Центробежный регулятор дизеля

 

Изобретение относится к автомагическому регулированию двигателей внутреннего сгорания и позволяет одновременно регулировать частоту вращения, угол опережения впрыска топлива и цикловую подачу в зависимости от вида используемого топлива . В корпусе 1 регулятора размещены центробежный датчик 2, вязкостный чувствительный элемент 3, главный рычаг 14/ приводной валик 4 и хвостовик кулачкового вала 22 топливного насоса. Центробежный датчик 2 имеет первую 5 и вторую 6 пары грузов. Грузы 5 взаимодействуют с торцом 76 77

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 F 02 0 1/00, 1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР и Рг„п(;, а L ч1ч ) 1:3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/5 Ьр

12

Ql 4 4

О

Зб

31

ЛЗ 28 29 2Б 27

Фиг. 7 (21) 4697808/06 (22) 29.05.89 (46) 23.06,91. Бюл. М 23 (71) Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им. Н,Э.Баумана (72) В,И.Крутов, В.А.Марков, Б.П.Парфенов, В.А.Горшков и Э.Ю.Давыдов (53) 621.436.038.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1211432, кл. F02 0 1/12,,1982. (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ДИЗЕЛЯ

19

18

23. и

11

2 (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания и позволяет одновременно регулировать частоту вращения, угол опережения впрыска топлива и цикловую подачу в зависимости от вида используемого топлива. В корпусе 1 регулятора размещены центробежный датчик 2, вязкостный чувствительный элемент 3, главный рычаг 14, приводной валик 4 и хвостовик кулачкового вала 22 топливного насоса. Центробежный датчик 2 имеет первую 5 и вторую б пары грузов. Грузы 5 взаимодействуют с торцом

16 17

1657700

20

30

35 гильзы 7, а грузы 6 — с торцом шлицевой втулки 18. Приводной валик 4 и кулачковый вал топливного насоса размещены соосно и на их концах, обращенных друг к другу, выполнены соответственно косые 20 и прямые

19 шлицы, на которых размещена шлицевая втулка 18 и которую охватывает гильза 7, взаимодействующая с подвижной муфтой 8, которая в свою очередь размещена с возможностью перемещения на цилиндрической втулке 25, расположенной на хвостовике кулачкового вала 22 топливного насоса, Вязкостный чувствительный элемент снабжен штоком 34, который шарнирно связан с главным рычагом 14 и одним плечом двуплечего рычага 36, второе плечо

Изобретение относится к области автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания, в частности к центробежным регуляторам частоты вращения и угла опережения впрыска топлива.

Цель изобретения — упрощение конструкции и расширение функциональных воэможностей.

На фиг.1 изображен центробежный регулятор; на фиг.2 — статические характеристики регулятора при работе на различных видах топлива и при различных положениях рычага управления.

Центробежный регулятор содержит корпус 1, центробежный датчик 2 и вяэкостный чувствительный элемент 3. Центробежный датчик 2 включает размещенные на хвостовике приводного валика 4 первую пару грузов 5 и вторую пару грузов 6. Грузы

5 опираются лапками на гильзу 7, контактирующую с муфтой 8. Муфта 8 подпружинена всережимной пружиной 9, затяжку которой можно изменять при помощи рычага 10 управления, перемещение которого ограничивается упором 11 минимальной частоты вращения и упором 12 максимальной (номинальной) частоты вращения, Муфта 8 через шарнир 13 соединена с главным рычагом

14, связанным через тягу 15 с рейкой 16 топливного насоса 17. Грузы 6 опираются лапками на шлицевую втулку 18 с внутренними прямыми 19 и косыми 20 шлицами, находящимися в зацеплении соответственно с прямыми шлицами 21, выполненными на хвостовике 22 кулачкового вала топливногонасоса, и с косыми шлицами 23, выполненными на хвостовике приводного валика

4. Шлицевая втулка 18 подпружинена пружиной 24, опирающейся на цилиндрическую втулку 25, размещенную на хвостовике 40 которого взаимодействует с торцом цилиндрической втулки 25, При работе регулятора первая пара центробежных грузов 5 воздействует на главный рычаг, который перемещает рейку 16 топливного насоса, а вторая пара грузов 6 — на шлицевую втулку

