Центробежный регулятор частоты вращения дизеля Советский патент 1983 года по МПК F02D1/10 

// гггз / /

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

Известен центробежный регулятор частоты вращения дизеля, содержащий центробежные грузы, кинематически связанные через муфту с установленным на неподвижной оси рычагом регулятора, связанным через шарнир и пружинный антикорректор с рычагом рейки топливного насоса, причем одно плечо этого рычага соединено с рейкой, а другое через положительный корректор - с главной пружиной регулятора 1.

Недостатком данной конструкции является трудность ее сборки и регулировки.

Цель изобретения - упрощение конструкции, облегчение ее сборки и регулировки.

Поставленная цель достигается тем, что в центробежном регуляторе частоты вращения дизеля, содержащем центробежные грузы, кинематически связанные через муфту с установленным на неподвижной оси рычагом регулятора, связанным через шарнир и пружинный антикорректор с рычагом рейки топливного насоса, причем одно плечо этого рычага соединено с рейкой, а другое через положительный корректор - с главной пружиной регулятора, рычаг регулятора выполнен одноплечим, а муфта щарнирно связана с рычагом рейки.

Такое выполнение регулятора обеспечивает положительную и отрицательную коррекцию внешней характеристики, что приводит к увеличению запаса крутящего момента, уменьшению дымности и токсичности выхлопных газов, повышает надежность и экономичность двигателя, а также обеспечивает стартовую подачу и возможность автоматическ поддерживать заданное водителем число оборотов на любых скоростных режимах.

На фиг. 1 изображена схема регулятора; на фиг. 2 - характеристика регулятора с непосредственным регламентированием подачи топлива на промежуточных скоростных режимах (график зависимости хода рейки топливного насоса от числа оборотов коленчатого вала двигателя); на фиг. 3 - характеристики регулятора при автоматическом поддержании числа оборотов на любых скоростных режимах.

Все узлы и детали регулятора размещены в корпусе 1. Регулятор имеет державку 2, связанную через зубчатую передачу 3 с коленчатым валом двигателя. На державке 2 шарнирно установлены центробежные грузы 4, опирающиеся своими лапками на муфту 5 с кольцом 6. Муфта 5 сочленена через цилиндрический щарнир 7 с рычагом 8 регулятора и рычагом 9 рейки топливного насоса, между которыми установлен пружинный антикорректор 10, предварительное натяжение которого регулируется гайкой 11. Рычаг регулятора. 8 щарнирно установлен

на оси 12, закрепленной в корпусе. Рычаг 9 рейки щарниром 13 связан с корректирующим упором 14, имеющим резьбовую часть для навинчивания гайки 15 и втулки 16,

на которой размещены щайба 17, пружина 18, тарелка 19 стартовой пружины и гайка 20. На конце рычага 9 закреплен палец 21, входящий в паз рейки 22 топливного насоса. В корпусе 1 неподвижно закреплена ступенчатая втулка 23, которая служит направляющей для гильзы 24 и штока 25, имеющего упорные бурты 26 и 27 и резьбовую часть для навинчивания гайки 28. Гильза 24 имеет на наружной поверхности кольцевой упор 30 и резьбу для ввинчивания гайки 31. Внутри гильзы соосно размещены две регулирующие пружины, составляющие главную пружину регулятора: малая пружина 32 - для регулирования число оборотов двигателя на малых скоростях и большая пружина 33 - для регулирования числа оборотов в области скоростей, близких к максимальной. Малая пружина установлена между гайкой 31 и буртом 26 щтока 25, а большая пружина установлена с предварительным натяжением между гайкой 31 и кольцевым упором 30 гильзы 24. Между упором 30 и большой пружиной размещена центрирующая шайба 34. Стартовая пружина 35 установлена между тарелкой 19 и фланцем 29 гильзы 24. В корпусе регулятора установлен рычаг 36, выполненный

0 в виде вилки, взаимодействующей с фланцем 29 гильзы 24 и связанный с рычагом 37, управления, размещенным на крышке корпуса, на которой закреплены также упоры 38 и 39 ограничивающие ход рычага управления.

Описанный пример выполнения регулятора представляет собой двухрежимный регулятор, когда расход при работе топливного насоса по внешней скоростной характеристике может изменяться в зависимости от числа оборотов, обеспечивая бездымное сгорание в двигателе.

Линией СДЕ (фиг. 2, 3) обозначен участок регулирования, когда регулятор управляет пусковой подачей; ИК - участок работы отрицательного корректора; КЛ - внешняя характеристика топливного насоса; ЛМ - участок работы положительного корректора; МН - регуляторная характеристика.

На фиг. 1 все части регулятора показаны в положении, соответствующем холостому

0 ходу двигателя.

