Всережимный регулятор числа оборотов с зависящим от числа оборотов ограничением подачи топлива при максимальной нагрузке Советский патент 1982 года по МПК F02D1/04 F02D1/10 

Изобретение касается всережимного регулятора числа оборотов с зависящим от числа оборотов ограничением подачи топлива при полной нагрузке для топливных насосов дизельных двигате1лей с центробежным регулятором, дви жение регулирующего пальца которого при увеличении числа оборотов происходит в направлении топливного насоса. В одной из основных конструкций этих регуляторов топливная рейка перемещается с силовым замыканием от верхней точки шарнирного соединения, выполненного как двуплечий рычаг исполнительного органаj через пружинный аккумулятор в направлении большей подачи и с геометрическим замыканием - в направлении нулевой подачи. Исполнительный орган имеет среднею точку шарнирного соединения, перемещаемую рычагом управления, в то время ка нижняя точка шарнирного соединения исполнительного органа находится у регул рующего пальца центробежного регулятор Из DT-OS 2 239 372 и 2 311 00 известно исполнение регулятора топливного насоса с ограничением подачи топлива при полной нагрузке, причем кулачок-ограничитель смонтирован в корпусе с возможностью поворота и перемещается непосредственно с помощью центробежного регулятора. Передача движений центробежного регулятора производится через прямое передающее звено или передающее звено с силовыМ замыканием. В обеих конструкциях упор расположен у двуплечего рычага. Этот рычаг примерно в середине имеет точку опоры, расположенную в корпусе неподвижно или с воз можностью перемещения. Через геометрическое замыкание осуществляется связь с топливной рейкой на одном конце двуплечего рычага. Однако описанные конструкции имеют центробежный регулятор с одним регулировочным движением, которое при возрастании числа оборотов выполняется в направлении от топливного насоса. Исходя из названной выше при 1ины, эти конструкции не применимы для всережимных регуляторов с центробежными регуляторами, действующими в противоположных направлениях описанного типа. Целью изобретения является создание во всережимном регуляторе числа оборотов описанной основной конструкции возможности ограничения подачи при полной нагрузке и увеличения пусковой подачи топлива. При этом осо бо должна соблюдаться характерная для основной конструкции, последовательность монтажа. В основу изобретения положена задача снабдить всережимный регулятор числа оборотов приведенного типа уст ройством ограничения подачи при полной нагрузке и устройством увеличения пусковой подачи топлива с обеспечением простоты и удобства монтажа. При этом необходимые изменения должны быть незначительными по сравнению со стандартной конструкцией регулятора, и одновременно должна обеспечиваться оптимальная регулируе мость. Далее задача заключается в обеспечении оптимальности предварительной сборки механизмов регулятора Цель достигается тем, что взаимодействующий известным образом с геометрическим замыканием с топливной рейкой, направленный к центробежному регулятору рычаг имеет упор, к которому относится кулачковый диск, смонтированный с возможностью поворота по отношению к корпусу. Этот кулачковый диск через систему силового или геометрического заммкания связан с качающимся рычагом, смонтированным в корпусе через промежуточно включенную закрепляемую опорну траверсу под дорожкой регулирующего пальца, и в направляющую которого входит поводок регулирующего пальца. В предпочтительном исполнении изобретения поводок находится на пол зуне, который может перемещаться на направляющем пальце опорной траверсы 4 взаимодействует с регулирующим пал цем. Описанные признаки обеспечивают возможность предварительного монтажа всего механизма для установки чис ла оборотов и кулачкового диска, .а также крепление этого предваритель но собранного, узла с помощью опорНОЙ траверсы в корпусе регулятора. После монтажа этой системы следует лишь создать соединения с размещенными в корпусе элементами, Регулировка корректирующего устройства возможна при снятой верхней части корпуса регулятора. Между качающимися рычагом и рычагом кулачкового диска а направлении регулировка с второну более высокого числа оборотов создано силовое замыкание. Предпочтительным при этом является шарнирное соединение стержня с рычагом кулачкового диска, причем этот стержень проходит через направляющую деталь, шарнирно соединенную с качающимся рычагом через уравнивающий рычаг. Этот стержень имеет упор для пружины, действующей непосредственно или косвенно между рычагом кулачкового диска и направляющей деталью. Эта принципиальная система обеспечивает то, что при запуске дви