Регулятор с ограничением расхода топлива при максимальной нагрузке в зависимости от частоты вращения для топливных насосов дизельных двигателей Советский патент 1984 года по МПК F02D1/04 

7.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что дисковый кулачок 3 снабжен пусковой выемкой 35.

8.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что направляющая скольжения 161 регулирует рычаг 16 на стороне, противоположной топливному насосу, выполнена открытой.

9. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что коромысло 14 в нижней части выполнено V-образной формы и выше своей направляющей скольжения 141 - с коленом, при этом щирина выще колена (выгиба) больще, чем ширина сухаря 172, смонтированного вместе с регулирующим рычагом 16.

1. РЕГУЛЯТОР С ОГРАНИЧЕНИЕМ РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, содержащий центробежный исполнительный орган с установочным штифтом, выполненным с возможностью перемещения при повыщении частоты вращения в сторону топливного насоса, регулирующую рейку, связанную с исполнительным органом, выполненным в виде двуплечего рычага, при повороте верхней точки которого рейка по направлению увеличения подачи имеет силовое замыкание, а по направлению уменьшения подачи - геометрическое замыкание, двуплечий рычаг снабжен средней (центральной) точкой передачи движения, связанной с рычагом управления, и нижней точкой поворота, расположенной на поводке сухаря, установленного в опорах корпуса на жестком направляющем штыре, связанном с установочным щтифтом, отличающийся тем, что корпус регулятора снабжен опорой 50, которая в одной плоскости между установочным щтифтом 17 и осью 30 дискового кулачка 3 снабжена коромыслом 14 и в плоскости ниже оси 30 - направляющей кулисой 51 для регулируемой точки поворота 112 ощупывающего рычага 11, связанного с регулирующей рейкой 1 при ее зацеплении с геометрическим замыканием, расположенного по направлению оси центробежного исполнительного органа и снабженного упором 113, связанным с дисковым кулачком 3, соединенным при помощи системы с геометрическим или силовым замыканием 31, 32, 33, 320, 323, 328 с коромыслом 14, в направляющей скольжения 141 которого расположен поводок 171 установочного штифта 17. 2.Регулятор по п. I, отличающийся тем, что система с силовым замыканием 32, 33. 323, 328 по направлению увеличения частоты вращения расположена между коромыслом 14 и рычагом дискового кулачка 31. 3.Регулятор по п. 2, отличающийся тем, что стержень 32 выполнен с возможностью колебания и смещения на рычаге дискового кулачка 31 при помощи направляющей скольжения 328, при этом стержень 32 щарнирно подсоединен к коромыслу 14 для его регулирования при помощи балансира 323 и S8 пружины 33, расположенной между направ(Л ляющей скольжения 328, соединенной с рычагом дискового кулачка 31, и снабжен упором 322 и регулируемым упором 320, связанным с направляющей скольжения 328 при помощи пружины 33. 4.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что ощупывающий рычаг 11 снабжен направляющей скольжения 111, в опорах котоО5 рой установлен поводок 104 регулирующей 1C рейки 1, а в средней зоне ощупывающего рычага 11 установлен упор 113. 5.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, со что точка поворота 112 соединена.с регулирующей рейкой 401, связанной с серводвигателем 40, причем точка поворота 112 по отношению к направляющей кулисы 51 опоры 50 и в направлении, паралле тьном регулирующей рейки 1, выполнена подвижной. 6.Регулятор по п. I, отличающийся тем, что серводвигатель 40 выполнен управляемым по сигналу рабочего параметра дизельного двигателя, например по давлению наддува.

Изобретение относится к регуляторам ограничения расхода топлива при максимальной нагрузке, в зависимости от частоты вращения, для топливных насосов дизельных двигателей с центробежным исполнительным органом, движение установочного штифта которого при повышений частоты вращения происходит по направлению топливного насоса.

У таких регуляторов исполнительный орган выполнен в виде двухплечего рычага, при повороте верхней точки которого регулирующая рейка, смещаясь посредством усилия пружины по направлению увеличения подачи, имеет силовое замыкание и, смещаясь по направлению нулевой подачи, имеет геометрическое замыкание.

Исполнительный орган имеет среднюю точку передачи движения, перемещаемую рычагом управления, в то время как нижняя точка передачи движения исполнительного органа находится на поводке сухаря, смонтированного в опорах жестко направляющего щтифта в корпусе и управляемого установочным штифтом.

