Регулятор с ограничением расхода топлива при максимальной нагрузке в зависимости от частоты вращения для топливных насосов дизельных двигателей

 

1. РЕГУЛЯТОР С ОГРАНИЧЕНИЕМ РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ , содержащий центробежный исполнительный орган с установочным штифтом, выполненным с возможностью перемещения при повыщении частоты вращения в сторону топливного насоса, регулирующую рейку, связанную с исполнительным органом, выполненным в виде двуплечего рычага, при повороте верхней точки которого рейка по направлению увеличения подачи имеет силовое замыкание, а по направлению уменьшения подачи - геометрическое замыкание, двуплечий рычаг снабжен средней (центральной ) точкой передачи движения, связанной с рычагом управления, и нижней точкой поворота , расположенной на поводке сухаря, установленного в опорах корпуса на жестком направляющем штыре, связанном с установочным щтифтом, отличающийся тем, что корпус регулятора снабжен опорой 50, которая в одной плоскости между установочным щтифтом 17 и осью 30 дискового кулачка 3 снабжена коромыслом 14 и в плоскости ниже оси 30 - направляющей кулисой 51 для регулируемой точки поворота 112 ощупывающего рычага 11, связанного с регулирующей рейкой 1 при ее зацеплении с геометрическим замыканием, расположенного по направлению оси центробежного исполнительного органа и снабженного упором 113, связанным с дисковым кулачком 3, соединенным при помощи системы с геометрическим или силовым замыканием 31, 32, 33, 320, 323, 328 с коромыслом 14, в направляющей скольжения 141 которого расположен поводок 171 установочного штифта 17. 2.Регулятор по п. I, отличающийся тем, что система с силовым замыканием 32, 33. 323, 328 по направлению увеличения частоты вращения расположена между коромыслом 14 и рычагом дискового кулачка 31. 3.Регулятор по п. 2, отличающийся тем, что стержень 32 выполнен с возможностью колебания и смещения на рычаге дискового кулачка 31 при помощи направляющей скольжения 328, при этом стержень 32 щарнирно подсоединен к коромыслу 14 для его регулирования при помощи балансира 323 и S8 пружины 33, расположенной между направ (Л ляющей скольжения 328, соединенной с рычагом дискового кулачка 31, и снабжен упором 322 и регулируемым упором 320, связанным с направляющей скольжения 328 при помощи пружины 33. 4.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что ощупывающий рычаг 11 снабжен направляющей скольжения 111, в опорах котоО5 рой установлен поводок 104 регулирующей 1C рейки 1, а в средней зоне ощупывающего рычага 11 установлен упор 113. 5.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, со что точка поворота 112 соединена.с регулирующей рейкой 401, связанной с серводвигателем 40, причем точка поворота 112 по отношению к направляющей кулисы 51 опоры 50 и в направлении, паралле тьном регулирующей рейки 1, выполнена подвижной . 6.Регулятор по п. I, отличающийся тем, что серводвигатель 40 выполнен управляемым по сигналу рабочего параметра дизельного двигателя, например по давлению наддува .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) F 02 D 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO (.В 3

М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (89) 140157 ГДР (21) 7770939/25-06 (22) 30.11.79 (31) WPF 02 Р/210271 (32) 29. 12. 78 (33) ГДР (46) 15.01.84. Бюл. ¹ 2 (72) Клаус Маттеес (ГДР) (71) ФЕБ Баркас — Верке, Карл — Маркс—

Штадт (ГДР) (53) 621.43-545 (088.8) (54) (57) 1. РЕГУЛЯТОР С ОГРАНИЧЕНИЕМ РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ МАКСИМАЛЬНОй НАГРУЗКЕ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, содержащий центробежный исполнительный орган с установочным штифтом, выполненным с возможностью перемещения при повышении частоты вращения в сторону топливного насоса, регулирующую рейку, связанную с исполнительным органом, выполненным в виде двуплечего рычага, при повороте верхней точки которого рейка по направлению увеличения подачи имеет силовое замыкание, а по направлению уменьшения подачи — геометрическое замыкание, двуплечий рычаг снабжен средней (центральной) точкой передачи движения, связанной с рычагом управления, и нижней точкой поворота, расположенной на поводке сухаря, установленного в опорах корпуса на жестком направляющем штыре, связанном с установочным штифтом, отличающийся тем, что корпус регулятора снабжен опорой 50, которая в одной плоскости между установочным штифтом 17 и осью 30 дискового кулачка 3 снабжена коромыслом 14 и в плоскости ниже оси 30 — направляющей кулисой 51 для регулируемой точки поворота 112 ощупывающего рычага 11, связанного с регулирующей рейкой 1 при ее зацеплении с геометрическим замыканием, расположенного по направлению оси центробежного исполнительного органа и снабженного упором