гателя возможно регулирование избыточной пусковой подачи топлива, которое автоматически отключается при более высоком числе оборотов после периодического отвода рычага управления. Упорный рычаг проходит под осью кулачкового диска в неподвижной или перемещаемой параллельно к топливной рейке опорной части, причем упорный рычаг со стороны, противоположной опорной части, имеет направляющую, в которой смонтирован поводок топливной рейки. При этом упор находится в средней области упорного рычага. Этот признак обеспечивает как хорошую регулируемость расстояния между упором на упорном рычаге и кулачковым диском, так и возможность учета других регулируемых параметров, кроме числа оборотов. Кроме того, предпочтительным является и то, что такой ограничитель может быть применен для большого хода топливной рейки. I Для учета других регулируемых параметров опорная часть, перемещаемая на оси кулачкового диска параллельно к топливной рейке, предпочтительно соединена с органом управления сервомотора. При этом сервомотор может запускаться в зависимости от давления наддува или давления воздуха и температуры,, ритаемого двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, возможно также оказывать воздействие на сервомотор t, зависимости от процесса запуска двигателя внутреннего сгорания. В этом случае между качающимися рычагом и рычагом дискового кулачка имеется только связь с геометрическим замыканием, а выемка - избыточной пуско вой подачи топлива на дисковом кула ке отпадает. Путем перемещения опор ной части для упорного рычага над .сервомоторами могут быть реализованы процессы выравнивания в зависи-. мости от названных параметров в сис теме. Все признаки, согласно изобрете,нию, обеспечивают то, что предлагаемый всережимный регулятор числа об ротов простым образом может оснащат ся ограничителем подачи при полной нагрузке и устройством увеличения пусковой подачи. Кроме того, такая конструкция обеспечивает предварительную сборку и хорошую регулировку.. На фиг. 1 представлена кинематическая схема регулятора в исходном состоянии; на фиг. 2 - механизм регулятора при процессе запуска, причем действует ограничитель величины подачи (исполнение регулятора с пус ковым магнитом). Весь механизм всережимного регулятора числа оборотов помещен в корпус (не показан). Все находящиеся в этом корпусе опорные точки, направляющие и упоры обозначены ссылочными обозначениями . Из топливного насоса (не показан топливная рейка 1 входит в корпус регулятора. К топливной рейке 1 с во можностью поворота крепится установочная тяга 101. На . эту установочну тягу 101 насажена направляющая сколь жения 102, которая прижимается пружиной сжатия 103. опирающейся на -. контропору 1012, к упору 1011 установочной тяги 101. Такое расположение элементов обеспечивает то, что передача движения направляющей сколь жения 102 на топливную рейку 1 в направлении большей подачи производится с силовым замыканием, в то вре мя как в направлении нулевой подачи направляющая скольжения.102 воздейст вует на упор 1011 и, тем самым, на топливную рейку 1 с геометрическим замыканием. С направляющей скольжения 1,2 шарнирно соединен исполнительный орган 1б, причем этот исполнительный орган 16 взаимодействует с другим концом поводка 171 регулирующего пальца 17- На исполнительном органе 16 с возможностью перемещения расположена направляющая скольжения 1б1, с которой шарнирно соединен коленчатый рычаг управления 15. Рычаг управления 15 при этом может поворачиваться в опорной точке G. в корпусе. При движении рычага управления 15 направляющая скольжения 161 поворачивается вокруг опоры G. Центробежный регулятор 190 расположен на ведущем валу топливного насоса 20. В этом центробежном регуляторе 190 расположены грузы 19, которые при увеличении числа оборотов расходятся и при этом через угловой рычаг 18 передают установочные движения на регулирующий палец 17. Характер вывода грузов 19 из среднего положения определяется пружинами сжатия t и 5 противодействующими центробежной силе грузов 19. Эти пружины k и S центробежного регулятора 190 при числе оборотов нуль практически не создают предварительного усилия. Регулирующий палец- 17 известным образом может смещаться относительно корпуса регулятора. При этом смещение регулирующего пальца реализуется закрепленной в корпусе регулятора опорной траверсой 50. В области между центробежным регулятором 190 и топливной рейкой 1 на оси 30 в корпусе смонтирован поворачивающийся кулачковый диск 3, причем ось 30 имеет рычаг кулачкового диска 31. С рычагом кулачкового диска 31 шарнирно сопряжен стержень 32, на котором перемещается направляющая деталь 321 и которая прижимается с помощью пружины 33 к неподвижному