Регулятор транспортного дизеля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ч)5 Г 02 О 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИ К АВТОРСКО(56) Авторское свидМ 1657700, кл. Е 02 о- е 40овательский институтиностроения МГТУ им 1 Л. Шатро А,Марко рфеноветельств 0 1/00,СССРо 89. ЗЕ СПОРТ бласть автоматическоигателей внутреннего и в центробежных регущения и угла опережетоплива, Сущность тор содержит центроьный элемент 1, мехаугла опережения ва 2 и механизм измеодаваемого топлива 3. твительный элемент 1 нтробежных грузов 9, версе 6, имеющей внут(54) РЕГУЛЯТОР ТР,А ЛЯ(57) Использование: о го регулирования дв сгорания, в частност ляторах частоты вра ния впрыскивания изобретения: регуля бежный чувствител низм изменения впрыскивания топли нения количества и Центробежный чувс выполнен в виде це размещенных на тра ренние прямые шлицы 7, находящиеся зацеплении с прямыми шлицами 8 хвост вика 4 кулачкового вала 5. Механизм изм нения угла опережения впрыскивания топлива 2 имеет муфту 10, взаимодействующую с грузами 9 и шарнирно соединенную с дополнительным оычагом 12, связанным через тягу 14 с рейкой регулирования угла опережения впрыскивания 15. Рейка 15 через шестерню 16 связана с поворотным эксцентриком 17, взаИмодействующим с торцевой поверхностью регулирующей втулки 18, установленной на плунжере 19. Механизм изменения количества подаваемого топлива 3 содержит тарелку 20, связанную через подшипник 21 с траверсой 6 и через тягу 22 с осью качания 13 дополнительного рычага 12. Тарелка 20 через основной рычаг 23 и тягу 29 взаимодействует с дозирующей рейкой 30, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом 31 регулирующей втулки 18. Основной рычаг 23 через всережимную пружину 25 связан с рычагом управления 26, П 1 унжер 19 подпружинен пружиной 32, а втулка 18 - пружиной 39, 5 ил,обеспечивает регулирования угла опережения впрыскивания топлива в зависимости отнагруэочного режима работы дизеля, Другой причиной невысокой точности регулирования является большее перестановочное усилие механизма изменения угла опережения впрыскивания топлива,Целью изобретения является повышение точности регулирования,Указанная цель достигается тем, что регулятор транспортного дизеля снабжен таИзобретение относится к области автоматического регулирования двигателей внутреннегосгорания, вчастности к центробежным регуляторам частоты вращения и угла опережения впрыскивания топлива,Известен регулятор транспортного дизеля, содержащий центробежный чувствительный элемент с грузами, подпружиненными всережимной пружиной и взаимодействующими через муфту, основной рычаг и дозирующую рейку с втулкой регулирования подачи топлива,Недостатком такого регулятора является его сравнительно невысокая точность регул ирования, так как регулятор необеспечивает регулирования угла опережения впрыскивания топлива, Функции такогорегулирования в топливном насосе возложены на дополнительную автоматическуюмуфту, которая изменяет угол опережения впрыскивания топлива при изменении скоростного режима работы дизеля.Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к предлагаемомурегулятору является регулятор транспортного дизеля, содержащий кулачковый валтопливного насоса, центробежный чувствительный элемент, выполненный в виде траверсы с центробежными грузами,подпружиненной муфты, установленной накулачковом валу с возможностью осевого перемещения относительно последнего и с .возможностью взаимодействия с центробежными грузами, топливный насос с плунжером и регулирующей втулкой и дозирующей рейкой, кинематически связанной с регулирующей втулкой с возможностью поворота последней, механизмизменения количества подаваемого топлива; выполненный в виде основного рычага, кинематически связанного с центробежным чувствительным элементом и дозирующей рейкой, рычага управления с всережимной пружиной, кинематически связанных с основным рычагом, механизм изменения углаопережения впрыскивания топлива,Недостатком описанного регулятора является его сравнительно невысокая точность регулирования, так как регулятор не 5 102530 релкой, установленной на кулачковом валу, тягой, шарнирно соединенной с тарелкой, траверса кинематически связана с тарелкой с возмокностью их совместного перемещения относительно оси кулачкового вала, причем основной рычаг шарнирно связан с тарелкой, регулирующая втулка топливного насоса подпружинена относительно корпуса топливного насоса и установлена с возможностью осевого перемещения относительно плунжера, а механизм изменения угла опережения впрыскивания топлива выполнен в виде дополнительного рычага, шарнирно связанного с муфтой и тягой, поворотного эксцентрика, установленного с возможностью взаимодействия с торцем регулирующей втулки, рейки регулирования угла опережения впрыскивания, кинематически связанной с дополнительным рычагом и поворотным эксцентриком с возможностью поворота последнего,На фиг,1 представлена принципиальная схема предлагаемого регулятора; на фиг,2 - конструктивная схема секции топливного насоса; на Фиг,3,4,5 - статические характеристики регулятора при различных положениях рычага управления.