Всережимный регулятор частоты вращения для двигателя внутреннего сгорания

Союз СоветскмкСоцмдлмстмческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 909253ао делам изобретений и открытий(54) ВСЕРЕ)КИМНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАШЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯрычагом, связанньния подачи толли с орг сумм озировающим рычаигателем, а шены на о м 1, связан вигателя, н нчатым Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.Известны всережимные регуляторычастоты вращения для двигателя внутреннего сгорания, например, автомобильногодизеля, содержащие по меньшей мере двепары грузов - тяжелых и легких, связанные каждая со своей подпружиненной муфтой, снабженной промежуточными рычагами, соединенными через суммирующий ры 10чаг с органом дозирования подачи топлива,и орган управления двигателем 1В известных регуляторах отсутствуютустройства, корректирующие максимальную1подачу топлива, вследствие чего не обеспечивается достаточный диапазон регулирования, а двигатели с такими регуляторами имеют значительный уровень вредных выбросов в атмосферу.2011 ель изобретения - расширение диапазона регулирования,Поставленная цель достигается тем,что регулятор снабжен дифференциальным гом и органом управления двпромежуточные рычаги подве бщей оси качания.Дифференциальный рычаг снабжен центральным и по меньшей мере двумя дополнительными упорами, причем дополнительные упоры выполнены в виде пальца, установленного в резьбовой втулке дифференциального рычага и снабженного выступом, эксцентрично смещенным относительно оси пальца, и расположены по обе стороны от центрального.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 - характеристика максимальной подачи топлива и частичные характеристики; на фиг. 3первый вариант коррекции характеристики максимальной подачи топлива", на фиг. 4- второй вариант коррекции максимальной подачи топлива,Регулятор снабжен вало390925 котором установлена крестовина 2 с шарнирно установленными парами тяжелых 3 и легких 4 грузов. Максимальное перемещение тяжелых 3 грузов ограничено наружным упором 5, а минимальный радиус вращения легких 4 грузов обеспечивается внутренним упором 6.Грузы связаны своими лапками с упорными подшипниками 7 и 8, устанор ленными на муфты 9 и 10, Муфта 9 соединена с промежуточным рычагом 11, удерживаемым через подвижную опору 12 пружиной 13, заключенной в гильзу 14. Муфта 10 соединена с промежуточ-, ным рычагом 15, удерживаемым через 1 упор 16 блоком пружин, состоящим из пружины 17, заключенной в гильзу 18 вместе с упором 10, пружины 19, заключенной в гильзу 20 вместе с гильзой 18, пружины 21 максимального ско- о ростного режима, заключенной в гильзу 14 и удерживаемой через гильзу 20 винтом 22 в сжатом состоянии, которое фиксируется с помощью гайки 23.Промежуточные рычаги 11 и 15 об шей осью качания 24 соединены с корпусом регулятора, а также между собой с помощью суммирующего рычага 25, сочлененного с дифференциальньм рычагом 26. Нижняя часть рычага 26 через упругое звено 27 связана с органом 28 управления двигателем, перемещение которого в сторону увеличения подачи ограничено упором 29, а верхняя часть с помощью тяги 30 соединена органом 31 дозирования подачи топлива топливного насоса высокого давления.Дифференциальный рычаг 26 снабжен центральным упором в виде винта 32 с контргайкой 33 и по меньшей мере двумя дополнительными упорами, выполненными в виде пальца 34 и 35 с эксцентрично расположенными относительно оси пальца выступом 36 и 37, втулки 38 и 39 и контргаек пальца 40 и 44 и резь- бовой втулки 42 и 43.Возможно применение третьего упора той же конструкции состоящего из пальца 44 с эксцентрично расположенным выступом 45, втулки 46 и контргаек50 пальца 47 и втулки 48.Отверстия 49 и 50 предназначены для грубой настройки величины корректирования максимальной подачи топлива,Суммирующий рычаг 25 подсоединен к рычагу 15 в точке б, к рычагу 11- в точке Ъ .Нафиг,2 а,в,с,Д, е,2,к-точки характеристики 51 при соответствую 3 фщих положениях органа дозирования топлива Ъ 1, И 1, И, И 4, и частотах вращения й- й на фиг. 3 а 1, в, в, в,су 31 еЗ, , К - точки первой коррекции характеристики 51 на фиг, 4, 4 ,4 ь,О 4, С 64 фЬ 44 З4 1ф " точки второй Горойкоррекции характеристики 51.