Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02D1/04 

Изобретение относится к двигател строению, а именно к конструкции регулятора частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано для регулирования опливоподачи двигателей энергона:;ищенных тракторов, Известен регулятор частоты враще ния , содержащий чувствительный элемент с муфтой, соединенной с двупле чим рычагом, одно плечо которого кинематически связано с органом дозирования тОпливоподачи, а другое с промежуточным рычагом, контактиру щим с подпружиненным упором корректора топливоподачи и связанным с пе вым концом главной пружины регулятора, второй конец которой связан через рычаг управления регулятором с педалью акселератора l , Недостатком является то, что известный регулятор частоты вращения обеспечивает только всережимное регулирование, в результате чего по вышается эксплуатационный расход топлива и увеличивается дымность . отработавших газов двигателей при применении их на транспортных машинах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей регулятора путем обеспечения как всережим ного регулирования частоты вращения двигателя, так и однорежимного регулирования. Поставленная цель достигается тем, что регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий чувствительный элемент с муфтой, соединенной с двуплечим рычагом, одно плечо которого кинематически связано с органом дозироваНИН топливоподачи, а другое - с про межуточным рычагом, контактирующим с подпружиненным упором корректора топливоподачи и связанным с первым концом главной пружины регулятора, второй конец которой связан через рычаг управления регулятором с педалью акселератора, дополнительно снабжен устройством переключения программ регулирования с рычагом пе реключения, которое установлено меж ду рычагом управления регулятором и его главной пружиной. При этом устройство переключения программ выполнено в виде штока, ра мещенного внутри главной пружины, один конец которой шарнирно прикреп лен к промежуточному рычагу, полого наконечника, свободно установленного на другом конце штока и связанно го с вторым концом главной пружины, подвижной пластины, размещенной вну ри полого наконечника с возможностью перемещения поперек его оси и имеющей отверстие для прохода штока, и поворотного профильного сектора, кинематически связанного с рычагами переключения программ и управления регулятором, причем один край пластины подпружинен, а другой имеет контакт с профильным сектором. Кроме того, передаточное отношение между углами поворота педали акселератора и рычага управления регулятором выполнено прямо пропорциональным углу поворота рычага 1управления. На фиг. 1 изображена схема регулятора в положении всережимного регулирования; на фиг. 2 - поворотный профильный сектор, изометрия; на фиг. 3 - механизм переключения программ регулирования в положении всережимного регулирования; на фиг. 4 - то же, в положении однорежимного регулирования; на фиг. 5 зависимость положения органа дозирования топливоподачи от частоты вращения вала двигателя при всережимном и однорежимном регулировании. Регулятор содержит чувствительный элемент, на муфту 1 которого (фиг.1) опирается двуплечий рычаг 2, первое плечо которого кинематически связано с органом 3 дозирования топлива, на втором плече рычага установлены подпружиненный упор 4 корректора 5 топливоподачи и регулировочный винт б, Подпружиненный упор 4 корректора топливоподачи взаимодействует с промежуточным рычагом 7, с которым шарнирно соединен плоский наконечник 8 штока 9, установленного внутри главной пружины 10 регулятора. При этом один конец главной пружины 10 прикреплен к плоскому наконечнику 8 штока 9, а другой к полому наконечнику 11. Указанный полый наконечник 11 шарнирно соединен с рычагом 12 управления регулятором, установленнЕлм на оси 13, проходящей через полую ось 14. На полой оси установлены: поворотный профильный сектор 15 с профильной торцовой поверхностью, состоящей из плоского и наклонного участков 16 и 17 (фиг.2), и рычаг 18, соединенный тягой 19 с рычагом 20 переключения программ регулирования (фиг.1,3 и 4). В полом наконечнике 11 установлена подвижная пластина 21, один торец которой взаимодействует с пружиной 22 сжатия (фиг.З и 4) , а другр ; упирается в поворотный профильный сектор 15. В подвижной пластине 21 имеется отверстие 23 для прохождения штока 9 при всережимном регулировании. Рычаг 12 управления регулятором тягой 24 связан с педалью 25 акселератора, к которой присоединена возвратная пружина 26 (фигЛ). Тяга 24 имеет прорезь, с помощью

которой соединена с рычагом 20 переключения программ регулирования. Ход рычага 12 управления регулятором ограничивается винтами 27 и 28. Двуплечий рычаг 2 упирается в винт

29,а промежуточный рычаг 7 - в винт

30.На промежуточном рычаге 7 установлен винт 31.

Регулятор работает следукяцим образом.

При всережимном регулировании профильный сектор 15 с помощью рычага 20 поворачивается так,, чтобы плоский участок сектора оказался напротив пластины 21, в результате чего она занимает положение, при котором шток 9 может проходить через отверстие 23 в ней. Одновременно с этим тяга 24 смещается в нижнее положение, соответствующее максимальт ному передаточному отношению между педалью 25 акселератора и рычагом 12 управления регулятором. С помощью педали 25 акселератора, тяги 24 и рычага 12 управления регулятором главная пружина регулятора 10 растягивается на величину, соответствующую заданному скоростному режиму. Максималный скоростной режим ограничивает ся винтом 27, а минимальный - вин том 28.

