Центробежный регулятор частоты вращения дизеля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 201/ ОБ Т ОПИСА АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТВУ насоса и подпружиненами, установленными с ительной затяжкой.статком такого регулявухрежимность, что не ть автоматическое регуксплуатационных режис рейкой ными тр различноОсно тора явл позволяе лировани мах. топливного мя пружин й предвар вным недо яется его д т обеспечи е на всех э ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР(71) Н аучно-исследовательский институтдвигателей и Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им. Н.Э,Баумана(72) В,И,Крутов, В.А.Марков и Б.П,Парфенов .(56) Крутов В,И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1979, с. 143-147, рис.76 76.(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ(57) Использование: двигателестроение, устройства для регулирования частоты вращения дизелей, например, транспортного назначения. Сущность изобретения; регулятор содержит корпус и размещенный в нем центробежный чувствительный элемент, имеющий расположенную на хвостовике кулачкового валика топливного насоса крестовину с радиальными вырезами, В радиальных вырезах размещены ползуны с установленными на них основными центробежными грузами, Полэуны через шарниры и рычаги с осями качания связаны с дополИзобретение относится к устройствам для регулирования частоты врашения дизелей и может быть использовано в дизелях транспортного назначения.Известен центробежный регулятор частоты вращения дизеля, содержащий размещенную на хвостовике кулачкового валика топливного насоса втулку с размещенными на ней центробежными грузами, связанными через двухплечий рычаг и главный рычаг Я 3 1778337 нительными центробежными грузами, подпружиненными пружинами. Основные центробежные грузы с осями качания и лапками через подшипник взаимодействуют с втулкой. Втулка через шарнир действует на главный рычаг регулятора, верхняя ось которого через тягу соединена с регулирующим органом топливного насоса (рейкой), а нижняя ось - с рычагом управления, Перемещение .рейки в сторону увеличения подачи топлива ограничено упором, а перемещение рычага управления ограничено упором минимальной частоты вращения и упором максимальной (номинальной) частоты вращения.Главный рычаг через шарнир, тягу и шарнир взаимодействует с дополнительным рычагом с.осью качания. Рычаг через шарнир и 3 подшипник воздействует на подвижную крестовину, которая может перемещаться по хвостовику вдоль паза с расположенным в нем штифтом. Опорная втулка подпружинена пружиной, опирающейся на гильзу, ко- Б торая в свою очередь подпружинена пружиной, Гильза через тягу и шарнир связана сдополнительным рычагом. Рычагимеет упор, соответствующий всережимному регулированию, и упор, соответствующий , двухрежимному регулированию. 3 ил.Ы Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту являетсяцентробежный регулятор частоты вращения дизеля, содержащий корпус, центробежный чувствительный элемент, выполненный в виде крестовины с размещенными на ней осями качания основных центробежных грузов и установленный на кулачковом валу, подпружиненную втулку, установленную соосно с осью вращения чувствительного элемента с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с основными центробежными грузами, главный рычаг регулятора с рычагом управления, причем главный рычаг шарнирно соединен с под-.пружиненной втулкой и кинематически связан с регулирующим органом топливного насоса высокого давления.оНедостатком известного регулятора является увеличение степени неравномерности регуляторных характеристик при уменьшении регулируемой частоты враще. ния, что снижает точность поддержания скоростного режима, а также в большей степени его сравнительно невысокие функциональные возможности, т,к. регулятор обеспечивает только всережимное регулирование, в то время как при работе дизеля, например при быстроменяющихся условиях движения более предпочтительно двухрежимное регулирование, обеспечивающее лучшую экономичность, Эти недостатки уменьшают функциональные возможности регулятора.Целью изобретения является расширение функциональныхвозможностей.