Регулятор работает сведующим образом,При работе регулятора при минимальном положении органа 28 управления(например характеристика 52, фиг. 2)увеличение частоты вращения от п 1 доприводит к тому, что тяжелые грузы3 через муфту 9, преодолевая натяжениепружины 13, перемещают рычаги 11 и25 - вокруг неподвижной точки б (рычаг15 остается неподвижным, так как . легкие грузы 4 не могут преодолеть натяжение пружин 17, 19, 21), 26 вместе стягой 30 и органом дозирования 31 подачи топлива 31 в сторону уменьшенияподачи топлива по частичной характеристике 7. При смещении рычага 28 управления в сторону увеличения подачи топлива(например характеристика 53, фиг, 2)тяжелые грузы 3 перемещают орган дозирования подачи топлива лишь до частоты вращения б 4, касаясь при этом упора 5, При дальнейшем увеличении частоты вращения от п 4 до илегкие грузы 4через муфту 10, преодолевая натяжениепружин 17 и 19, перемешают рычаги 15и 25 вокруг неподвижной точки Ь (рычаг11 остается неподвижным, так как тяжелые грузы касаются упора 5), 26 "всторону уменьцгения подачи топлива по регуляторной характеристике 53. При смещении органа 28 управления в положение,соответствующее характеристике 54(фиг, 2), участок характеристики от п 1до б 4 также определяется деформациейпружины 13 и смецпением тяжелых грузов (легкие грузы неподвижны), участокот г 4 до и. - деформацией пружин 17 и19, а участок свыше й - только деформацией пружины 19, так как пружина 17выключается из работы, При смещенииоргана 28 управления в положение, соответствующее характеристике 55 (фиг,2), участок характеристики от п 1 до г 14определяется деформацией пружины 13 исмешением тяжелых грузов 3 (легкиегрузы неподвижны), увеличение частотывращения от б 4 до б приводит к тому,что тяжелые грузы 3 выключаются изработы и перемещения органа 31 дозирования подачи топлива осуществляется5 90легкими грузами за счет деформациипружин 17 и 19. При увеличении частоты вращения свыше и. пружина 17 выключается из работы и участок характеристики отдоопределяется деформацией только пружины 19, а увеличение частоты вращения свыше п,10 приводит к тому, что легкие грузы преодолевают предварительное натяжение пружины 21 и последний участок характеристики 55 (фиг, 2) от п,1 доо опредепяется деформацией пружин,19 и 21,обеспечивая тем самым надежнсе ограничение максимального скоростного режима двигателя. Изменение настройкипружины 21, т.е, изменение номинального режима двигателя производитсявинтом 22, фиксируюшимся гайкой 23,Орган управлеиия позволяет получитьхарактеристики 56 и 57,При работе регулятора на внешнейхарактеристике 51 (характеристикамаксимальной подачи топлива, фиг. 2),при положении органа 28 управления наупоре 29 и включения в работу упругого звена 27, на участке с 1 Ь увеличениечастоты вращения от ,1 до н приведетк тому, что муфта 9, рычаги 11 и 25переместятся под действием тяжелыхгрузов, а дифференциальный рычаг 26под действием упругого звена 27, обеспечивающего контакт эксцентрично смещенного выступа 39 на пальце 36 сверхним плечом промежуточного рычага11, сместит через тягу 30 орган 31дозирования подачи топлива в сторонуувеличения подачи топлива, В точке Ьв контакт с плечом неподвижного рычага 15 легких грузов вступает эксцентрично смещенный выступ 38 на пальце35.и при дальнейшем увеличении частоты врашения от п до й, перемещениядифференциального рычага происходит(если не учитывать искажающего действия относительного поворота рычагавокруг упора). В точке С начинают работать легкие грузы и при увеличении частоты вращения от 4 до 5 перемещениерычага 15 под действием легких грузовсопровождается перемещением дифференциального рычага 26 в сторону увеличения подачи под действием упругогозвена 27 (участок Од, фиг, 2).В точке д в контакт с рычагом 15входит винт 32 и увеличение частотывращения от т 1, доне вызывает перемещения дифференциального рычага 26(если не учитывать иска:жаюшее действие его относительного поворота, кото 9253 6. 5 1 О 15 25 ЭО Э 5 40 45 50 55 рое сводится до минимума размещением точки сочленения тяги с рычагом 26 в месте расположения винта 32, участок ЙЮ ), В точке Р с нижним плечом рычага 15 соприкасается выступ 37 на паль- це 34 и поворот рычага 15 под действием легких грузов приводит к смещению дифференциального рычага 26 вместе с тягой 30 и органом 31 дозирования подачи топлива в сторону уменьшения.