Регулятор частоты вращения дизеля Советский патент 1987 года по МПК F02D1/10 

11

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания, в частности к регуляторам частоты вращения дизель ных двигателей.

Целью изобретения является обеспечение экономичности дизеля путем улучшения характеристик регулирования топливоподачи.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема регулятора частоты вращения дизеля; на фиг, 2 - взаимодействие кулачкового элемента с верхним упЬром дифференциального рычага, на фиг. 3 - то же (взаимодействие со средним упором)j на фиг. 4 - то же (с нижним упором); на фиг. 5 - ститическая характеристика регулятора при различных положениях рычага управления (К - координата органа дозирования подачи топлива; С - частота вращения).

Регулятор частоты вращения дизеля содержит вал 1, на котором установлена крестовина 2 с шарнирно укрепленными парами легких 3 и тяжелых 4 грузов. Максимальное перемещение тяжелых грузов 4 ограничено наружным упором 5. Тяжелые грузы 4 воздействуют через муфту 6 на рычаг 7 тяжелых грузов, шарнирно сочлененный с корпусом регулятора и удерживаемый пружиной 8 минимального скоростного pe SCHMa. В рычаг 7 тяжельпс грузов подвижно (на р езьбе) установлен корпус 9, содержащий пружину 10 максимального скоростного режима, удерживаемую подвижной шайбой 11 и стопорным кольцом 12.

Усилие легких грузов 3 через муфту 13, имеющую упорный поясок 14 передается на рычаг 15 легких грузов шарнирно сочлененный с корпусом регулятора. К рычагу 15 легких грузов шарнирно прикреплен дифференциальный рычаг 16. Между рыча гами 7 и 15 установлен упругий элемент 17 промежуточного скоростного режима, контактирующий с подвижной шайбой 11. Дифференциальный рычаг 16 одним концом соединен с упругим звеном 18, а другим - с органом 19 дозирования через тягу 20. Упругая связь 18 закреплена на рычаге 21 управления.

Рычаг 15 легких грузов через регулируемый упор 22 взаимодействует с подпружиненным при помощи пружины 24 двуплечим рычагом 23, шарнирно

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сочлененным с корпусом регулятора. Второе плечо двуплечего рычага 2-3 имеет кулисную связь с кулачковым элементом 25, состоящим из трех профилированных участков, взаимодейст- с упорами 26, 27 и 28, размеч щенными на дифференциальном рычаге 16. Максимальное перемещение кулачкового элемента 25 ограничивается регулируемым упором 29, а максимальное перемещение рычага 21 управления - регулируемым упором 30.

Регулятор работает следующим образом.

На частичных скоростных режимах при минимальном положении рычага 21 управления тяжелые 4 и легкие 3 грузы, преодолевая сопротивление пружины 8 минимального скоростного режима, перемещают рычаги 7 и 15 вокруг неподвижной точки. При. этом дифференциальный рычаг 16 перемещает через тягу 20 орган 19 дозирования в сторону уменьшения подачи топлива, обеспечивая автоматическое регулирование минимального скоростного режима С1.

При перемещении рычага управления в сторону увеличения подачи топлива частота вращения увеличивается и грузы 3, 4 через муфты 6 и 13 и рычаги 7 и 13 еще более деф9рмируют пружину 8, формируя тем самым регу- ляторные характеристики р-гв диапазоне скоростей от С1 до С4.

При частоте вращения €4 тяжелые грузы 4 касаются наружного упора 5 и выключаются из работы, при этом корпус 9 упирается в корпус регулятора.

При дальнейшем увеличении частоты вращения легкие грузы 3 через муфту 13 перемещают рычаг 15, деформируя упругий элемент 17 промежуточного скоростного режима, и рычаг 16 вместе с тягой 20 и органом 19 дозирования подачи топлива (участок о, - л в диапазоне частоты вращения С4-С7),

Как только частота вращения достигнет значения С7, усилие легких грузов 3 становится достаточным для преодоления усилия предварительного сжатия пружины 10 максимального скоростного режима. Дальнейший рост частоты вращения приводит к тому, что легкие грузы 3, продолжая воздействовать через муфту 13, перемещают рычаг 15, сжимая пружину 10 максимального скоростного режима, дифференциальный рычаг 16 вместе с тягой

20и органом 19 дозирования в сторону уменьшения подачи топлива (участок л - м характеристики регулятора)

Для того, чтобы перейти на работу регулятора по внешней характеристике, необходимо переместить рычаг

21управления до упора 30, при кото- ром происходит деформация упругого звена 18. При этом в упругом звене

18 создается определенный преднатяг, стремяпщйся повернуть рычаг 16 относительно шарнира между рычагами 15 и 16 в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом рычаг 16 будет последовательно прижат упорами 26, 27 и 28 к кулачковому элементу 25 все время, пока деформированное упругое звено 18 не примет исходное состояние. Только после этого дифференциальный рычаг 16 будет отклоняться вместе с рычагом 15 в сторону уменьшения подачи топлива за счет центробежных сил инерции грузов (это перемещение начинается при частоте вращения, превышающей значение С7). Более подробно работа регулятора на внешней скоростной характеристике ил люстрируется фиг. 2,3 и 4.

