Регулятор частоты вращения для двигателя внутреннего сгорания с наддувом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1062 3(51) Г 02 0 23/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКО 7Чистов,Курмановдизельной аппа3795233 974. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ, содержащий размещенные в корпусе центробежные грузы, управляющие через муфту силовым рычагом, который соединен с главной пружиной регулятора, с рейкой топливного насоса и с корректирующим устройством, которое включает в себя гидравлический сервомотор и мембрану, управляемую давлением наддува и имеющую связь с подпружиненным золотником сервомотора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности регулятора, связь мембраны с золотником сервомотора выполнена в виде двуплечего рычага, установленного на оси, закрепленной в корпусе, и имеющего регулировочный упор, причем усилие мембраны направлено под углом к оси золотника.Из1)сте)1 е От 1с 1 тс 51 к . 11 Г 1(Р с( (г ,и и 111( 1 Н)стц к с, с 1 с,1;( )(, (, .р(., ).,1 ;ливподачи 51 ри Ос)цес)влснии цаллмц;1 в лви(атель.Известен регулятор 1;.( Тоты вра)цеция5 лг 51 (вигателя внутрецнег сра(ия с наддувом, содержащий размсщеццые в корпусе цецтробежцыс )рузы, управля)ощие через муфту силов 1 м рычагом, который соединен с главной пружиной регулятора, с рейкой топлив)иц насоса и с корректиру ющим устройством, которое включает в сея гидравлический сервомотор и мембрану, управляемую давлением наддува и имеющую связь с подпружиненным золотником сервомотор. Такой регулятор обеспечивает требуемый закон тонливоподачи в зависимости От давления наддува и стартовую подачу лля запуска двигателя 1.Осцовцой недостаток этого регулятора состоит в том,что при обеспечении чувствительности мембраны к давлению налдувоч ного воздуха снижается быстролействие серндвигателя, увеличивается влияние вязкости н плотности рабочей жидкости, что приводит к снижению чувствительности и стабильности регулятора в работе.25Этот недостаток вызван ориентацией золотника сервомотора относительно крышки и использованием пружин для вьшолцения одновременно двух функций: уравновешивание мембраны, чувствительной к давлению наддува; уравновешивание поршня сервомотора.При сборке крышка устанавливается с перекосом относительно корпуса из-за технологических погрешностей ее изготовления и ориентация золотника относительно кьп 11- З 5 ки приводит к соответству)ощему перекосу его относительно поршня, что вызывает повышенное трение при скольжении золотника внутри поршня и снижение чувствительности серводвигателя и соответственно реГУл 51 тОРа.Для уравновешивания усилия, действующего на мембрану со стороны цаддувочного воздуха, требуется пружина с небольшим усилием предварительного натяжения и соответственно малым коэффициентом же сткости, так как давление наддува на низких скоростных режимах мало, а для обеспечения быстродействия серводвигателя и снижения влияния вязкости и плотности рабочей жидкости необходима пружина с большим предварительным натяжением. 50В известном регуляторе выполнение двух противоречивых требований невозможно.При усовершенствовании известного регулятора можно обеспечить необходимую чувствительность мембраны, однако из-за последовательного включения пружин в работу усилие предварительного натяжения пруге)н 14 с м 1, )ь)м кэффи циснтм ж(.стксти,1;Г) Дл)с з(1(ц)я быст)Одсйствия серволвигатсля;1 надсжного занмска хОлОднОГО двиГатсля, так как хОлОднос мас;1 О имеет Оольшук) вязкость. В этОм случае усилие со стороны раб1 ссй жидкости будет больше усилия малой пружины, что приведет к смещению поршня сервомотора влево и уменьшению стартовой подачи,Недостатками известного регулятора являются также сложность конструкции; наличие набора пружин, что требует регулировочных прокладок или устройства для осуществления настройки регулятора.Цель изобретения - повышение чувствительности регулятора.