ÄÄSUÄÄ 1067237 А

113, связанным с дисковым кулачком 3, соединенным при помощи системы с геометрическим или силовым замыканием 31, 32, 33, 320, 323, 328 с коромыслом 14, в направляющей скольжения 141 которого расположен поводок 171 установочного штифта 17.

2. Регулятор по и. I, отличающийся тем, что система с силовым замыканием 32, 33.

323, 328 по направлению увеличения частоты вращения расположена между коромыслом 14 и рычагом дискового кулачка 31.

3. Регулятор по и. 2, отличающийся тем, что стержень 32 выполнен с возможностью колебания и смещения на рычаге дискового кулачка 31 при помощи направляющей скольжения 328; при этом стержень 32 шарнирно подсоединен к коромыслу 14 для его регулирования при помощи балансира 323 и пружины 33, расположенной между направляющей скольжения 328, соединенной с рычагом дискового кулачка 31, и снабжен упором 322 и регулируемым упором 320, связанным с направляющей скольжения 328 при помощи пружины 33.

4. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что ощупывающий рычаг 11 снабжен направляющей скольжения 111, в опорах которой установлен поводок 104 регулирующей рейки 1, а в средней зоне ощупывающего рычага 11 установлен упор 113.

5. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что точка поворота 112 соединена.с регулирующей рейкой 401, связанной с серводвигателем 40, причем точка поворота 12 по отношению к направляющей кулисы 51 опоры 50 и в направлении, параллельном регулирующей рейки I, выполнена подвижной.

6. Регулятор по п. I, отличающийся тем, что серводвигатель 40 выполнен управляемым по сигналу рабочего параметра дизельного двигателя, например по давлению наддува.

1067237 с

Ф

25

7. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что дисковый кулачок 3 снабжен пусковой выемкой 35.

8. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что направляющая скольжения 161 регулирует рычаг 16 на стороне, противоположной топливному насосу, выполнена открытой.

Изобретение Относится к регуляторам ограничения расхода топлива при максимальной нагрузке, в зависимости от частоты вращения, для топливных насосов дизельных двигателей с центробежным исполнительным органом, движение установочного штифта которого при повышении частоты вращения происходит по направлению топливного насоса.

У таких регуляторов исполнительный орган выполнен в виде двухплечего рычага, при повороте верхней точки которого регулирующая рейка, смешаясь посредством усилия пружины по направлению увеличения подачи, имеет силовое замыкание и, смешаясь по направлению нулевой подачи, имеет геометрическое замыкание.

Исполнительный орган имеет среднюю точку передачи движения, перемещаемую рычагом управления, в то время как нижняя точка передачи движения исполнительного органа находится на поводке сухаря, смонтированного в опорах жестко направляющего штифта в корпусе и управляемого устаНОВОЧНЫМ ШТИФТОМ.

Изобретение усовершенствует описанную конструкцию установочного регулятора в зависимости от частоты вращения.

Из описания изобретения к заявкам

ФРГ 2 239 372 и 2 311 044 известно исполнение регуляторов топливных насосов с ограничением расхода при максимальной нагрузке, при этом кривая ограничения соответствует возможности поворота рычага в опорах корпуса и непосредственному приводу рейки центробежным исполнительным органом.

Передача движений от центробежного исполнительного органа производится через прямые передаточные элементы или через таковые с силовым замыканием. Упор у обоих конструкций расположен на двухплечем рычаге, который жестко или с возможностью перестановки установлен примерно по центру в корпусе с вращающейся опорой.

