Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02D1/04 

Изобретение относится к двигателест- роению , а именно к регуляторам частоты вращения двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен регулятор частоты вращения ДВС, содержащий корпус, чувствительный элемент с муфтой, основной и промежуточный рычаги, установленные на одной оси качания и по разные стороны от последней, двухплечий рычаг управления, закрепленный на дополнительной оси, корректор, установленный на промежуточном рычаге с возможностью взаимодействия своим штоком с основным рычагсм, причем промежуточный рычаг кинематически связан регулирующим органом топливного насоса и подпружинен относительно второго плеча рычага управления, основной рычаг подпружинен относительно второго плеча рычага управления, промежуточный установлен с возможностью взаимодействия с муфтой чувствительного элемента, а чувствительный элемент связан с валом двигателя.

Недостатком этого регулятора является то, что он обеспечивает только всережимное регулирование, что приводит к ухудшению экономических и экологических показателей двигателя при выполнении машиной транспортной работы.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей регулятора частоты вращения ДВС.

Цель достигается тем, что известный регулятор частоты вращения ДВС, содержащий корпус, чувствительный элемент с муфтой, основной и промежуточный рычаги, установленные на одной оси качания и по разные стороны от последней, двухплечий рычаг управления, закрепленный на дополнительной оси, корректор, установленный на промежуточном рычаге с возможностью взаимодействия своим штоком с основным рычагом, причем промежуточный рычаг кинематически связан с регулирующим органом топливного насоса и подпружинен относительно второго плеча рычага управVIХ| 00

со

00 Ч)

ления, основной рычаг подпружинен относительно второго плеча рычага управления, промежуточный рычаг установлен с возможностью взаимодействия с муфтой чувствительного элемента, а чувствительный элемент связан с валом двигателя, согласно предлагаемому изобретению дополнительно снабжен рычагом переключения способов регулирования, жестко связанным с осью качания основного и промежуточного рычагов, эксцентриком, жестко связанным с осью качания основного и промежуточного рычагов, толкателем, подпружиненным относительно корпуса и установленным с возможностью взаимодействия одним концом с эксцентриком, направляющей втулкой, установленной с возможностью качания относительно основного рычага, в плоскости параллельной плоскости качания основного рычага, ползуном, размещенным в направляющей втулке с возможностью поступательного перемещения вдоль продольной оси последней и шарнирно закрепленным на втором плече рычага управления, фиксирующим элементом, с прорезью, установленным в направляющей втулке с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении,пер- пендикулярном продольной оси втулки и взаимодействия с ползуном, причем фиксирующий элемент подпружинен относительно направляющей втулки и размещен с возможностью взаимодействия со вторым концом толкателя.

Кроме того, регулятор частоты вращения снабжен дополнительным эксцентриком, жестко связанным с осью качания рычага управления, направляющими, выполненными на промежуточном рычаге, подвижным корректором, корпус которого размещен в направляющих с возможностью взаимодействия с дополнительным эксцентриком, причем корпус подвижного корректора установлен с возможностью поступательного перемещения вдоль продольной оси направляющих, а шток подвиж- ного корректора взаимодействует с основным рычагом.

Предлагаемый регулятор обеспечит устойчивую работу двигателя во всем диапазоне частот вращения, в том числе на частотах вращения от минимальной до частоты вращения, соответствующей максимальному моменту за счет гиперболического (с резким возрастанием топливоподачи по мере снижения частоты вращения) протекания частичных скоростных характеристик на этих режимах работы и неизменную внешнюю скоростную характеристику, как при всережимном, так

и при однорежимном регулировании за счет применения дополнительно подвижного корректора. На режимах от частоты вращения, соответствующей максимальному кру5 тящему моменты до номинальной частоты вращения, обеспечивается пологое протекание частичных скоростных характеристик за счет совместной работы основного и дополнительного корректоров.

0 На фиг.1 представлена принципиальная схема регулятора частоты вращения ДВС; на фиг.2 - скоростные характеристики топливоподачи топливного насоса с предлагаемым регулятором; на фиг.З - узел соеди5 нения ползуна с направляющей втулкой.

Регулятор частоты вращения содержит рь1чаг 5 переключения способов регулирования, жестко связанный с осью 2 качания основного 3 и промежуточного 4 рычагов

0 регулятора, эксцентрик 1, жестко закрепленный на оси 2. К эксцентрику 1 подпружинен пружиной 7 относительно корпуса регулятора толкатель 6, который имеет возможность перемещения вдоль основного

5 рычага 3. Верхним концом толкатель б соприкасается с фиксирующим элементом 8 , установленным подвижно в поперечном отверстии направляющей втулки 9 и подпружиненным с одной стороны пружиной 10

0 так, что он постоянно прижимается к верхнему концу толкателя 6, Направляющая втулка 9 шариирно установлена на удлиненной оси 11 крепления пружины 12 регулятора. На удлиненной оси 13 крепления другого

5 конца пружины регулятора шарнирно установлен ползун 14, входящий свободно в осевое отверстие направляющей втулки 9.

На промежуточном рычаге 4 регулятора установлены направляющие 15, в которых

0 перемещается корпус дополнительного подвижного корректора 16 посредством эксцентрика 17, жестко установленного на оси рычага 18 управления регулятором.

Регулятор работает следующим обра5 зом.

При всережимном регулировании рычаг 5 переключателя способов регулирования установлен в положение, при котором выступ эксцентрика 1 поднимает толкатель 6 и

0 фиксирующий элемент 8 вверх так, что против ползуна 14 в направляющей втулке 9 оказывается отверстие в фиксирующем элементе 8 и ползун 14 свободно проходит через него. При перемещении рычага 18

5 управления регулятором пружина 12 регулятора имеет возможность растягиваться на величину, соответствующую заданному скоростному режиму.