Поставленная цель достигается тем,что в регуляторе частоты вращения для двигателя с наддувом, содержащем размещенные в корпусе центробежные грузы, управляющие через муфту силовым рычагом, который соединен с главной пружиной регулятора, с рейкой топливного насоса и с корректирующим устройством, которое вклю чает в себя гидравлический сервомотор и мембрану, управляемую давлением наддува и имеющую связь с подпружиненным золотником сервомотора, связь мембраны с золотником сер вомотора выполнена в виде двуплечего рычага, установленного на оси закрепленной в корпусе, и имеющего регулировочный упор, причем усилие мембраны направлено под углом к оси золотника.На фиг. 1 схематически изображен регулятор при запуске двигателя, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при эксплуатации двигателя.Механический чувствительный элемент имеет вал 1, связанный через зубчатую передачу 2 с коленчатым валом двигателя (не показан). На валу 1 установлена крестовина 3, с которой шарнирно связаны центробежные грузы 4, взаимодействующие своими лапками с муфтой 5, опирающейся на силовой рычаг 6. Последний подвижно установлен на оси 7, закрепленной в корпусе 8 регулятора, шарнирно соединен с рейкой 9 топливного насоса и прижат к упору 1 О корректирук)щего устройства главной пружиной 11, затяжка которой определяется рычагам. 12 управления. Корректирующее устройство состоит из гидравлического сервомотора и мембранного узла.Сервомотор включает корпус 13 с расточкой 14, поршень 15, рабочую камеру 16, образованну)о торцовыми поверхностями поршня и корпуса и соединенную каналом 17 с источником давления рабочей жидкости Системой смазки двигателя).Пружина 18 сервомотора размещена между поршнем 15 и кольцом.19, закрепленнымв корпусе 13. Между кольцом 19 и пружиной 18 установлена тарельчатая шайба 20.Упор 10, соединенный с поршнем 15 при помощи резьбы,контрится гайкой 21.Золотник 22 сервомотора, скользящий в отверстии 23 поршня 15,выполнен в виде полого вала с торцовым фланцем 24. В поршне 15 выполнены окна 25.Мембранный узел состоит из корпуса 26, имеющего расточку 27, соединенную с полостью 28 отверстием 29.Мембрана 30 закреплена центральной частью на штоке 31 между шайбами 32 и 33 гайкой 34 и по контуру зажата между корпусом 26 и крышкой 35 болтами 36.Между мембраной 30 и крышкой 35 расположена герметичная полость 37,соединенная через трубопровод 38 с впускным патрубком двигателя (не показан).В полости 28 подвижно установлен на оси 39, закрепленной в корпусе 26, двуплечий рычаг 40, плечо 41 которого опирается на шток 31, плечо 42 охватывает вал золотника и взаимодействует с его фланцем 24, регулировочный упор 43 взаимодействует в процессе эксплуатации двигателя с регулируемым винтом 44, ввинченным в корпус 26 и законтренным гайкой 45,Пружина 46 мембраны установлена между фланцем 24 золотника 22 и регулируемым упором 47, законтренным гайкой 48.Отверстие 49 в корпусе 26 служит для отвода рабочей жидкости (масла). Мембранный узел крепится винтом 50 к корпусу 13 сервомотора. Корректирующее устройство крепится винтами 51 к корпусу 8 регулятора. Между корпусами 26, 13 и 8 установлены прокладки 52 и 53. При сборке мембранного узла между головкой регулируемого винта 44 и корпусом 26 устанавливается определенный зазор.Регулятор работает следующим образом.При неработающем двигателе в системе смазки двигателя и соответственно рабочей камере 16 отсутствует давление масла, и пружина 18 сервомотора сдвигает влево до упора корпус 13 и поршень 15 с упором 10, а в герметичной полости 37 отсутствует давление наддувочного воздуха, и пружина 46, действуя на фланец 24, перемещает золотник 22 вправо и мембрану 30 (через плечи 42 и 41 двуплечего рычага и шток 31) до упора шайбы 32 в крышку 35. При этом золотник 22 перекрывает окна 25 поршня 15 и рабочая камера 16 не имеет сообщения со сливом.Для запуска двигателя поворачиваютрычаг 12 управления против часовой стрелки при этом главная пружина .11 перемещает рычаг 6 с рейкой 9 влево до контакта рычага 6 с упором 10 (фиг. 1). После запуска двигателя давление в системе смазки возрастает, а давление наддувочного воздуха в герметичной полости 3( недостаточно для преодоления мембраной 30 усилия пружины 46.