Регулятоо (фиг,1) содержит центробекный чувствительный элемент 1, механизм изменения угла опережения впрыскивания топлива 2 и механизм изменения количества подаваемого топлива 3.Центробежный чувствительньй элемент 1 включает размещенную на хвостовике 4 кулачкового вала 5 топливного насоса траверсу 6. Траверса 6 имеет внутренние прямые шлицы 7, находящиеся в зацеплении с прямыми шлицами 8 хвостовика 4 кулачкового валика 5, На траверсе 6 размещены центробежные грузы 9,Механизм изменения угла опережения впрыскивания топлива 2 содержит муфту 10, подпружиненную пружиной 11 к грузам 9.Муфта 10 шарнирно соединена с дополнительным рычагом 12, имеющим ось качания 13 и взаимодействующим через тяу 14 с рейкой регулирования угла опережения впрыскивания 15, Рейка 15 через шестерню 16 связана с поворотным эксцентриком 17, взаимодействующим с торцовой поверхностью регулирующей втулки 18, установленной на плунжере 19.Механизм изменения количества подаваемого топлива 3 содержит тарелку 20, связанную через подшипник 21 с траверсой 6.Тарелка 20 через тягу 22 соединена с осью качания 13 дополнительного рычага 12 и .шарнирно связана с основным рычагом 23, имеющим ось качания 24. Основной рычаг 23 через всережимную пружину 25 взаимо 1772384При полокении рычага управления 26 55 на упоре 27 затяжка всережимной пружины 25 максимальна и при номинальной частоте вращения равна центробежной силе грузов 9 (точка Ь, фиг,З). Увеличение частоты вращения приводит к увеличению центробеждействует с рычагом управления 26, перемещение которого ограничено упором 27 максимальной (номинальной) частоты вращения и упором 28 минимальной частоты вращения, Основной рычаг 23 через тягу 29 соединен с дозирующей рейкой 30, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом 31 регулирующей втулки 18 плунжера 19.Плунжер 19 подпружинен пружиной 32 к кулачку 33 кулачкового вала 5 топливного насоса. Плунжер выполнен с кольцевой полостью 34 (фиг.2) с прямой кромкой 35 регулирования начала пода и топлива и с косой кромкой 36 регулирования окончания подачи топлива. Кольцевая полость 34 соединена с надплункерной полостью 37 сверлением 38 в плунжере 19, Регулирующая втулка 18 подпружинена пружиной 39 к поворотному эксцентрику 17 и имеет наполнительное отверстие 40 и отсечное отверстие 41. В надплунжерной полости 37 установлен нагнетательный клапан 42.Регулятор работает следующим образом,Требуемый скоростной режим работы дизеля задается путем изменения положения рычага управления 26, При положении рычага управления на упоре 28 затяжка (деформация) всережимной пружины 25 минимальна и при минимальной частоте вращения равна центробежной силе грузов 9 (точка а, фиг,З), Увеличение частоты вращения приводит к увеличению центробежной силы грузов 9, расхождению их набольший радиус, перемещению траверсы 6 и тарелки 20 влево, повороту основного рычага 23 против часовой стрелки относительно оси 24 и перемещению дозирующей рейки 30 влево на уменьшение подачи топлива (на величину -Ь). При этом реализуется регулярная характеристика а - б (фиг.З), причем точка д соответствует режиму минимальной частоты вращения холостого хода,При перемещении рейки 30 влево науменьшение подачи топлива происходит поворот регулирующей втулки 18 относительно плунжера 19. В результате отсечное отверстие 41 поворачивается относительно косой кромки Зб и обеспечивается болеераннее окончание подачи топлива при неизменном начале подачи топлива, Таким образом, уменьшается рабочий ход плунжера и, следовательно, количество подаваемого топлива,5 10 15 20 25 30354050 ной силы грузов 9, расхождению их нэ больший радиус и перемещению дозирующей рейки 30 влево на уменьшение подачи топлива, При этом реализуется предельная регуляторная характеристика Ь- с (фиг.З), причем точка с соответствует режиму максимальной частоты вращения холостого хода.При перемещении рейки 30 влево нз уменьшение подачи топлива происходит поворот регулирующей втулки 18 относительно плунжерэ 19, что приводит к более раннему окончанию подачи топлива и, следовательно, к уменьшению количества подаваемого топлива,При положении рычага управления 26 на упоре 27 и пониженных скоростных режимах затяжка всережимной пружины 25 больше центробежной силы грузов 9, дсзирующая рейка 30 топливного насоса неподвижна и реализуется внешняя характеристика а - Ь (фиг,З).Регулирование угла опережения впрыскивания топлива в зависимости от частоты вращения осуществляется в заявляемом регуляторе следящим образом. 