За счет геометрического замыкания в одном конце рычага устанавливается связь с регулирующей рейкой. Однако указанные

9. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что коромысло 14 в нижней части выполнено

V-образной формы и выше своей направляющей скольжения 141 — с коленом, при этом ширина выше колена (выгиба) больше, чем ширина сухаря 172, смонтированного вместе с регулирующим рычагом 16.

2 конструкции имеют центробежные исполнительные органы с регулируемым перемещением, которое при повышении частоты вращения осуществляется по направлению от топливного насоса. По этой причине данные конструкции не могут применяться для регуляторов с центробежными исполнительными органами, действующими в противоположную сторону, без жестко установленного непосредственно в корпусе направляющего штифта, снабженного рычагом с упором, находящимся с рейкой в зацеплении, .характеризующимся геометрическим замыканием при перемещении в сторону центробежного исполнительного органа, при этом дисковый кулачок соединен с коромыслом, установленным в опорах корпуса с промежуточной закрепляемой опорной траверсой ниже установленного диапазона установочного штифта, в направляющие скольжения которого входят поводки сухаря.

Необходимое исполнение корпуса по технике литья является невыгодным.

Цель изобретения направлена на то, чтобы регулятор подачи топлива, зависящей от частоты вращения, выполненный с возможностью ограничения расхода топлива при максимальной нагрузке и повышения расхода при пуске.

Задача изобретения — оснастить регулятор возможностью ограничения расхода при максимальной нагрузке и повышения расхода топлива при пуске простым и удобным для монтажа способом, а также определить конструкцию опоры для дискового кулачка и двуплечего рычага, благодаря которой возможно создание выгодного передаточного механизма и исполнение корпуса, удобного для литья под давлением. При этом по сравнению с известной конструкцией регулятора должны быть внесены только незначительные изменения и одновременно обеспечена возможность оптимального регулирования. Кроме того, задача заключается в том, чтобы обеспечить оптимальную технологичность предварительной сборки механизмов регулятора.

1067237

15

Поставленная цель достигается тем, что регулятор с ограничением расхода топлива при максимальной нагрузке в зависимости от частоты вращения для топливных насосов дизельных двигателей, содержащий центробежный исполнительный орган с установочным штифтом, выполненным с возможностью перемещения при повышении частоты вращения в сторону топливного насоса, регулирующую рейку, связанную с исполнительным органом, выполненным в виде двуплечего рычага, при повороте верхней точки которого рейка по направлению увеличения подачи топлива имеет силовое замыкание, а по направлению уменьшения подачи геометрическое замыкание, двуплечий рычаг снабжен средней (центральной) точкой передачи движения, связанной с рычагом управления, и нижней точкс!й поворота, расположенной на поводке сухаря, установленного в опорах корпуса на жестком направляющем штыре, связанном с установочным штифтом, корпус регулятора снабжен опорой 50, которая в одной плоскости между установочным штифтом 17 и осью 30 дискового кулачка 3 снабжена коромыслом 14 и в плоскости ниже оси 30 направляющей кулисы 51 для регулируемой точки поворота 112 ощупывающего рычага 11, связанного с регулирующей рейкой 1 при ее зацеплении с геометрическим замыканием, расположенного по направлению оси центробежного исполнительного органа и снабженного упором 113, связанным с дисковым кулачком 3, соединенным при помощи системы с геометрическим или силовым замыканием 31, 32, 33, 320, 323, 328 с коромыслом 14, в направляющей скольжения 141 которого расположен поводок 171 установочного штифта 17.

Система с силовым замыканием 32, 33, 323, 328 — по направлению увеличения частоты вращения — расположена между коромыслом 14 и рычагом дискового кулачка 31

Стержень 32 выполнен с возможностью колебания и смещения на рычаге дискового кулачка 31 при помощи направляющей скольжения 328, при этом этот стержень 32 шарнирно подсоединен к коромыслу 14 для его регулирования при помощи балансира

323 и пружины 33, расположенной между направляющей скольжения 328, соединенной с рычагом дискового кулачка 31, и снабжен упором 322 и регулируемым упором 320, связанным с направляющей скольжения

328 при помощи пружины 33.

Ощупывающий рычаг 11 имеет направляющую скольжения 111, в опорах которой установлен поводок 104 регулирующей рей ки 1, а в средней зоне ощупывающего рычага 11 установлен упор 113.

