трехрежимный центробежный регулятор частоты вращения автомобильного дизеля

Формула изобретения

ТРЕХРЕЖИМНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНОГО ДИЗЕЛЯ, содержащий корпус, приводной вал с крестовиной, муфту, установленную с возможностью перемещения вдоль оси вала, промежуточный и главный рычаги, шарнирно установленные на одной оси, центробежные грузы, устновленные на крестовине с возможностью взаимодействия с муфтой, двуплечий рычаг, шарнирно установленный на промежуточном рычаге и кинематически связанный первым плечом с подпружиненной рейкой топливного насоса, а вторым плечом - с возможностью взаимодействия со штоком пружинного антикорректора, установленного на промежуточном рычаге, дополнительный рычаг, шарнирно установленный на главном рычаге и связанный одним плечом через пружину максимального скоростного режима с главным рычагом, рычаг управления, кинематически связанный через пружины промежуточного скоростного режима и минимального скоростного режима с вторым плечом дополнительного рычага, пружинный корректор, установленный на главном рычаге с возможностью взаимодействия с первым плечом двуплечего рычага, пружину холостого хода, соединенную с рычагом управления, причем муфта выполнена с возможностью взаимодействия с промежуточным рычагом, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными центробежными грузами, установленными на крестовине, дополнительной муфтой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси вала и с возможностью взаимодействия с дополнительными центробежными грузами, силовым рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с дополнительной муфтой и связанным через пружину холостого хода с рычагом управления, тягой, шарнирно связанной с силовым рычагом и рейкой топливного насоса, регулируемым винтом, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с силовым рычагом, и ограничительным винтом, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с главным рычагом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а конкретнее к центробежным регуляторам частоты вращения дизелей.

Известны трехрежимные регуляторы частоты вращения дизелей, содержащие грузы, муфты, рычаг управления и пружины, противодействующие центробежной силе грузов, и через рычаги и тяги, перемещающие рейку топливного насоса.

Такие регуляторы обеспечивают пологое протекание характеристик на промежуточных между минимальным и максимальным скоростными режимами, корректируют внешнюю характеристику, чтобы обеспечить необходимую величину запаса крутящего момента и ограничить подачу топлива на минимальных скоростных режимах для уменьшения вредных выбросов в атмосферу, и автоматически устанавливают необходимую величину пусковой подачи топлива.

Однако пологое протекание регуляторных характеристик на промежуточных скоростных режимах не обеспечивает эффективной работы на режимах принудительного холостого хода автомобильного дизеля. Для этого необходимо более крутое протекание на режимах ниже холостого хода дизеля.

Техническое исполнение заявляемого регулятора наиболее близко к конструкции регулятора частоты вращения дизеля (авт.св. N 1204763).

Конструктивно регулятор выполнен в виде приводного вала с центробежными грузами, муфтой, установленной на приводном валу с возможностью взаимодействия с центробежными грузами и промежуточным рычагом, установленным на одной оси в корпусе с главным рычагом и связанным с последним через регулируемый винт. На промежуточном рычаге шарнирно установлен двуплечий рычаг, первым плечом связанный с рейкой топливного насоса, а вторым - с возможностью взаимодействия со штоком пружинного антикорректора, установленного на промежуточном рычаге; дополнительного рычага, шарнирно установленного на главном и связанного одним плечом через пружину максимального скоростного режима с главным рычагом, а вторым плечом - через пружины промежуточного и максимального скоростных режимов с рычагом управления, шарнирно установленным в корпусе.

Целью настоящего изобретения является уменьшение расхода топлива при работе дизеля на режимах принудительного холостого хода.

Указанная цель достигается тем, что регуляторные характеристики на промежуточных скоростях режима ниже холостого хода имеют более крутое протекание, чем на тех же режимах выше холостого хода.

Для этого регулятор снабжен дополнительными центробежными грузами, установленными на крестовине, дополнительной муфтой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси вала и с возможностью взаимодействия с дополнительными центробежными грузами, силовым рычагом, установленным с возможностью взаимодействия с дополнительной муфтой и связанным через пружину холостого хода с рычагом управления, тягой, шарнирно связанной с силовым рычагом и рейкой топливного насоса, регулируемым винтом, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с силовым рычагом и ограничительным винтом, установленным в корпусе с возможностью взаимодействия с главным рычагом.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема регулятора; на фиг.2 - его статические характеристики, где обозначено: К - координата рейки; С - частота вращения дизеля.

Регулятор состоит из следующих элементов: приводного вала 1 с крестовиной 2, на которой установлены центробежные грузы 4 и дополнительные центробежные грузы 3. Дополнительная муфта 5, установленная с возможностью перемещения вдоль оси вала 1 и с возможностью взаимодействия с дополнительными центробежными грузами 3, взаимодействуют с силовым рычагом 6, шарнирно установленным в корпусе и связанным через пружину холостого хода 33 с рычагом управления 25, и через тягу 7, оснащенную пальцем 37, - с рейкой 9 топливного насоса, имеющей пазы 8 и 16 и связанной с корпусом пусковой пружиной 10. Муфта 11 установлена с возможностью перемещения вдоль оси вала 1 и взаимодействия с центробежными грузами 4 и через ролик 12 - с промежуточным рычагом 13, установленным в корпусе на оси 35. Двуплечий рычаг 14, шарнирно установленный на промежуточном рычаге 13, первым плечом связан через тягу 15 с пазом 16 рейки 9 топливного насоса, а вторым плечом - со штоком пружинного антикорректора 20 установленного на рычаге 13.

