Центробежный регулятор частоты вращения дизеля Советский патент 1985 года по МПК F02D1/10 

00

оо

11

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

По основному авт. св. № 1019089 известен центробежный регулятор частоты вращения дизеля, содержащий центробежные грузы, кинематически связанные через муфту с установленным на неподвижной оси рычагом ре- гулятора, 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 вьшолнен одноплечим, а муфта шарнирно связана с рычагом рейки. 1,акое выполнение регулятора обеспечивает улучшение внешней характеристики двигателя, повьшает его надежность, уменьшает дымность и токсичность выхлопа СЧ

Однако антикорректор работает на режимах частичных нагрузок, что ухудшает экономичность и динамику автомобиля. .

Цель изобретения - повьш1ение качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что центробежньш регулятор, содержащий центробежные грузы, кинематически связанные через муфту с установленным «а неподвижной оси рычагом регулятора, связанным через шарнир и пружинный антикорректор с рьиагом рейки топливного насоса, причем одно плечо этого рычага соединено с рейкой, а другое через положительньй корректор - с главной пружиной регулятора, рычаг регулятора выполнен одноплечим, а муфта шарнирно связана с рычагом рейки, снабжен размещенными на штоке промежуточной втулкой и дополнительной пружиной, а центрирующая шайба - выполнена в виде стакана, установленного в гильзе с возможностью взаимодействия с торцом дополнительной пружины.

На фиг. 1 приведена схема регулят тора; на фиг. 2 - характеристики регулятора и закон перемещения хода рейки в зависимости от частоты вра- щения вала двигателя.

Все узлы и детали регулятора размещены в корпусе 1. .Регулятор имеет

1832

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 шарнир 7 со звеньями

8и 9, между которыми установлена пружина 10, предварительное натяжение которой регулируется гайкой 11. Звено 8 подвижно установлено на оси 12, закрепленной в корпусе. Звено

9шарниром 13 связано с корректирующим упором 14, имеющим резьбовую

часть для навинчивания гайки 15 и втулки 16, на которой размещены шайбы 17, пружина 18,тарелка стартовой пружины 19 и гайка 20. На конце звена 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. На штоке 25 установлена

промежуточная втулка 26. Шток 25 имеет бурт 27 и резьбу для навинчивания гайки 28.

Гильза 24 имеет на наружной поверхности фланец 29, а на внутренней поверхности кольцевой упор 30 и резьбу для ввинчивания гайки 31. Внутри гильзы соосно размещены две регулирующие пружины: малая пружина 32 для регулирования частоты вращения , двигателя на малых скоростях и большая пружина 33 для регулирования частоты вращения в области скоростей, близких к максимальной. Малая пружина установлена между гайкой 31 и промежуточной втулкой 26,а большшая

пружина установлена с предварительным натяжением между гайкой 31 и кольцевым упором 30 гильзы 24. Между упором :30 гильзы и большой пружиной 33 размещен стакан 34. Стартовая пружина

35установлена между тарелкой 19 и фланцем 29 гильзы 24. На штоке 25 установлена дополнительная пружина

36и шайба 37.

В корпусе регулятора установлен рычаг 38, вьтолненный в виде вилки, взаимодействующей с фланцем 29 гильзы 24 и связанный с рычагом 39 управления, размещенным на крышке

