Всережимный регулятор частоты вращения дизеля Советский патент 1986 года по МПК F02D1/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к всережимным регуляторам двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является улучшение характеристик регулирования

На фиг. 1 показан всережимный регулятор скорости; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - статические характеристики регулятора при разных положениях рычага управления; на фиг. 4 - форма получаемой внешней скоростной характеристики двигателя.

Входной вал 1 регулятора соединен с крестовиной 2, в косорасположенных вырезах 3 которой располагаются грузовые шарики 4, взаимодействуюш,ие с рабочими поверхностями корпуса 5 и профильной поверхностью, выполненной на крестовине 2 и на подвижной муфте 6 и включаюш,ей в себя три соосных усеченных конуса 7-9. Подвижная муфта 6 через подшипник 10 и упор 11 взаимодействует с роликом 12, установленным на рычаге 13, соединенным посредством тяги 14 с до- зируюи1им органом 15 топливного насоса 16 высокого давления и через пружину 17 с рычагом 18 управления. На корпусе топливного насоса 16 высокого давления установлен регулировочный винт 19, снабженный регулировочной пластиной 20 переменной тол- ш,ины с дополнительным отверстием 21.

Параллельно пружине 17 при помощи звена 22 подсоединена вспомогательная пружина 23. Форма присоединительного отверстия в звене 22 обеспечивает включение в работу вспомогательной пружины 23 при заданном натяжении пружины 17.

Всережимный регулятор работает сле- дуюш,им образом.

Врашение от входного вала 1 передается крестовине 2, а от нее грузовым шарикам 4. В зависимости от нагрузки двигателя, вли- яюшей на обороты вала регулятора, и усилия натяжения пружины 17, задаваемого посредством рычага 18 управления, грузовые шарики 4 устанавливаются в определенном положении, обеспечивая воздействие на до- зируюш.ий орган 15, соответствуюш,ее задаваемому режиму работы двигателя. В положении рычага 18 управления, соответствую- П1ем работе двигателя по внешней характеристике, его работа при малой нагрузке и соответственно при высоких оборотах происходит при взаимодействии грузовых шариков 4 с рабочей поверхностью усеченного конуса 7, чем обеспечивается работа двигателя по регуляторной характеристике дг. При увеличении нагрузки на валу двигателя его обороты падают, и грузовые шарики 4 перемеш,аются на меньший радиус, взаимодействуя при средних нагрузках с усеченным конусом 9, угол наклона образуюш,ей которого обеспечивает работу двигателя в диапазоне нагрузочно-скоростных режимов по характеристике вг. на которой мош,ность остается постоянной.

При работе двигателя с повышенными нагрузками обороты его вала дополнительно падают и грузовые шарики 4, переместившись на меньший радиус, начинают взаимодействовать с усеченным конусом 9, угол образуюш,ей которого выбран из условия обеспечения работы двигателя при повышенных нагрузках по второй регуляторной характеристике бе.

При дальнейшем увеличении нагрузки

0 двигатель начинает работать по безрегуля- торной характеристике аб, что допустимо только кратковременно.

Такая работа предложенного устройства в рабочем нагрузочно-скоростном диапазоне двигателя обеспечивает более высокую топ5 ливную экономичность и увеличение рабочего силового диапазона последнего.

Повышается при этом и долговечность двигателя, что обеспечивается не только уменьшением нагрузочного режи.ма, но и уменьшением частоты вращения вала двигателя. Работа всережимного регулятора при положениях рычага 18 управления, соответствующих получению частичных режимов двигателя, протекает следующим образом. К пружине 17 на этих режимах при малых

оборотах двигателя подключается вспомогательная пружина 23, обеспечивая тем самым уменьшение степени неравномерности регулирования оборотов двигателя при работе его на частичных режимах.

В случае необходимости использования

0 двигателя по внешней скоростной характеристике обычного вида (показана пунктиром) быстрая его перерегулировка обеспечивается перестановкой регулировочной пластины 20 утолщенной частью, имеющей отверстие 21, под регулировочный винт 19.

Выполнение крестовины 2 с наклоном вырезов под грузовые щары к радиусу в направлении, противоположном направлению вращения, обеспечивает дополнение регулирования по числу оборотов регулированием

по угловому ускорению. Действие последнего характеризуется тем, что при резких колебаниях угловой скорости вала двигателя, обусловленных колебаниями нагрузки,грузовые щарики 4 кратковременно отклоняются от занимаемого положения в радиальном

5 направлении, обеспечивая при этом воздействие на дозирующий орган 15 в направлении повышения стабильности скорости вращения вала двигателя. Одновременно этим достигается и снижение динамических нагрузок, действующих на двигатель и трансмиссию, что имеет существенное значение, так как при работе двигателя по второй регуляторной характеристике динамическая жесткость его работы возрастает.

Изменение траектории движения грузовых шариков 4 при их радиальных перемещениях и наличие рабочих поверхностей, выполненных в виде трех усеченных конусов, способствует эффективному гашению резо0

нансных колебаний системы из упругих и грузовых звеньев.

Обеспечиваемое предложенным устройством увеличение рабочего силового диапазона двигателя позволяет упростить трансмиссию машин и облегчает управление ими. Использование работы двигателей на второй регуляторной характеристике позволяет получать стабильные скорости движения машины, которые являются необходимыми при выполнении ряда сельскохозяйственных работ. При выполнении других работ, например бульдозирования, вторая регуляторная характеристика позволяет снизить падение скорости движения машины при тех же увеличениях внешних нагрузок, что обеспечивает повышение их производительности.

МУ1

фиг. 2

об/мин

Фиг.З

N кЯт

Фиг.