Точка поворота 112 соединена с регулирующей рейкой 401, связанной с серводвигателем 40, причем точка поворота 112 по

40 отношению к направляющей кулисы 5! опоры 50 и в направлении, параллельном регулирующей рейки 1, выполнена подвижной.

Серводвигатель 40 выполнен управляемым по сигналу рабочего параметра дизельного двигателя, например по давлению наддува.

Дисковый кулачок 3 снабжен пусковой выемкой 35.

Направляющая скольжения 161 регулирует рычаг 16, на стороне, ротивоположной насосу, выполнена открытой.

Коромысло 14 в нижней части выполнено U-образной формы и выше своей направляющей скольжения 141 — с коленом, прп этом ширина выше колена (выгиба) больше, чем ширина сухаря 172, смонтированного вместе с регулирующим рычагом 16.

На фиг. 1 приведена кинематическая схема регулятора в неработающем состоянии; на фиг. 2 — опора со смонтированным в ней коромыслом и его присоединительными деталями.

Механизм регулятора в зависимости от частоты вращения расположен в корпусе (фиг. 1). Все в этом корпусе расположенные точки опоры и упоры обозначены базовыми знаками от G, до G . Из топливного насоса (не указан) регулирующая рейка направлена в сторону корпуса регулятора. На регулирующей рейке 1 с возможностью поворота и смешения расположена управляющая тяга 101. На данной управляющей тяге 101 расположена направляющая скольжения

102, которая прижата к упору 1011 управляющей тяги !01 за счет пружины сжатия

103, опирающейся на контропору 1012. Эта система обеспечивает передачу движения направляющей скольжения 102 на регулирующую рейку 1 с силовым замыканием по направлению увеличения подачи, в то время как по направлению уменьшения подачи направляющая скольжения 102 связана с упором 1011 и тем самым с регулирующей рейкой 1 с геометрическим замыканием.

С направляющей скольжения 102 на шарнирах соединен регулирующий рычаг 16, при этом данный исполнительный орган 16 с другим концом поводка 171 установочного штифта 17 находится в зацеплении. В регулирующем рычаге 16 расположена направляющая скольжения 161, с которой связан рычаг управления 15, выполненный в виде коленчатого рычага. При этом данный рычаг управления 15 смонтирован поворотно на опоре Ci корпуса. При движении рычага управления 15 он связан с опорой Ci, в корпусе при помощи упоров G G Центробежный исполнительный орган 190 расположен на приводном валу 20 топливного насоса. В этом центробежном исполнительном органе !90 расположены центробежные массы 19, которые при помощи рычага 18 свя1067237 установочного штифта 17 на направляющую скольжения 141 на коромысле 14 за счет поводка 171. Коромысло 14 смонтировано в жесткой по отношению к корпусу поворотной опоре 50 выше приводного вала 20. К верхнему концу коромысла 14 на шарнирах присоединен балансир 323, который с регулируемым стержнем 32 находится в жестком зацеплении. Указанная система обеспечивает то, что дисковый кулачок 3 регулируется в зависимости от скорости вращения приводного вала 20 в том случае, если упор 113 ощупывающего рычага 11 при числе оборотов пуска не входит в выемку 35 дискового кулачка 3. В последнем случае дисковый кулачок 3 не поворачивается, а регулирующее движение центробежного ис- 4в полнительного органа 190 останавливается пружиной 33. Точка поворота 112 зафиксирована в направляющей кулисы 51 или регулируется в ней, при этом направляющая кулисы 51 расположена параллельно по отношению к регулирующей рейке 1 в опоре 50 45 ниже оси 30 дискового кулачка 3. В противоположном конце от точки поворота 112 ощупывающего рычага 11 расположена направляющая скольжения Ill, которая соединена на шарнирах с точкой опоры 104 на регулирующей рейке I. При помощи серводвигателя 40 точка поворота 112 ощупывающего рычага 11 может смещаться за счет регулирующей рейки 401. Передача движения серводвигателя производится с помощью передаточных элементов 402, 403, 404, при этом один из них (403) выполнен в качестве регулируемого шарнира.