Изобретение усовершенствует описанную конструкцию установочного регулятора в зависимости от частоты вращения.

Из описания изобретения к заявкам ФРГ 2239372 и 2311 044 известно исполнение регуляторов топливных насосов с ограничением расхода при максимальной нагрузке, при этом кривая ограничения соответствует возможности поворота рычага в опорах корпуса и непосредственному приводу рейки центробежным исполнительным органом.

Передача движений от центробежного исполнительного органа производится через прямые передаточные элементы или через таковые с силовым замыканием. Упор у обоих конструкций расположен на двухплечем рычаге, который жестко или с возможностью перестановки установлен примерно по центру в корпусе с вращающейся опорой. За счет геометриче,ского замыкания в одном конце рычага устанавливается связь с регулирующей рейкой. Однако указанные

конструкции имеют цеетробежные исполнительные органы с регулируемым перемещением, которое при повышении частоты врашения осуществляется по направлению от топливного насоса. По этой причине данные конструкции не могут применяться для регуляторов с центробежными исполнительными органами, действующими в противоположную сторону, без жестко установленного непосредственно в корпусе направляющего штифта, снабженного рычагом с упоро.м, находящимся с рейкой в зацеплении, .характеризующимся геометрическим замыкание.м при перемещении в сторону центробежного исполнительного органа, при этом дисковый кулачок соединен с коромыслом, установленным в опорах корпуса с промежуточной закрепляемой опорной траверсой ниже установленного диапазона установочного штифта, в направляюшие скольжения которого входят

поводки сухаря.

Необходимое исполнение корпуса по технике литья является невыгодным.

Цель изобретения направлена на то, чтобы регулятор подачи топлива, зависящей от частоты вращения, выполненный с возможностью ограничения расхода топлива при максимальной нагрузке и повышения расхода при пуске.