Для переключения регулятора на однорежимное с полого-гиперболическими частичными скоростными характеристиками регулирования рычаг 5 переключателя способов регулирования перемещают в положение, когда выступ эксцентрика 1 отходит от толкателя 6 и последний под действием пружины 7 смещается вниз, освобождая фиксирующий элемент 8. Переключение произойдет только тогда, когда двигатель выйдет на нормальную частоту вращения, при этом пружина 12 регулятора растянется настолько, что ползун 14 выйдет из отверстия в фиксирующем элементе 8 и последний под действием пружины 10 опустится вниз, перекрыв отверстие в направляющей втулке 9. Теперь при снижении частоты врз- щения ползун 14 упрется в фиксирующий элемент 8, в результате чего пружина 12 регулятора окажется жестко зафиксированной в растянутом состоянии в положении, соответствующем номинальному скоростному режиму. Таким образом, при перемещении рычага управления регулятором пружина 12 регулятора будет перемещаться как жесткое звено и оператор получит воз- можность непосредственно воздействовать на рейку топливного насоса.

При положениях рычага управления регулятором, отличных от положения, соответствующего максимальной подаче топлива, будут работать основной 19 и дополнительный 16 корректоры, формируя частичные скоростные характеристики (С - D, Е - F и т.д.) - фиг.2. Причем дополнительный корректор работает на участке от минимальной частоты вращения до частоты вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту следующим образом: по мере передвижения рычага управления регулятором к упору 20 эксцентрик будет все больше освобождать корпус корректора 16, который, выдвигаясь из направляющих 15 основным рычагом 3, будет уменьшать степень корректирования. При установке рычага управления регулятором на упор 20 дополнительный корректор 16 выключится из работы. Это предусмотрено для того, чтобы характер протекания частичных скоростных характеристик на указанном участке был гиперболическим и не было выхода ча- стичных скоростных характеристик за внешнюю.

Когда частота вращения превысит номинальную, растянется дальше предварительно деформированной пружина регулятора, формируя регулярную ветвь (участок В) - фиг,2.

По сравнению с прототипом предлагаемый регулятор частоты вращения ДВС обеспечивает более широкие функциональные возможности, заключающиеся в том, что

указанный регулятор обеспечивает как все- режимное, так и однорежимное с полого-гиперболическими частичными скоростными характеристиками и неизменной внешней скоростной характеристикой регулирование, которое позволяет снизить расход топлива и уменьшить дымность и токсичность отработанных газов в случае выполнения транспортной работы.

По сравнению с известными решениями предлагаемый регулятор обеспечит более устойчивую работу при выполнении транспортных операций за счет применения указанного выше регулирования. Формула изобретения 1. Регулятор частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, чувствительный элемент с муфтой, основной и промежуточной рычаги, установленные на одной оси качания и по разные стороны от последней, двухплечий рычаг управления, закрепленный на дополнительной оси, корректор, установленный на промежуточном рычаге с возможностью взаимодействия своим штоком с основным рычагом, причем промежуточный рычаг кинематически связан с регулирующим органом топливного насоса и подпружинен относительно второго плеча управления, основной рычаг подпружинен относительно второго плеча рычага управления, промежуточный рычаг установлен с возможностью взаимодействия с муфтой чувствительного элемента, чувствительный элемент связан с валом двигателя, отличающийся тем, что, с целью расширений функциональных возможностей взаимодействия с муфтой чувствительного элемента, чувствительный элемент связан с валом двигателя, регулятор дополнительно снабжен рычагом переключения способов регулирования, жестко связанным с осью качания основного и промежуточного рычага, эксцентриком, жестко связанным с осью качания основного и промежуточного рычагов, толкателем, подпружиненным относительно корпуса и установленным с возможностью взаимодействия одним концом с эксцентриком, направляющей втулкой, установленной с возможностью качания относительно основного рычага, в плоскости параллельной плоскости качания основного рычага, ползуном, размещенным в направляющей втулке с возможностью поступательного перемещения вдоль продольной оси последней и шарнирно закрепленным на втором плече рычага управления, фиксирующим элементом, с прорезью, установленным в направляющей втулке с возможностью возвратно-поступательного

перемещения в направлении перпендикулярном продольной оси втулки и взаимодействия с ползуном, причем фиксирующий элемент подпружинен относительно направляющей втулки и размещен с возможностью взаимодействия со вторым концом толкателя.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным эксцентриком, жестко связанным с осью качания

0

рычага управления, направляющими, выполненными на промежуточном рычаге, подвижным корректором, корпус которого размещен в направляющих с возможностью взаимодействия с дополнительным эксцентриком, причем корпус подвижного корректора установлен с возможностью поступательного перемещения вдоль продольной оси направляющих, а шток подвижного корректора взаимодействует с основным рычагом.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: регулятор содержит чувствительный элемент с муфтой, основной и промежуточный рычаги, эксцентрик, жестко соединенный с осью, рычаг переключения способов регулирования, жестко связанный с осью. К эксцентрику подпружинен толкатель, который контактирует с фиксирующим элементом, установленным подвижно в направляющей втулке. Направляющая втулка шарнирно установлена на оси пружины регулятора. На оси крепления другого конца пружины шарнирно установлены ползун. На промежуточном рычаге установлены направляющие, в которых перемещается корпус подвижного коррек- тора посредством эксцентрика, жестко уста- новленного на оси рычага управления регулятора, 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

«±уиц..

(I)

z

щ

M/Vi

В

Фиг.З