корпуса, на которой закреплены упоры 40 и 41, ограничивакицие ход рычага управления. Описанный пример выполнения регу лятора представляет собой регулятор с пологими регуляторны;-ш характеристиками на промежуточных режимах, у которого исключено влияние работы антикорректора на частичных режимах путем уменьшения цикловых подач при увеличении частоты вращения дизеля. Линией CDE (фиг. 2) обо начен участок регулирования, когда регулятор управляет пусковой подачей: ИК - участок работы антикоррек тора, КЛ - внешняя характеристика топливного насоса,-JIM - участок работы прямого корректораJ МН (f) максимальная регуляторная характеристика; II, III, IV, V - регуляторные хаграктеристики при частичных положениях рычага управления регулятора. На фиг. 1 все части регулятора показаны в положении, соответствующем холостому ходу двигателя. Для запуска двигателя рычаг управления 39 и вместе с ним рычаг 38 поворачи вают против часовой стрелки. Гильза 24 перемещается влево до упора фланца шайбы 34 в бурт 27 штока 25 и сжимает стартовую пружину 35. Усилие предварительного натяжения пружины 10 превьш1ает усилие стартовой пружины 35, и звено 9 вместе с звеном 8 и муфтой 5 отходи влево до упора кольца 6 муфты 5 в державку 2, а рейка перемещается по направлению -знака + в пусковое положение (точка С на фиг. 2). В этом положении рейка находится до достижения двигателем числа оборотов, соответствующего D, и пр дальнейшем возрастании числа оборотов перемещается до точки Е. При этом муфта 5 со звеньями 8 и 9 и уп ром 14 смещается вправо, сжимая стартовую пружину 35 до тех пор, пока шайба 17 не придет в контакт с поверхностью бурта 27. Рейка смещается в направлении знака - , и подача устанавливается соответствую :цей холостому ходу (точка Е на {)иг. 2). В этом положении между торцом В упора 14 и торцом Г штока 25 сохраняется зазор. Положение рейки сохраняется до числа оборотов п. Усилие пружины 10 устанавливается так, что при повьш1ении числа оборотов свыше п ойа сжимается до числа оборотов п, а пружина 18 по причине большей затяжки удерживает упор 14. Муфта 5 перемещается вправо, при этом звено 8 поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 12, а звено 9 совершает сложное движение, поворачиваясь вместе со звеном 8 по часовой стрелке относительно оси 12, одновременно сжимает пружину 10, выбирая зазор с( и сдвигая упор 14 вверх, поворачивается против часовой стрелки вокруг шарнира 13, смещая рейку в направлении знака +. Это .соответствует работе антикорректора участок ИК. Предварительная затяжка пружины j18 выбирается такой, чтобы развиваемая центробежными грузами сила преодолевала ее тогда, когда число оборотов достигнет Пз. Поэтому между точками К и Л положение рейки не изменяется. При дальнейшем увеличении числа оборотов свьше п сжимается пружина 18 и упор 14 сдвигается вправо до достижения двигателем числа оборотов. Муфта 5 и звенья 8 и 9, составляющие жесткую конструкцию при сжатой пружине 10, перемещаются вправо, смещая рейку в направлении знака - в соответствии с участко м ЛМ, уменьшая подачу (положительная коррекция).Упор 14 поверхностью контактирует с поверхностью Г штока 25 и при увеличении числа оборотов свыше п звенбя 8 и 9 перемещаются вправо, сжима:ются регулирующие пружины 32 и 33, и рейка перемещается по направленшо знака - (участок МН). Таким образом работает регулятор на внешней скоростной характеристике, при этом дополнительная пружина 36 в работе не участвует, так как она находится между буртом 27 штока , 25 и стаканом 34, составляющими одно жесткое звено. Регулирование в области малых скоростей осуществляется следующим образом. При работе двигателя на холостом ходу детали регулятора занимают поожение, изображенное, на фиг. 1: рычаг 39 управления отпущен до упора 40, гильза 24 находится в крайнем правом положении, малая пружина 32 имеет минимальное натяжение, между буртом 27 штока 25 и фланцем

стакана 34 имеется определенньй зазор 5 , а между дном последнего и шайбой 37 - зазор е .

В этом положении регулятор автоматически поддерживает минимальное число оборотов холостого хода (участок И-И на фиг. 2).

Для увеличения числа оборотов двигателя водитель поворачивает рычаг 39 управления в сторону упора 41, увеличивая через гильзу 24 натяжение малой 32, стартовой 35 и дополнительной Зб пружин; , задавая тем самым новый скоростной режим, который автоматически поддерживается регулятором.

С увеличением числа оборотов увеличивается центробежная сила грузов , под действием которой рычаг 9 сжимает пружину 10, поворачиваясь вокруг оси 13 против часовой стрелки, увеличивая подачу топлива, и одновременно рычаг 9 совместно с рычагом 8, упором 14, шайбой 17, штоком 25, сжимая стартовую 35 и дополнительную 36 пружины, поворачивается относительно оси 12. по часовой стрелке.

Жесткость пружин Ю и 36 подбирается такой, чтобы эти движения компенсировались, что исключают работу антикорректора на частичных режимах (участок 1-2 на фиг. 2).

Величина зазора $ устанавливается в зависимости от необходимоГо диапазона скоростных режимов, автоматически регулируемых в области малых скоростей.

На промежуточных скоростных режимах, диапазон которых характеризу- ется разностью зазоров 5 и в , обеспечиваются пологие регуляторные характеристики, т. е. характеристики с большой степенью неравномерности, В этом диапазоне поворот рычага 39 управления в сторону упора 41 увеличивает затяжку дополнительной пружины 36, которая формирует в совокупности с пружи-нами 32 и 35 характеристики II,- III, IV (фиг. 2). Когда число оборотов двигателя достигает верхнего предела этого диапазона, шток 25, переместившись под действием центробежных грузов вправо, упирается своим буртом 27 во фланец шайбы 34 и через нее в пружину 33, натяг.которой выбран с таким расчетом, что в области малых и промежу... точных скоростных режимов она работ ает как жесткое звено.

В диапазоне больших скоростей шток 25 своим буртом 27 упирается во фланец шайбы 34, а приведенное усилие центробежных грузов равно усилию пружин 32, 33 и 35. При этом дополнительная пружина 36 из работы выключается.

Максимальное число оборотов регулятор ограничивает при контакте рьмага 39 управления с упором 41.

Предлагаемьй регулятор позволяет обеспечить высокое качество регулирования автомобильных дизелей.

i Е

iP

3ГхN

CNJr

&s

/7

М

ЦЕНТРОВЕЖНШ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ по авт. св. № 1019089, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, регулятор снабжен размещенными на штоке промежуточной втулкой и дополнительной пружиной, а центрирующая шайба выполнена в виде стакана, установленного в гильзе с возможностью взаимодействия с торцом дополнительной пружины.