Задача изобретения - оснастить регулятор возможностью ограничения расхода при максимальной нагрузке и повышения расхода топлива при пуске простым и удобным для монтажа способом, а также определить конструкцию опоры для дискового кулачка и двуплечего рычага, благодаря которой возможно создание выгодного передаточного механизма и исполнение корпуса, удобного для литья под давлением. При это.м по сравнению с известной конструкцией регулятора должны быть внесены только не0 значительные изменения и одновременно обеспечена возможность оптимального регулирования. Кроме того, задача заключается в том, чтобы обеспечить оптимальную технологичность предварительной сборки механизмов регулятора. Поставленная цель достигается тем, что регулятор с ограничением расхода топлива при максимальной нагрузке в зависимости от частоты вращения для топливных насосов дизельных двигателей, содержащий центробежный исполнительный орган с установочным щтифтом, выполненным с возможностью перемещения при повышении частоты вращения в сторону топливного насоса, регулирующую рейку, связанную с исполнительным органом, выполненным в виде двуплечего рычага, при повороте верхней точки которого рейка по направлению увеличения подачи топлива имеет силовое замыкание, а по направлению уменьшения подачи - геометрическое замыкание, двуплечий рычаг снабжен средней (центральной) точкой передачи движения, связанной с рычагом управления, и нижней точкйй поворота, расположенной на поводке сухаря, установленного в опорах корпуса на жестком направляющем штыре, связанном с установочным щтифтом, корпус регулятора снабжен опорой 50, которая в одной плоскости между установочным штифтом 17 и осью 30 дискового кулачка 3 снабжена коромыслом 14 .и в плоскости ниже оси 30 направляющей кулисы 51 для регулируемой точки поворота 112 ощупывающего рычага 11, связанного с регулирующей рейкой 1 при ее зацеплении с геометрическим замыканием, расположенного по направлению оси центробежного исполнительного органа и снабженного упором 113, связанным с дисковым кулачком 3, соединенным при помощи системы с геометрическим или силовым замыканием 31, 32, 33, 320, 323, 328 с коромыслом 14, в направляющей скольжения 141 которого расположен поводок 171 установочного штифта 17. Система с силовым замыканием 32, 33, 323, 328 - по направлению увеличения частоты вращения - расположена между коромыслом 14 и рь1чагом дискового кулачка 31 Стержень 32 выполнен с возможностью колебания и смещения на рычаге дискового кулачка 31 при помощи направляющей скольжения 328, при этом этот стержень 32 шарнирно подсоединен к коромыслу 14 для его регулирования при помощи балансира 323 и пружины 33, расположенной между направляющей скольжения 328, соединенной с рычагом дискового кулачка 31, и снабжен упором 322 регулируемым упором 320, связанным с направляющей скольжения 328 при помощи пружины 33. Ощупывающий рычаг 11 имеет направляющую скольжения 111, в опорах которой установлен поводок 104 регулирующей рейки 1, а в средней зоне ощупывающего рычага 11 установлен упор 113. Точка поворота 112 соединена с регулирующей рейкой 401, связанной с серводвигателем 40, причем точка поворота 112 по отношению к направляющей кулисы 51 опоры 50 и в направлении, параллельном регулирующей рейки 1, выполнена подвижной. Серводвигатель 40 выполнен управляемым по сигналу рабочего параметра дизельного двигателя, например по давлению наддува. Дисковый кулачок 3 снабжен пусковой выемкой 35. Направляющая скольжения 161 регулирует рычаг 16, на стороне, противоположной насосу, выполнена открытой. KopoMbiCvTO 14 в нижней части выполнено U-образной формы и выше своей направляющей скольжения 141 - с коленом, при этом ширина выше колена (выгиба) больше, чем ширина сухаря 172, смонтированного вместе с регулирующим рычагом 16. На фиг. 1 приведена кинематическая схема регулятора в неработающем состоянии; на фиг. 2 - опора со смонтированным в ней коромыслом и его присоединительными деталями. Механизм регулятора в зависимости от частоты вращения расположен в корпусе (фиг. 1). Все в этом корпусе расположенные точки опоры и упоры обозначены базовыми знаками от G до G-,. Из топливного насоса (не указан) регулирующая рейка I направлена в сторону корпуса регулятора. На регулирующей рейке 1 с возможностью поворота и смещения расположена управляющая тяга 101. На данной управляющей тяге 101 расположена направляющая скольжения 102,которая прижата к упору 1011 управляющей тяги 101 за счет пружины сжатия 103,опирающейся на контропору 1012. Эта система обеспечивает передачу движения направляющей скольжения 102 на регулирующую рейку 1 с силовым замыканием по направлению увеличения подачи, в то время как по направлению уменьшения подачи направляющая скольжения 102 связана с упором 1011 и тем самым с регулирующ рейкой 1 с геометрическим замыканием. С направляющей скольжения 102 на niapнирах соединен регулирующий рычаг 16, при этом данный исполнительный орган 16 с другим концом поводка 171 установочного штифта 17 находится в зацеплении. В регулирующем рычаге 16 расположена направляющая скольжения 161, с которой связан рычаг управления 15, выполненный в виде коленчатого рычага. При этом данный рычаг управления 15 смонтирован поворотно на опоре G;| корпуса. При движении рычага управления 15 он связан с опорой G, в корпусе при помощи упоров Gj, Gj. Центробежный исполнительный орган 190 расположен на приводном валу 20 топливного насоса. В этом центробежном исполнительном органе 190 расположены центробежные массы 19, которые при помощи рычага 18 связаны с установочным штифтом 17. Перевод центробежных масс 19 в их исходное положение осуществляется пружинами сжатия 4 и 5, действующи1ми против центробежной силы центробежных масс 19. Данные пружины сжатия 4 и 5 центробежного исполнительного органа 190 при нулевой частоте вращения предварительно почти не натянуты. Установочный штифт 17 при помощи сухаря 172 связан подвижной опорой. При этом центрирование установочного штифта 17 достигается направляющим болтом 510, закрепленным в верхней части корпуса регулятора. В зоне между центробежным исполнительным органом 190 и регулирующей рейкой 1 на оси 30 в нижней части корпуса регулятора на опоре установлен дисковый кулачок 3, при этом ось 30 снабжена рычагом дискового кулачка 31. К рычагу дискового кулачка 31 подвижно на щарнирах присоединен стержень за счет направляющей скольжения 328. Пружина 33 связана с упором 322, жестко расположенным на стержне 32, и направляющей скольжения 328, которая прижата к упору 320 стержня 32.