Регулятор работает следующим образом. заны с установочным штифтом 17. Перевод центробежных масс !9 в их исходное положение осуществляется пружинами сжатия 4 и 5, действующими против центробежной силы центробежных масс 19. Данные пружины сжатия 4 и 5 центробежного исполнительного органа 190 при нулевой частоте вращения предварительно почти не натянуты. Установочный штифт 17 при помощи сухаря

172 связан подвижной опорой. При этом центрирование установочного штифта 17 достигается направляющим болтом 510, закрепленным в верхней части корпуса регулятора. В зоне между центробежным исполнительным органом 190 и регулирующей рейкой 1 на оси 30 в нижней части корпуса регулятора на опоре установлен дисковый кулачок 3, при этом ось 30 снабжена рычагом дискового кулачка 31. К рычагу дискового кулачка 31 подвижно на шарнирах присоединен стержень за счет направляющей скольжения 328. Пружина 33 связана с упором

322, жестко расположенным на стержне 32, и направляющей скольжения 328, которая прижата к упору 320 стержня 32.

Регулирующие движения центробежного исполнительного органа 190 передаются от

1О

При ограничении расхода топлива в соответствии со скоростью вращения приводного вала 20 центробежные массы 19 центробежного исполнительного органа 190 смещаются больше или меньше от центра наружу, что соответствует определенному диапазону движения установочного штифта 17.

3а счет передаточного механизма, выполненного из коромысла 14, соединенного шарнирами с поводком 171 сухаря 172, балансира 323, стержня 32, направляющей скольжения 328 и пружины 33, поворачивается рычаг дискового кулачка 31 м дисковый кулачок 3 в соответствии с ходом установочного штифта и имеющейся геометрической рычажной передачи. Поворотом рычага управления 15 и регулирующего рычага 16 против часовой стрелки регулирующая рейка 1 посредством опирающейся на контропору 1012, а также направляющую скольжения 102, пружины 03, за счет регулирующей рейки 101 вместе с контропорой 1012 с постоянным воздействием усилия пружины сжимается влево по направлению повышенного расхода топлива. После прилегания упора

113 к дисковому кулачку 3, что производится уже при регулировке заданной частиы вращения выше зоны холостого хода, направляющая скольжения 102 уходит от упора

1011 и продолжает сжимать пружину 103.

В случае, если производится регулировка рычага управления из положения покоя двигателя, то упор 113 прилегает к выемке расхода пуска 35 дискового кулачка 3 и устанавливается в обратное положение только тогда, когда после достижения заданной регулируемой частоты вращения отрегулированного рычагом управления 15, направляющая скольжения 102 вследствие движения установочного штифта 17, направленного при повышении частоты вращения влево, а также соединенного шарнирно с ним сухаря 172 и из этого возникающего поворотного движения регулирующего рычага 6, будет прилегать к упору 1011. До этого момента невозможна регулировка (положение стопорения) дискового кулачка 3, чтобы силовая замыкающая система 32, 33, 322, 328 сработала, т.е. пружина 33 вследствие движения тяги, направленного вправо, стержня 32 будет сжиматься, Только в том случае, если упор 113 выведен из выемки 35, за счет воздействия пружины ЗЗ направляющая скольжения 328 немедленно смещается до упора 320, что связано с регулировкой дискового кулачка 3, соответствующей фактической частоте вращения. В то время, как в соответствующем диапазоне регулировки упор 113 отодвигается от контура дискового кулачка 3, упор ощупывает дисковый кулачок 3 ниже регулируемой частоты вращения и этим самым ограничивает за счет своей передачи движения на направляющую скольжения 111 диапазон регулирующей рейки 1, 1067237 т.е. максимальный расход топлива, допустимый для соответствующей фактической частоты вращения.

Регулировка точки поворота 112 в направляющей кулисы 51 осуществляется за счет передачи выходного сигнала серводвигателя 40 на передаточные элементы 402, 403, 404 и на регулирующую рейку 401.

Упор дискового кулачка (л выполняет функцию зашиты и должен препятствовать возможному смещению дискового кулачка 3 в рабочий диапазон центробежного исполнительного органа 190.

Использование регулятора позволит при

5 упрощении конструкции повысить экономичность двигателя на пусковых режимах.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

1067237 ,уО

Составитель В. Ищенко

Редактор Л. Авраменко Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 10911/39 Тираж,ЯО Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4