Цель достигается тем, что центробежный регулятор частоты вращения дизеля, содержащий корпус, центробежный чувствительный элемент, выполненный в виде крестовины с размещенными на ней осями качания основных центробежных грузов и установленный на кулачковом валу, подпружиненную втулку, установленную соосно с осью вращения чувствительного элемента с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с основными центробежными грузами, главный рычаг регулятора с рычагом управления, причем главный рычаг шарнирно соединен с подпружиненной втулкой и кинематически связан с регулирующим органом топливного насоса высокого давления, снабжен дополнительным рычагом, шарнирно соединенным с крестовиной, дополнительными центробежными грузами с рычагами, установленными с возможностью качания на крестовине и подпружиненными относительно последней, на которых установлены оси качания основных центробежных грузов, подпружиненной относительно корпуса гильзой, установленной коаксиально относительно втулки и с 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 возможностью осевого перемещения относительно последней, дополнительным рычагом управления, кинематически связанным с гильзой, тягой, шарнирно связанной с главным и дополнительным рычагами, причем крестовина установлена на валу с возможностью осевого перемещения и выполнена с радиальнсчми вырезами, в которых установлены ползуны, шарнирно соединенные с рычагами дополнительных центробежных грузов, а втулка подпружинена относительно корпуса.На фиг.1 показан регулятор, общий вид; на фиг.2- статические характеристики регулятора при всережимном регулировании; на фиг,3 - статические характеристики регулятора при двухрежимном регулировании,Регулятор содержит корпус 1 и размещенный в.нем центробежный чувствительный элемент 2, имеющий расположенную на хвостовике 3 кулачкового валика топливного насоса крестовину 4 с радиальными вырезами 5, В радиальных вырезах 5 размещены ползуны 6 с установленными на них основными центробежными грузами 7. Ползуны 6 через шарниры 8 и рычаги 9 с осями качения 10 связаны с дополнительными центробежными грузами 11, подпружиненными пружинами 12. Основные центробежные грузы 7 с осями качения 13 и лапками 14 через подшипник 15 вэаимодействуютс втулкой 16. Втулка 16 через шарнир 17 действует на главный рычаг 18 регулято- . ра, верхняя ось 19 которого через тягу 20 соединена с регулирующим органом 21 топливного насоса (рейкой), а нижняя ось 22 - с рычагом 23 управления. Перемещение рейки 21 в сторону увеличения подачи топлива ограничено упором 24, а перемещение рычага 23 управления ограничено упором 25 минимальной частоты вращения и упором 26 максимальной (номинальной) частоты вращения; Главный рычаг 18 через шарнир 27, тягу 28 и шарнир 29 взаимодействует с дополнительным рычагом 30 с осью качания 31. Рычаг 30 через шарнир 32 и подшипник 33 воздействует на подвижную крестовину 4, которая может перемещаться по хвостовику 3 вдоль паза 34 с расположенным в нем штифтом 35. Опорная втулка 16 подпружинена пружиной 36, опирающейся на гильзу 37, которая в свою очередь подпружинена пружиной 38. Гильза 37 через тягу 39 и шарнир 40 связана с дополнительным рычагом 41, Рычаг 41 имеет упор 42, соответствующий всережимному регулированию, и упор 43, соответствующий двухрежимному регулированию.Регулятор работает следующим образом. Требуемый закон регулирования зада 1778337ется путем изменения положения рычага 41, При движении транспортной машины по магистрали рычаг 41 необходимо перевести в положение на упор 42, При этом реализуются всережимные характеристики (фиг.2), Перемещение рычага 41 (фиг.1) на упор 42 приведет к перемещению гильзы 37 влево до касания с втулкой 16 под действием силы деформируемой пружины 38 и к деформации пружины 38. Причем пружина 36 при этом выключается из работы регулятора.