упору 322 на стержне 32. Пружина 33 опирается на неподвих ный упор 320 на стержне 32 и направляющую деталь 321, которая прижимается к упору 322 стержня 32. Регулирующие движения центробежного регулятора 190 от регулирующего пальца 17 через поводок 171 передаются на скользящую направляющую Ill на качающемся рычаге Н. Качающийся рычаг 1+, со своей стороны, смонтирован на опорной траверсе 50 под ведущим валом 20 неподвижно по отношению к корпусу. С верхним концом качающегося рычага 1 шарнирно соединен балансирный рычаг 323, который поворотно соеди797с направляющей деталью 321 . Описанная выше система обеспечивает то, что кулачковый диск 3 поворачивается 8 зависимости от скорости вращения ведущего вала 20, если упор 113 упорного рычага 11 при пусковом числе оборотов не вошел в выемку избыточной подачи топлива на кулачковом диске 3. В последнем случае кулачковый диск 3 не поворачивается, поскольку регулирующее движение центробежного регулятора 190 амортизируется пружиной 33. Одновременно возможно установить жесткую связь между качающимся рычагом 14 и рычагом кулачкового диска 31. В этом случае стержень 32 располагался бы с возможностью п6ворота у обеих вышеназванных частей (не показано). Опорная часть ПО, которая смонтирована неподвижно или с возможностью перемещения в корпусе параллельно к топливной рейке 1, имеет опору 112 для упорного рычага 11, на котором расположен направленный к кулачковому диску 3 упор 113. Опора 112 находится при этом под осью 30 кулачкоЕогр диска 3. На противопо гажном этой опоре 112 конце упорного рычага 11 расположена направляющая сколь жения 11, которая в опорной точке 10 шарнирно соединена с топливной рейкой 1 . Опорная -часть 110 смонтирована с возможностью перемещения на опорном пальце 301 и жестко закрепленном в корпусе направляющем пальце G ,, так что сервомотор может изменять расстояние между опорой 112 упорного рычага 11 и кулачком 3. При этом опорная часть 110 также перемещается в осевом направлении в корпусе. . В соответствии со скоростью вра-. щения ведущего вала 20 грузы 19 центробежного регулятора 190 отклоняются наружу в большей или меньшей степени, что влечет за собой соответствующее перемещение поводка 171 на регулирующем пальце 17. С помощью передаточного механизма, образованного из поводка 171 для качающегося рычага 1, балансирного рычага 323, направлякицей детали 321, а также стерх ня 32 и пружины 33, рычаг кулачкового диска 31 и, тем самым, кулачковый диск 3 перемещаются в соответствии с ходом регулирукидего пал ца 17. 5В зависимости от положения рычага управления 15 упорный рычаг 11 с упором 113 может быть более или менее смещен влево, причем максимальная подача топлива достигается при прилегании упора к кулачковому диску 3. Если в системе рычагрм управления 15 установлено номинальное число оборотов, то топливная рейка 1 отжимается влево через установочную тягу 101 вместе с опорой 1012 непрерывным воздействием пружиной 103. Если при приведенном выше состоянии управления кулачковый диск 3 воздействует на упор 113 в направлении. мень.шей подачи топлива, то упорный рычаг 11 че рез направляющую скольжения 111 отводит топливную- рейку 1 назад. Этот отвод производится с преодолеванием усилия предварительно сжатой пружины 103. Соприкосновение упора 113 с кулачковым диском 3 имеет место только при установке числа оборотов свыше числа оборотов холостого хода посредством рычага управления 15. Если двигатель запускается прилегающим к упору G рычагом управления 15, то упор 113 упорного рычага 11 находится в области переднего контура 35 кулачкового диска 3. Кулачковый диск 3 удерживается в его положении упором 113, т.е. рачаг 31 кулачкового диска при увеличении числа оборотов не может повернуться влево. Возникающее при увеличении числа оборотов движение регуяирующэго пальца 17 и тем самым качающегося рычага 14 через балансирный рычаг 323. передается на направляющую деталь 321, причем эти последние части лишь предварительно нагружают пружину 33, так как стержень 32 не может поворачиваться посредством неподвижного ры- чага кулачкового диска 31. Описанное состояние запуска создается в том случае, если с помощью рычага управления 15 система установки числа оборотов отведена назад настолько, что упор 113 может выйти , из контура пусковой выемки 35 кулачкового диска 3. Предварительно нагруженная пружина 33 немедленно переставляет через стержень 32 и рычаг кулачкового диска 31 кулачковый диск 3 в положение, соответствующее действительному числу оборотов. Если кулачковый диск 3 должен быть выпЬлнен без особой пусковой выемки 35, то возможно опорную точку П2 переместить с помощью сервомотора при запуске от дискового кулачка,