Устройство работает следующим образом. Для запуска двигателя рычаг 37 управления и вместе с ним рычаг 36 поворачивают против часовой стрелки. Гильза 24 перемещается влево до упора щайбы 34 в бурт

5 27 щтока 25 и сжимает стартовую пружину 35. Усилие предварительного натяжения пружины 10 антикорректора превыщает усилие стартовой пружины 35, и рычаг 9

вместе с рычагом 8 и муфтой 5 отходит влево -до упора кольца 6 муфты 5 в державку 2, а рейка перемещается по направлению знака « + в пусковое положение (т. С. фиг. 2). В этом положении рейка находится до достижения двигателем числа оборотов, соответствующего точке Д, а при дальнейшем возрастании числа оборотов перемещается до точки Е. При этом муфта 5 с рычагами 8 и 9 и упором 14 смещается вправо, сжимая стартовую пружину 35 до тех пор. пока шайба 17 не приходит в контакт с поверхностью бурта 27. Рейка смещается в направлении знака «-, и подача устанавливается соответствующей холостому ходу (т. Е). В этом положении между торцом В упора 14 и торцом Г штока 25 сохраняется зазор. Положение рейки сохраняется до числа оборотов щ. Усилие пружины 10 устанавливается так, что при повышении числа оборотов свыше п, она сжимается до числа оборотов п, а пружина 18 по причине большей затяжки удерживает упор 14. Муфта 5 перемещается вправо, при этом рычаг 8 поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 12, а рычаг 9 совершает сложное движение (см. фиг. 3), поворачиваясь вместе ч: рычагом 8 по часовой стрелке относительно оси 12 одновременно сжимает пружину айтикорректора 10, выбирая зазор а и сдвигая упор 14 вверх, поворачивается против часовой стрелки вокруг шарнира 13, смещая рейку в направлении знака «ч-. Это соответствует участку ИК (отрицательная коррекция). Предварительная затяжка пружины 18 выбирается такой, чтобы развиваемая центробежными грузами сила преодолевала ее тогда, когда число оборотов достигнет п. Поэтому между точками К и Л положение рейки не изменяется. При дальнейшем увеличении числа оборотов свыше HJ сжимается пружина 18, а упор 14 сдвигается вправо до достижения двигателем числа оборотов П4. Муфта 5 и звенья 8 и 9, составляющие жесткую конструкцию при сжатом антикорректоре 10, перемещаются вправо, смещая рейку в направлении знака «- в соответствии с участком ЛМ, уменьшая подачу (положительная коррекция). Упор 14 поверхностью В контактирует с поверхностью Г штока 25, и при увеличении числа оборотов свыше п рычаги 8 и 9 перемещаются вправо, сжимаются регулирующие пружины 32 и 33 и рейка перемещается по направлению знака «- (участок МН).

Регулирование в области малых скоростей осуществляется следующим образом. При работе двигателя на холостом ходу рычаг управления отпущен до упора 39, гильза 24 находится в крайнем правом положении, малая пружина 32 имеет минимальное натяжение, бурт 27 штока 25 отпонт от шайбы 34 на определенном расстоянии tf. В этом положении регулятор автоматически поддерживает минимальное число оборотов холостого хода (участок И- 5 И на фиг. 2). Для увеличения числа оборотов двигателя водитель поворачивает рычаг управления в сторону упора 38, увеличивая через гильзу 24 натяжение малой пружины Э2 и стартовой пружины 35. задавая тем самым новый скоростной режим, который автоматически поддерживается регулятором.

Величина расстояния б между буртом 27 штока 25 и шайбой 34 устанавливается в зависимости от необходимости ширины диапазона скоростных режимов, автоматически регулируемых в области малых скоростей. Когда число оборотов двигателя достигает верхнего предела этого диапазона шток 25, переместившись под воздействием центробежных грузов вправо, упирается своим

0 буртом 27 в шайбу 34 и через нее в пружину 33, натяг которой выбран с таким расчетом, что в области малых и промежуточных скоростных режимов она работает как жесткое звено.

На промежуточных скоростных режимах регулирование двигателя осуществляется путем непосредственного регламентирования подачи топлива. В этом диапазоне скоростей вся система промежуточных звеньев между рычагом управления и рейкой топQ ливного насоса (гильза 24, большая пружина 33, шайба 34 и шток 25) является жесткой, и, следовательно, поворот рычага управления в какую-либо сторону на определеннь5Й угол вызывает пропорциональное перемещение рейки топливного насоса и

5 соответственно увеличение или уменьшение подачи топлива.

В диапазоне больших скоростей вновь имеет место автоматическое поддержание регулятором скоростного режима, заданного водителем. Нижний предел этого диапазона

0 определяется величиной натяжения пружин 32, 33 и 35 в момент, когда шток 25 своим буртом 27 упирается в шайбу 34, а приведенное усилие центробежных грузов равно усилию пружин 32, 33 и 35. Максимальное число оборотов регулятор ограничивает при крайнем положении рычага управления - на упоре 38.

При установке большой пружины 33 без предварительного натяжения регулятор автоматически поддерживает заданное води- .

Q -телем число оборотов коленчатого вала двигателя на любых скоростных режимах.

Достигаемое в результате усложнения закона движения дозирующего органа улучшение внешней характеристики двигателя в изобретении повышает его надежность и

5 экономичность, а также уменьшает дымность и токсичность выхлопа.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ, содержащий центробежные грузы, кинематически связанные через муфту с установленным на неподвижной оси рычагом регулятора, связанным через шарнр и пружинный антикорректор с рычагом рейки топливного насоса, причем одно плечо этого рычага соединено с рейкой, а другое через положительный корректор - с главной пружиной регулятора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, рычаг регулятора выполнен одноплечим, а муфта щарнирно связана с рычагом рейки.