8 точке а (фиг.4) на минимальном скоростном режиме затяжка пружины 11 равна центробежной силе грузов 9, При положении рычага управления 26 на упоре 27 увеличение частоты вращения приводит к увеличению центробежной силы грузов 9, расхождению их нэ больший радиус, перемещению муфты 10 вправо(при неподвижной траверсе 6), повороту дополнительного рычага 12 по часовой стрелке относительно оси 13 и перемещению рейки регулирования угла опережения 15 вправо на увеличение угла опережения впрыскивания (на величину +Ь). При этом реализуется характеристика а - Ь (фиг.4), причем точка Ь соответствует номинальному скоростному режиму.При перемещении рейки 15 вправо на увеличение угла опережения впрыскивания топлива происходит поворот эксцентрика 17, что приводит к перемещению регулирующей втулки 18 вниз, В результате наполни- тельное отверстие 40 и отсечное отверстие 41 перемещаются вниз относительно прямой кромки 35 регулированчя начала подачи топлива и косой кромки 36 регулирования окончания подачи топлива соответственно. Этим обеспечивается более раннее начало подачи топлива (увеличение угла оперекения впрыскивания топлива), а также более раннее окончание подаи топлива, Однако при этом рабочий ход плунжера и, следовательно, кс ничества подаваемого топлива не изменяются,Регулирование угла оперевен,л впрыскивания тОплива в зависимос, нл руз 17723841ки (подачи топлива) осуществляется в заявляемом регуляторе следующим образом.При работе на номинальном скоростном режиме (точка Ь, фиг,4) и положении рычагауправления 2 бна упоре 27 центробежная сила грузов 9 равна силе предварительной затяжки всережимной пружины 25, Приувеличении частоты вращения грузы 9 расходятся на больший радиус, деформируяпружину 25 и перемещая траверсу б и тарелку 20 влево. Как отмечено выше, это приводит к перемещению доэирующей рейки 30влево на уменьшение подачи топлива порегуляторной характеристике Ь - с (фиг.3).Одновременно перемещение траверсы 6 итарелки 20 влево приводит к перемещениювлево тяги 22 с осью 13, повороту дополнительного рычага 12 по часовой стрелке иперемещению рейки регулирования углаопережения впрыскивания 15 вправо наувеличение угла опережения впрыскивания(по характеристике Ь - с, фиг.4), Таким образом обеспечивается увеличение угла опере.жения впрыскивания топлива по мереуменьшения подачи топлива по регуляторной характеристике.Аналогичный закон регулирования углаопережения впрыскивания топлива реализуется на минимальном скоростном режиме(характеристика а - б. фиг,4) и на других скоростных режимах,Таким образом, заявляемый регуляторпозволяет увеличивать угол опережениявпрыскивания топлива О по мере уменьшения подачи топлива 9 ц по регуляторнойхарактеристике (характеристики а-б и Ь-с,фиг,5).Использование данного регулятора посравнению с прототипом позволяет осуществить корректирование угла опережениявпрыскивания топлива в зависимости от нагрузки и уменьшить требуемое перестановочное усилие регулятора. Это позволяетповысить точность регулирования и, какследствие, уменьшить на 3,5) эксплуатационный расход топлива. Формула изобретения Регулятор транспортного дизеля, содержащий кулачковый вал топливного насоса, центробежный чувствительный элемент, 5 выполненный в виде траверсы с центробежными грузами, подпружиненной муфты, установленной на кулачковом валу с возможностью осевого перемещения относительно последнего и с возможностью вза имодействия с центробежными грузами,топливный насос с плунжером и регулирующей втулкой и дозирующей рейкой, кинематически связанной с регулирующей втулкой с возможностью поворота последней, меха низм изменения количества подаваемоготоплива, выполненный в виде основного рычага, кинематически связанного с центробежным чувствительным элементом и дозирующей рейкой, рычага управления с 20 всережимной пружиной, кинематическисвязанных с основным рычагом, механизм изменения угла опережения впрыскивания топлива,о тл ич а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, 25 он снабжен тарелкой, установленной на кулачковом валу, тягой, шарнирно соединенной с тарелкой, траверса кинематически связана с тарелкой с возможностью их совместного перемещения относительно оси 30 кулачкового .вала, причем основной рычагшарнирно связан с тарелкой, регулирующая втулка топливного насоса подпружинена относительно корпуса топливного насоса и установлена с возможностью осевого 35 перемещения относительно плунжера, а механизм изменения угла опережения впрыскивания топлива выполнен в виде дополнительного рычага, шарнирно связанного с муфтой и тягой, поворотного эксцен трика, установленного с воэможностьювзаимодействия с торцом регулирующей втулки, рейки регулирования угла опережения впрыскивания, кинематически связан-.ной с дополнительным рычагом и 45 поворотным эксцентриком с возможностьюповорота последнего.1772384 Л,г.г фид Ф 6 /Ь,г л,",г Р ЯВ г.У едак орректор О. Юркоаецкая КНТ СССР акаэ ВСоставитель И, Леон Техред М,Моргентал 825 Тираж ПодписноеИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10