В главный рычаг 19, шарнирно установленный в корпусе регулятора на оси 35, ввернуты корректор, оснащенный пружиной 18 и штоком 17, с возможностью взаимодействия с двуплечим рычагом 14, и винт 27 с возможностью взаимодействия с промежуточным рычагом 13. Поворот рычага 19 в одну сторону ограничен винтом 28, а в другую - винтом 29.

Дополнительный рычаг 21 с помощью шарнира 36 установлен на главном рычаге 19 и одним плечом связан с ним через пружину 26 максимального скоростного режима и винт 30, а другим плечом, имеющим палец 32, связан через пружину 23 промежуточных скоростных режимов, оснащенную серьгой 24, и пружину 22 минимального скоростного режима, оснащенную регулировочным винтом 31, с рычагом управления 25, поворот которого в сторону увеличения подачи топлива ограничен упором 38.

В корпусе установлен регулируемый винт 34 с возможностью взаимодействия с силовым рычагом 6.

При работе регулятора на максимальном скоростном режиме рычаг управления 25 повернут против часовой стрелки до упора 38, и пружины 22, 23 и 33 имеют максимальное натяжение. Центробежная сила грузов 4, преодолевая усилие натяжения пусковой пружины 10, поворачивает промежуточный рычаг 13 совместно с двуплечим рычагом 14 по часовой стрелке до упора последнего в шток 17 корректора 18, и перемещает рейку 9, соединенную тягой 1 с двуплечим рычагом 14, в положение, соответствующее координате дозирующего органа К₃ при частоте вращения С₁. При этом формируется участок характеристики Л-М. При частоте вращения С₂ начинает сжиматься пружина антикорректора 20, рычаг 13 поворачивается по часовой стрелке относительно оси 35, а двуплечий рычаг 14 поворачивается против часовой стрелки относительно точки опоры в шток корректора 17 и перемещает рейку 9 на увеличение подачи топлива до координаты К₁ при частоте С₄ (участок Н-П).

Дальнейшее увеличение частоты вращения не сопровождается изменением координаты "К", которое определяется положением главного рычага 19, определяемое винтом 28. При частоте С₅ начинает сжиматься пружина корректора 18, что позволяет поворачиваться рычагу 13 совместно с рычагом 14 по часовой стрелке и выдвигать рейку 9 на уменьшение подачи до координаты К₂ при частоте вращения С₇ (участок р - т). При частоте вращения С₈ начинает растягиваться пружина максимального скоростного режима 26, при этом рычаг 21, удерживаемый пружинами 22 и 23, поворачивается против часовой стрелки, а рычаг 19 - по часовой стрелке до момента, когда он коснется ограничительного винта 29 (формируется участок и - ф), что соответствует координате рычага управления К₄. К этому моменту зазор в пазу 8 рейки 9 исчезает, так как палец 37 тяги 7 переместится вправо под воздействием силового рычага 6, поворачивающегося по часовой стрелке от усилия грузов 3, передаваемого через муфту 5. С этого момента рейка 9 топливного насоса (положение которой соответствует координате К₄) перемещается при помощи силового рычага 6 через тягу 7. Таким образом формируется участок характеристики ф - ш.

Промежуточное положение рычага 25 управления соответствует меньшему усилию предварительного натяжения пружин 22, 23 и 33. При этом регуляторная характеристика на участке л - м формируется описанным выше способом. В точке "а" начинает растягиваться пружина 22, и рычаг 19 совместно с рычагом 21 поворачиваются как один рычаг совместно с рычагами 13 и 14 вокруг оси 35 по часовой стрелке. Рейка 9 топливного насоса выдвигается на уменьшение подачи (участок а - б). В точке "б" при частоте вращения С₂ начинает растягиваться пружина 23 промежуточного скоростного режима, и все рычаги (19 совместно с 21 и 13 совместно с 14) поворачиваются вокруг оси 35 по часовой стрелке (участок б - в). Кроме пружин 22 и 23 на формирование участка характеристики в - г оказывает влияние и пружина антикорректора 20. На участке характеристики г - д регулятор работает аналогично б - в, а при формировании характеристики д - е продолжают растягиваться пружины 22 и 23, и сжимается пружина корректора 18. В точке "е" при координате К₄ рычаг 19 упирается в винт 29, и перемещение рейки 9 происходит при помощи грузов 3, муфты 5, рычага 6 и пружины 33. Таким образом, формируется участок е - ж аналогично участку ф - ш.

Очевидно, что соединение рейки 9 топливного насоса с двумя рычагами 14 и 7 и установка в корпусе регулируемого винта 29, ограничивающего поворот главного рычага 19 в сторону уменьшения подачи топлива, приводит к выключению из работы всей системы рычагов, пружин, тяг, связанных с главным 19, и позволяет включить в работу силовой рычаг 6, связанный с рычагом управления 25 через пружину 33 и с рейкой 9 через тягу 7. Тем самым формируется крутое протекание характеристик и обеспечивается надежное выключение подачи топлива на всех скоростных режимах, включая промежуточные, ниже координаты К₄, которая при помощи винта 29 устанавливается вблизи положения, соответствующего холостому ходу дизеля. Надежное выключение подачи топлива приводит к его экономии в процессе эксплуатации.