В интервале частот вращения от минимальной ft Д° соответствующей максимальному крутящему момен-ту rt; (фиг. 5), поддерживающая сила чувствительного элемента меньше, чем усилие пружинь корректора 5 поэтому двуплечий рычаг 2 и орган 3 дозирования топливоподачи неподвижны (участок А). По мере возрастания частоты вращения от соответствующей максимальному крутящему моменту Им до номинального скоростного режима чом под действием центробежной силы чувствительного элемента сжимается пружина корректора 5, и днуплечий рычаг 2 поворачивается, перемещая орган 3 дозирования топливоподачи в сторону уменьшения подачи топлива (участок Б). При этом винт б упирается в промежуточный рычаг 7. При дальнейшем увеличении частоты вращения растягивается главная пружина 10 регулятора, в результате чего формируется регуляторная ветвь характеристики (участок В),

На частичных скоростных режимах формирование регуляторной ветви начинается при меньшей частоте вращения (участок Г, Д, Е). При повороте рычага 12 управления регулятором под действием педали 25 акселератора торец подвижной пластины 21 скользит по плоскому участку 16 поворотного профильного сектора 15 у поэтому положение подвижной пласти-

ны 21 не меняется и шток 9 свободно проходит через отверстие i23.

Для переключения на однорежимное регулирование поворотный профильный сектор 15 с помощью рычага 20 переключения программ регулирования надо повернуть так, чтобы против торца подвижной пластины 21 оказался нижний край наклонного участка 17. При этом тяга 24 перемещается в верхнее положение, соответствующее минимальному передаточному отношению между педалью 25 акселератора и рычагом 12 управления регулятором. После этого надо нажать педаль 25 акселератора до упора рычага 12 управления регулятором и винт 27. В этом положении рычага 12 управления регулятором шток 9 выходит из отверстия 23 в подвижной пластине 21 и последняя под действием пружины 23 сжатия перемещается вправо (фиг.4) так, что шток 9 не попадает в отверстие 23 подвижной пластины 21, в результате чего главная пружина 10 регулятора оказывается растянутой на максимальную величину , соответствующую настройке регулятора на номинальный скоростной режим.

При изменении положения педали 25 акселератора главная пружина 10 регулятора и шток 9 перемещаются как одно целое, а промежуточный рычаг 7 поворачивается относительно двуплечего рьачага 2. При этом изменяется величина сжатия пружины корректором 5. Максимальное перемещение промежуточного рычага 7 относительно двуплечего рычага 2 ограничивается винтом 31. Если нажать педаль 25 акселератора до упора рычага 12 управления регулятором в винт 27, то по мере возрастания частоты вращения формируются участки А, Б, В характеристики так же, как при всережимном регулировании. При промежуточных положениях педали 25 акселератора промежуточный рычаг 7 отходит от винта 30 и по мере возрастания частоты вращения сжимается пружина корректора 5. В результате на участке от П нодд до п win формируются частичные характеристики Ж, 3, Н, К. При номинальной частоте П начинает деформироваться главная пружина 10 регулятора, в результате чего формируются участки Л, М, Н характеристики.

С помощью винта 30 регулируется подача топлива на номинальном режиме, а с помощью винта 29 - на режиме максимального крутящего момента. Участки Ж, 3, И, К частичных хар ктеристик имеют Отрицательный наклон благодаря чему обеспечивается устойчивая работа двигателя на всех частичных скоростных режимах и улучшаются его тяговые свойства. Вместо одной корректирующей пружины 5 можно установить несколько пружин, последовательно включаемых в работу, В результате участки Ж, 3, И, К будут иметь кусочно-линейную форму, что улучшает тяговые свойства двигателя на частичных режимах.

Необходимость изменения передаточного отношения между педалью 25 акселератора и рычагом 12 управления регулятором при переключении программ регулирования вызвана тем.

что при однорежимном регулировании рабочий ход рычага 12 управления регулятором меньше,чем при всережимном. Поэтому для того, чтобы рабочий ход педали 25 акселератора оставался одинаковым, надо уменьшать передаточное отношение при переходе на однорежимное регулирование.

Переключение с всережимного регулирования на однорежимное с пологими частичными характеристиками позволит снизить эксплуатационный расход топлива при выполнении тракторным агрегатом транспортной работы.

-1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРА« 1ДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРА НИЯ, содержащий чувствительный элемент с муфтой, соединенной с двуплечим рычагом, одно плечо которого кинематически связано с органом дозирования топливоподачи, а другое - с промежуточным рычагом, контактирующим с подпружиненным упором корректора топливоподачи и связанным с первым концом главной пружины регулятора, второй конец которой связан через рычаг управления регулятором с педалью акселератора, о т личающийся тем, что, с .целью расширения функциональных возможностей, он дополнительно снаб- . жен устройством педеключения программ регулирования с рычагом переключения, которое установлено между рычагом управления регулятором и его главной пружиной. 2.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что устройство переключения программ выполнено в виде штока, размещенного внутри главной пружины, один конец которого шарнирно прикреплен к промежуточному рычагу, полого наконечника, свободно установленного на другом конце штока и соединенного с вторым концом главной пружины, подвижной пластины, размещенной внутри полого е наконечника с возможностью перемеще(Q ния поперек его оси и имеющей отверстие для прохода штока, и поворотного профильного сектора, кинематически связанного с рычагами переключения программ и управления регулятором, причем один край пластины подпружинен, а другой имеет контакт с профильным сектором. 3.Регулятор по п.2, отличающий с я тем, что передаточноеотношение между углами поворота пе00 rsD дали акселератора и рычага управления регулятором выполнено прямо пропорциональным углу поворота рычага управления. сд

да J/ 7

Фиг.2

12

21

22

.12

/4 /J

23

ФигА