Регулирующие движения центробежного исполнительного органа 190 передаются от установочного штифта 17 на направляющую скольжения 141 на коромысле 14 за счет поводка 171. Коромысло 14 смонтировано в жесткой по отношению к корпусу поворотной опоре 50 выше приводного вала 20. К верхнему концу коромь1сла 14 на шарнирах присоединен балансир 323, который с регулируемым стержнем 32 находится в жестком зацеплении. Указанная система обеспечивает то, что дисковый кулачок 3 регулируется в зависимости от скорости вращения приводного вала 20 в том случае, если упор 113 ощупывающего рычага 11 при числе оборотов пуска не входит в выемку 35 дискового кулачка 3. В последнем случае дисковый кулачок 3 не поворачивается, а регулирующее движение центробежного исполнительного органа 190 останавливается пружиной 33. Точка поворота 112 зафиксирована в направляющей кулисы 51 или регулируется в ней, при этом направляющая кулисы 51 расположена параллельно по отношению к регулирующей рейке 1 в опоре 50 ниже оси 30 дискового кулачка 3. В противоположном конце от точки поворота 112 ощупывающего рычага 11 расположена направляющая скольжения 111, которая соединена на шарнирах с точкой опоры 104 на регулирующей рейке 1. При помощи серводвигателя 40 точка поворота 112 ощупывающего рычага 11 может смещаться за счет регулирующей рейки 401. Передача движения серводвигателя производится с помощью передаточных элементов 402, 403, 404, при этом один из них (403) выполнен в качестве регулируемого шарнира.

Регулятор работает следующим образом.

При ограничении расхода топлива в соответствии со скоростью вращения приводного вала 20 центробежные массы 19 центробежного исполнительного органа 190 смещаются больще или меньше от центра наружу, что соответствует определенному диапазону движения установочного штифта 17.

За счет передаточного механизма, выполненного из коромысла 14, соединенного

шарнирами с поводком 171 сухаря 172, балансира 323, стержня 32, направляющей скольжения 328 и пружины 33, поворачивается рычаг дискового кулачка 31 л дисковый кулачок 3 в соответствии с ходом установочного штифта и имеющейся геометрической рычажной передачи. Поворотом рычага управления 15 и регулирующего рычага 16 против часовой стрелки регулирующая рейка 1 посредством опирающейся на контропору 1012, а также направляющую скольже0 ния 102, пружины 103, за счет регулирующей рейки 101 вместе с контропорой 1012 с постоянным воздействием усилия пружины сжимается влево по направлению повыщенного расхода топлива. После прилегания упора 113 к дисковому кулачку 3, что производится

уже при регулировке заданной частиы вращения выше зоны холостого хода, направляющая скольжения 102 уходит от упора 1011 и продолжает сжимать пружину 103. В случае, если производится регулировка рычага управления из положения покоя двигателя, то упор 113 прилегает к выемке расхода пуска 35 дискового кулачка 3 и устанавливается в обратное положение только тогда, когда после достижения заданной регулируемой частоты вращения отрегулированного рычагом управления 15, направляющая скольжения 102 вследствие движения установочного штифта 17, направленного при повышении частоты вращения влево, а также соединенного шарнирно с ним сухаря 172 и из этого возникающего поворот0 ного движения регулирующего рычага 16, будет прилегать к упору 1011. До этого момента невозможна регулировка (положение стопорения) дискового кулачка 3, чтобы силовая замыкающая система 32, 33, 322, 328 сработала, т.е. пружина 33 вследствие движения тяги, направленного вправо, стержня 32 будет сжиматься. Только в том случае, если упор 113 выведен из выемки 35, за счет воздействия пружины 33 направляющая скольжения 328 немедленно смещается до

Q упора 320, что связано с регулировкой дискового кулачка 3, соответствующей фактической частоте вращения. В то время, как в соответствующем диапазоне регулировки упор 113 отодвигается от контура дискового кулачка 3, упор ощупывает дисковый кула5 чок 3 ниже регулируемой частоты вращения и этим самым ограничивает за счет своей передачи движения на направляющую скольжения 111 диапазон регулирующей рейки 1,

т.е. максимальный расход топлива, допустимый для соответствующей фактической частоты вращения.

Регулировка точки поворота 112 в направляющей кулисы 51 осуществляется за счет передачи выходного сигнала серводвигателя 40 на передаточные элементы 402, 403, 404 и на регулирующую рейку 401. Упор дискового кулачка G7 выполняет функцию защиты и должен препятствовать возЮ f J + . I 1- г 3J -

можному смещению дискового кулачка 3 в рабочий диапазон центробежного исполнительного органа 190.

Использование регулятора позволит при упрощении конструкции повысить экономичность двигателя на пусковых режимах.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики. Ю I 1 4 л . .и . -.г 1