При этом окна 25 поршня 15 остаютсяперекрытыми золотником 22, и масло не вытекает из рабочей камеры 16, поэтому давление в ней увеличивается и, преодолевая усилие пружины 18, перемешает поршень 15 с упором 10 вправо до тех пор, пока не откроются окна 25 поршня 15 10 рабочее положение корректирующего устройства (фиг. 2), т.е. безнаддувная подача. Соответственно упор 10 и центробежные грузы 4 перемещают рычаг 6 с рейкой 9 вправо (уменьшение подачи), преодолевая усилие главной пружины 11,Равновесное положение поршня сервомотора возникает при некотором соотношении величины перекрытия б окон 25 поршня 15 золотником 22, которое определяет величину давления масла в рабочей камере 20 16 и усилие пружин 18 и 11.При увеличении частоты вращения двигателя давление наддувочного воздуха в герметичной полости 37 возрастает, и мембрана 30, действуя на двуплечий рычаг и преодолевая усилие пружины 46, перемещает золотник 22 влево, увеличивая величину б.При этом увеличивается плошадь проходного сечения, и давление в рабочей камере уменьшается настолько, что пружина 18, действуя на поршень 15,и пружина 11,действующая через рычаг 6 на упор 1 О, преодолевая усилие, действующее со стороны масла на поршень 15, перемещают последний с упором 10 влево до установления нового равновесного положения. Рычаг 6 с рейкой 9 также перемещаются влево, топливоподача увеличивается. т.е. обеспечивается наддувочная подача.Величина максимальной наддувочной топливоподачи ограничивается регулирующим винтом 44, обеспечивающим ее подрегулировКу на двигателе за счет увеличения хода золотника влево.При этом увеличение топливоподачи можно осуществить только на определенную величину, которая регламентируется зазором а между головкой винта и корпусом 26, 45При уменьшении частоты вращения двигателя давление наддувочного воздуха в герметичной полости 37 уменьшается, и усилие пружины 46, преодолевая усилие, действующее на мембрану, перемещает золот ник 22 вправо, уменьшая величину б,идавление масла в рабочей камере 16 возрастает, и, преодолевая усилие пружины 18 и 11, перемещает поршень 15 с упором 10 и рычаг 6 с рейкой 9 вправо. В результате топливоподача уменьшается..Поршень 15 будет перемещаться вправодо тех пор, пока шток 31 с мембраной не станет на упор в крышку 35. Дальнейшее1062416 17 13 д Составитель С. БТехред И. ВересТираж 550ИЛИ Государственногопо делам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушППП Патент, г. Ужгоро зин едактор В. Иванов аказ 10183/36 Ворректор М. ДемчикодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4 П митета открыт ая наб ул. Ппо 1 ццн вправо х вс,пвеличину, , и ццс масла уменьшится,и пружинь 1 В н 11 начнут перемещать порп)ень влевоТакизоразом, поршень 15 сервомотора постоянно следит за золотником 22, управляемым мембраной, чувствительной к давлению наддувочного воздуха, а регулятор об)сспечиваст требуемый закон топливоподачи для наддувпого двигателя.Выключение топливоподачи осуществляется механическим чувствительным элементом независимо от корректирующего устройства. С увеличением частоты вращения двигателя усилие центробежных грузов 4, преодолевая усилие главной пружины 11, перемецгает рычаг 6 с рейкой 9 вправо, уменьшая топливоподачу до нуля.При эксплуатации, в случае дымления двигателя, наддувная топливоподача может быь уменьшена до безнаддувной регулировочным винтом 44. Ири вьшорачивании винта 44 ограничивается ход двуплечсго рычага до нуля, при этом давление наддувочного воздуха, действующее на мембрану, не сможет переместить золотник 22 влево, и соответственно топливоподача остается безнаддх вной.Таким образом, чувствительность регулятора повышается.Кроме того, повышается быстродействие 10 регулятора, удобство регулнровок для настройки регулятора и его подрегулировок в эксплуатации.Использование предлагаемого регулятора обеспечивает снижение дымности отра, ботавших газов двигателя, уменьшает опасность выхода его из строя при нарушениях в режиме работы турбокомпрессора, улучшает протекание рабочего процесса двигателя, и, как следствие, его топливную экономичность.