подачи топлива (участок Я, фиг. 2), В точке , вследствие выхода из работы упругого звена 27 и начала совместной работы пружин 19 и 21, происходит отрыв рычага 26 от рычага 15 и начинает ся ограничительная ветвь К максимального скоростного режима. Здесь имеет место незначительное рассогласование в работе упругого звена 27 и пружины 21, Включение в работу пружины 21 зависит только от частоты вращения, а выключение упругого звена 27 определяется перемешением нижнего плеча дифференциального рычага 26, определяемого в.свою очередь, как перемещением верхнего плеча дифференциального рычага, зависящим кроме числа оборотов еще и от положения упоров. Поэтому после каждой регулировки упоров необходимо винтом 29 приводить в соответствие момент выключения из работы упругого звена 27, моменту срабатывания пружины 21, определяемому частотой врашения.Конструкцией предлагаемого регулятора предусмотрена возможность активного воздействия на протекание характеристики максимальной подачи топлива путем различных регулирввок упоров, Например, изменение положения выступа 45 приводит к изменению крутизны характеристики ЕЬ - она трансформируется в с 1 Ь (фиг. 3), а выступ 37 раньше коснется неподвижного рычага 15 (участок ЪЬ на фиг. 3), причем положение точки с 1 не изменится, если рычаг 11 первоначально находится в вертикальном положении. При изменении положениявтулки 46 относительно рычага 26 получаем вместо ФЪ -ОЙ 1 фиг. 3. Изменение положения выступов 36 и 37 приводит, во-первых, к изменению крутизны участков обратного и прямого корректирования, во-вторых, выступ 38 вступает в контакт с рычагом 15 при более низких частотах вращения, раньше передает свои функции винту 32, так как фугол замыкания уменьшается. Выступ 36 наоборот, позже вступает в контакт с рычагом 15. Крутизна участков обратного и прямого корректированияопределяется скоростью перемещения упоров, а вместе с тем и дифференциальногорычага, Для упора с выступом 27, осуществляющего обратное корректированиескорости перемещения увеличивается, 5а значит увеличивается и крутизна, Дляупора с выступом 36 она наоборот уменьшается - уменьшается и крутизна (получаем характеристику бйС д 6 1 Кфиг. 3). Изменение положения винта 32 Овлияет на протяженность участков обратного и прямого корректирования, а следовательно, на величину подачи топливапри максимальном крутящем моменте(получаем аЬС 66,В 1 с, фиг. 4 Изменяя положение вийта 32, можно совсемвывести из работывыступы 36 и 37(получаем 013 Гф 1 фиг 4) или исключить корректирование характеристики максимальной подачи топлива вообще (получаем аУ , фиг. 4). Изменение положения втулок 38 и 39 относительно рычага 26, не изменяя крутизны участковпрямого и обратного корректирования,влияет на частоту вращения при которой, 25выступы 36 и 37 включаются в работувплоть до получения такой характеристики как 4 ь СйьЯ,1 фиг, 4,Применение предлагаемого всережимного регулятора, позволит значительно Зррасширить скоростной диапазон регулирования при регламентировании формирования характеристики максимальной подачитоплива, что дает возможность болеетонко настраивать подачу топлива по количеству воздуха, поступающего в цилиндр двигателя и, тем самым, обеспечить более полное сгорание топлива, и следовательно, уменьшить количествовредных выбросов в атмосферу,Формула изобрет ения1. Всережимный регулятор частотывращения для двигателя внутреннего сгорания, например, автомобильного дизеля,содержащий по меньшей мере две парыгрузов - тяжелых и легких, связанныекаждая со своей подпружиненной муфтой,снабженной промежуточными рычагами,соединенными через суммирующий рычагс органом дозирования подачи топлива,и орган управления двигателем, о т л .ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования регулятор снабжен дифференциальным рычагом,связанным с органом дозирования подачи топлива, суммирующим рычагом и органом управления двигателем, а промежуточные рычаги подвешены на общейоси качания.2. Регулятор по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что дифференциальныйрычаг снабжен центральным и по меньшей мере двумя дополнительными упорами, причем дополнительные упоры выполнены в виде .кольца, установленного врезьбовой втулке дифференциального рычага и снабженного выступом, эксцентрично смещенным относитепьно оси кольцаи расположены по обе стороны от центрального.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 549586, кл,02 Э 1/10, 1977.Составитель В. ИщенкоТехред С.Мигунова Корректор Г. Огар актор Ю. Сере каз 834/ 5 ул.роектнан илиал П 1 П "Патент", г. Уж Тира Р 111 И Госуд по делам 035, Москж 548 ПодписнРственного комитета ГС изобретений и открытий ва, Ж, Г-аушская наб