Требуемый скоростной режим при всережимном регулировании задается путем изменения положения рычага 23 управления, что приводит к повороту главного рычага 18 относительно оси 19 и изменению деформации пружины 38. Причем для того, чтобы при изменении положения рычага 23 управления не изменялось положение основных центробежных грузов 7 относительно втулки 16, крестовина 4, соединенная через рычаг 30 и тягу 28 с главным рычагом 18, перемещается по хвостовику 3 кулачкового валика на столько же, на сколько перемещается втулка 16, При положении рычага 23 управления на упоре 26 сила деформации пружины 38 максимальна и при номинальной частоте вращения равнацентробежной силе грузов 7 (точка д, фиг,2)Увеличение частоты вращения приводит к увеличению центробежной силы грузов 7, к расхождению их на больший радиус вращения, к перемещению втулки 16 с гильзой 37вправо, к повороту главного рычага 18 вокруг оси 22 по часовой стрелке и к перемещению регулирующего органа 21 вправо на уменьшение подачи топлива. При этом формируется предельная регуляторная характеристика б - е (фиг,2). При частоте вращения меньше номинальной сила деформация пружины 38 больше центробежной силы грузов 7, регулирующий орган 21 находится на упоре 24 и формируется внешняя характеристика а - б (фиг.2), соответству-. ющая максимальному выходу регулирующего органа. При положении рычага управления 23 на упоре 25 сила деформации пружины.38 минимальна и при минимальной частоте вращения равна центробежной силе грузов 7 (точка а, фиг,2), Увеличение частоты вращения приводит к увеличению центробежной силы грузов 7, к расхождению их на больший радиус,и к перемещению регулирующего органа 21 вправо на уменьшение подачи топлива, При этом формируется регуляторная характеристика а- (фиг.2). В случае, если рычаг 23 управления находится в промежуточных между упорами 25 и 265 10 15 20 25 30 35 45 50 55 положениях, формируются промежуточные регуляторн ые характеристики.Для того, чтобы центробежный регулятор обеспечивал всережимное регулирование с требуемой степенью неравномерности (810) регуляторных .характеристик на пониженных скоростных режимах, необходимо внести в конструкцию регулятора специальные усовершенствования, исправляющие характеристики степени неравномерности. В данном регуляторе это достигается путем увеличения радиуса расположения осей 13 качания основных центробежных грузов 7 при уменьшении частоты вращения. Такое увеличение радиусов расположения осей 13 обеспечивается с помощью дополнительных центробежных грузов 11. При уменьшении частоты вращения под действием усилия деформированных пружин 12 грузы 11 сходятся и перемещают ползуны 6 с установленными на ползунах осями 13 на больший радиус вращения,Двухрежимное регулирование (фиг.З)реализуется при положении рычага 41 (фиг,1) на упоре 43. Перемещение рычага 41 на упор 43 приводит к перемещению гильзы 37 вправо, При этом деформация пружины 36 уменьшается и она включается в работу регулятора, а деформация пружины 38 увеличивается и становится равной деформации этой пружины при всережимномрегулировании и положение рычага 23 управления на упоре 26, Причем при двухрежимном регулировании предварительная деформация пружины 38 не изменяется при изменении положения рычага 23 управления.40 При двухрежимном регулировании выбор требуемой характеристики осуществляется путем изменения положения рычага 23 управления. Перемещение рычага 23 управления в положение на упор 26 приводит к повороту главного рычага 18 относительно оси 19 против часовой стрелки, перемещению втулки 16 вправо до касания с гильзой 37 и к деформации пружины 36, Причем, пружина 36 при этом выключается из работы регулятора. На номинальном скоростном режиме предварительная деформация пружины 38 равна центробежной силе грузов 7 (точка б, фиг,3). Увеличение частоты вращения приводит к увеличению центробежной силы грузов 7, к расхождению их на больший радиус и к перемещению регулирующего органа 21 вправо на уменьшение подачи топлива. При этом формируется предельная регуляторная характеристика б-е (фиг.З).При частоте вращения меньше номинальной сила деформации пружины 38 больше1778337 Редакт м кова рректо оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Составитель В,Круто Техред М.Моргентал Заказ 4173 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, Подписноеетениям и открытиям при ГКНТ СССшская нэб., 4/5