На участке а- б увеличение частоты вращения от С 2 до СЗ приводит к тому, что тяжелые 4 и легкие 3 грузы преодолевая сопротивление пружины 8 минимального скоростного режима, перемещают рычаги 7 и 15 вокруг неподвижной точки, при этом двуплечий рычаг 23 под воздействием пружины 24 поворачивается, приводя в движе- ние кулачковый элемент 25. В этом случае в контакт вступает первый профилированный участок кулачкового элемента 25 с регулируемь1м упором 26 дифференциального рычага 16.

На фиг. 2 изображены начальный, промежуточный и конечный (соответственно я, 5, В) моменты контакта упора 26 с поверхностью перемещающе- гося кулачкового элемента 25. Упор 26, контактируя со своим участком кулачкового элемента 25, переводит рычаг 16 в положение II (увеличение подачи топлива). На характеристике (фиг. 5) это соответствует участку с(-5. Во время работы упора 26 упоры 27 и 28 не контактируют с поверхностью кулачкового элемента 25 бла

Q

5 5 „ О

Q

0 5

5

годаря наличию отрегулированных зазоров Д и Б.

Точка 5 характеристики (соответствует частоте вращения С 3) соответствует моменту вступления в работу регулируемого упора 27 (в этом случае зазор Л ), который выводит из работы упор 26 (фиг. 3). При движении по своему участку кулачкового элемента 25 упор 27 не перемещает дифференциальный рычаг 16, оставляя его в положении II (на характеристике фиг. 5 это соответствует участку 6 - и). В результате дальнейшего роста частоты вращения кулачковый элемент 25 продолжает движение вниз. При частоте вращения С 5 в точке в характеристики вступает в работу упор 28, выводя из контакта с поверхностью кулачкового элемента 25 упор 27. В результате работы упора 28 со своим участком кулачко- вого элемента 25 дифференциальный рычаг 16 переместится в положение III (в сторону уменьшения подачи топлива). На характеристике (фиг. 5) это соответствует участку в -. В точке ж при частоте вращения С6 упор 29 касается корпуса регулятора, ограничивая дальнейшее перемещение кулачкового элемента 25. При этом заканчивается последовательная работа регулируемых упоров 26, 27 и 28 с профилированной поверхностью кулачкового элемента 25.

Таким образом, применение регулируемых упоров 26, 27 и 28, установленных на дифференциальном рычаге 16 и контактирующих с движущимся в зависимости от изменения частоты вращения профилированным кулачковым элементом 25, позволяет оптимальным образом формировать характеристику максимальной подачи топлива в соответствии с поступающим в цилиндры количеством воздуха и обеспечить более полное сгорание топлива.

Формула изобретения

Регулятор частоты вращения дизеля, содержащий размещенные в корпусе центробежный чувствительный элемент в :виде легких и тяжелых грузов, взаимодействуюш 5е с ними через муфты подпружиненные рычаг легких грузов и рычаг тяжелых грузов, упругий элемент, установленный меящу рычагами.

и дифференциальный рычаг, шарнирно сочлененный с рычагом легких грузов, отличающийся тем, что, с целью обеспечения экономичности дизеля путем улучшения характеристик регулирования топливоподачи, регулятор снабжен кулачковым элементом, движущимся возвратно-поступательно и снабженным тремя профиль

ными участками, и двуплечим подпружиненным рычагом, причем последний соединен одним концом с кулачковым элементом и другим - с рычагом легких грузов, а дифференциальный рычаг снабжен тремя регулируемыми упорами, каждый из которых взаимодействует с одним из профильных участков кулачкового элемента.

Изобретение позволяет обеспечить экономичность дцзеля. К рычагу 15 легких грузов шарнирно прикреплен дифференциальный рычаг 16. Рычаг 15 через регулируемый упор 22 взаймо- , действует с подпружиненным двуплечим рычагом 23, шарнирно сочлененным с корпусом регулятора. Второе плечо рычага 23 имеет кулисную связь с кулачковым элементом 25. Последний состоит из трех профилирующих участков, взаимодействующих с упорами 26, 27 и 28, размещенными на рычаге 16. Элемент 25 движется возвратно-поступательно в зависимости от изменения частоты вращения. Взаимодействие .упоров 26, 27 и 28 с элементом 25 позволяет оптимальным образом формировать характеристику максимальной подачи топлива в соответствии с поступающим в цилиндры количеством воздуха. 5 ил. ( / S фие 1

1

26

25

27

А1

в/

1

г

16

фиг.2

//

гб

фиг.З

К

//

фиа4

Jj

CtC2 С5С С5 С6 С7 Mff

Составитель В.Забегалин

Редактор М.Бандура

Техред М.Ходанич

Заказ 6128/33

Тираж 504Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И. Эрдейи