: При этом образуется большее расстояние между упором 113 и кулачковым диском 3 так что для прилегания упора 113 через упорный рычаг 11 к кулачковому диску необходим больший ход топливной рейки (фиг. 2).

Формула изобретения

- 1. Всережимный регулятор числа об,ротов с зависящим от числа оборотов ограничением подачи топлива при максимальной нагрузке для топливных на cocoв дизельных двигателей с центробежным регулятором, движение регулирующего пальца которого при увеличении числа оборотов происходит в направлении топливного насоса, причем с помощью выполненного как двуплечий рычаг исполнительного органа топливная рейка перемещается через его верхнюю шарнирную точку в направлении большей подачи с силовым замыканием, а в направлении нулевой подачи - с геометрическим замыканием, и на исполнительном органе. расположена смещаемая рычагом управления средняя шарнирная точка, а нижняя шарнирная точка исполнительного органа находится на регули0ующем пальце центробежного регулятора, отличающийся тем, что упорный рычаг 11 с упором 113 простирающийся в направлении к оси центробежного регулятора, соединен с топливной рейкой 1 с геометричесКИМ замыканием или шарнирно, к этому упору относятся кулачковый диск 3 смонтированный в корпусе с возможностью поворота, причем этот кулачковый диск .3 через элементы геометрического или силового замыкания 31, 32, 33 и 321 соединен с качающимся рычагом 14, установленным в корпусе через укрепляемую опорную траверсу 50 под дорожкой регулирующего пальца 17 в направляющую скольжения 141 которого входит поводок 171 регулирующего пальца 17

2. Регулятор по п. 1, о т л и чающийся тем, что поводок 171 находится на ползуне 172, который может перемещаться на направляющем палце 51 опорной траверсы 50 и передвигаться регулирующим пальцем 17.

3. Регулятор по п. 1, о т л и чающийся тем, что элементы сивого замыкания 32, 33. 321 и 322 в нI правлении регулировка в сторону более высокого числа оборотов, находятся между качающимся рычагом и рычагом кулачкового диска 31.

k. Регулятор по п. 3, отличающийся тем, что стермень 32 поворотно соединен с рычагом кулачкового диска 31 причем этот стержень .32 проходит через направляющую деталь 321, шарнирно соединенную с качающимся рычагом 14 через балансирный рычаг 323 и имеет упор 322 для пружины 33 действующей непосредственно или косвенно между рычагом кулачкового диска 31 и направляющей деталью 321.

5.Регулятор по п. 1, о и чающийся тем, что упорный рычаг 11 проходит под осью кулачкового диска 30 в неподвижной или перемещаюемой параллельно топливной рейке

1 опорной части 110, и со стороны, противоположной опорной части 110, имеет направляющую скольжения 111,в которой смонтирован поводок 104 топливной рейки 1, при этом упор 113 раположен в средней области упорного рычага 11..

6.Регулятор по п. 5 о т л и ч а ю щ и и .с я тем, что опорная часть 110 соединена с органом управления 401 сервомотора 40 и перемещается на опорной части 301 кулачкового диска 30 параллельно топливной рейке 1. ..

7.Регулятор по п. 6, отличаю щ и и с я тем, что сервомотор 40 управляется в зависимости от одной или нескольких физических величин (давления наддува или давления воздуха и температуры двигателя) питаемого двигателя внутреннего сгорания.

8.Регулятор по п. 6, о т л и чающийся тем, что сервомотор 40 управляется в зависимости от процесса 3anycka двигателя внутреннего сгорания.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

W1Z WJ ji У .

lOff . . .J o.

Ш 102

ь

wt.2