиненная тяга 14, установленная с возможностью взаимодействия с рычагом управления 8. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Регулятор частоты вращения дизеля с переменным наклоном характеристик, содержащий корпус, приводной вал с центробежными грузами, установленными на державке с возможностью взаимодействия с муфтой, установленной на приводном валу с возможностью перемещения вдоль него, силовой рычаг, шарнирно установленный в корпусе и соединенный через пружину регулятора с рычагом управления, поворотный рычаг, шарнирно установленный на силовом рычаге, дополнительную пружину, установленную на поворотном рычаге, подпружиненную тягу, шарнирно сочлененную с поворотным рычагом, и рейку топливного насоса, отличающийся тем, что силовой рычаг кинематически соединен с рейкой топливного насоса, дополнительная пружина установлена с возможностью взаимодействия с корпусом регулятора, а тяга подпружинена относительно корпуса регулятора и установлена с возможностью взаимодействия с рычагом управления. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен кулачком, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с дополнительной пружиной и кинематически связанным с рычагом управления.