18, которая поворачивает при своем перемещении кулачковый вал 22 топливного насоса на заданный угол. При изменении вязкости топлива вяэкостный чувствительный элемент 3 воздействует одновременно и на рейку 16 через главный рычаг и на шлицевую втулку 18 через цилиндрическую втулку 25 и пружину 24, корректируя одновременно и цикловую подачу и угол опережения впрыска. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

22 кулачкового вала. Вяэкостный чувствительный элемент 3 содержит последовательно расположенные клапан 26 постоянного давления, полость 27 под поршнем 28, ламинарный дроссель 29, междроссельную полость 30 с размещенной в ней пружиной 31, турбулентный дроссель 32 с иглой 33. Шток 34 вяэкостного чувствительного элемента 3 соединен с нижней осью 35 (осью качания) главного рычага и с двуплечим рычагом 36, контактирующим с торцом цилиндрической втулки 25.

Регулятор работает следующим образом, Требуемый скоростной режим работы дизеля задается путем изменения положения рычага 10 управления. При положении рычага управления на упоре 11 затяжка всережимной пружины 9 минимальна и при частоте вращения и = пм равна центробежной силе грузов 5 (точка а1, фиг.2). Увеличение частоты вращения свыше п ин приводит к увеличению центробежной силы грузов 5, перемещению гильзы 7 на величину йг и муфты 8 вправо, к повороту главного рычага 14 вокру оси 35 по часовой стрелке и к перемещению рейки 16 на уменьшение подачи топлива, При этом реализуется регуляторная характеристика a>d> (фиг,2), соответствующая работе на дизельном топливе, При положении рычага управления на упоре12 затяжка всережимной пружины

9 максимальна и при частоте вращения п = пн равна центробежной силе грузов 5 (точка b>, фиг.2). Увеличение частоты вращения свыше про< приводит к увеличению центробежной силы грузов 5, к перемещению гильзы 7 и муфты 8 вправо, к повороту главного рычага 14 вокруг оси 35 по часовой

1657700 стрелке и к перемещению рейки 16 на уменьшение подачи топлива. При этом реализуется предельная регуляторная характеристика Ь1 - с1 (фиг.2), соответствующая работе на дизельном топливе. При положении рычага управления гтупр мвкс и частоте вращения п < п„пм затяжка âñåðåжимной пружины 9 больше центробежной силы грузов 5, рейка топливного насоса неподвижна и реализуется внешняя характеристика а1 — Ь1 (фиг.2), соответствующая ра оте на дизельном топливе.

При работе дизеля на облегченных видах топлив (бензин, керосин) происходит г адение величины цикловой подачи топлива и как r:r ni-твие, снижение его мощнссти. Для поддержания мощности дизеля на требуемом уровне необходимо увеличивать выход hr рейки ри работе на этих топливах, C этой цель и регулятор снабжен вяз"„Ост ь м чувствигепьным элементом 3, топливо .1 вязко. тный гувствительный злемен1 3 7ост пает о -ппливоподкачиваю щего и» Оса дизеля,н.": поуаЗан) под давлением Р, и подле.сч к клапану 26 постоянн, -О давле- ич, обеспечивающему при -1ерн I пО-.TQA÷íîå давление топлива в полоcrl 27. Д.".атее топливо протекае- последовательно через ламинарный дроссель 29, мс7кд,7овгел ную înость 30, турбулентный

".,россель 32 и и д дзчлением Ро поступает

HB СЛИВ, 1 И ЗТОМ Ч МЕЖДРОСГЕЛьНОЙ ПОЛОсти 30 устанчвличчется давление топлива, чели -.Ин с гсрого зависит GT его вязкости.

При переходе на облегченное топливо (керосин, бензин! давление B междроссельной полости возпастает что приводит к перемещенин7 поршня 28 со штоком 34 вправо на всличину h<, к поворо1у главного рычага 14 вокруг шарнира 13 против часовой стрелки и к перемещению рейки 16 на величину+Пр на увеличение подачи топлива, Такое перемещение рейки приводит к тому, что при изменении частоты вращения реализуются новые регуляторные характеристики az - dz (ПРИ Г7 упр = Г упр мин) И Ь2 - С2 (ПРИ упр =

Йупр Matc), И ВНЕШНЯЯ XBPBKTePHCTPIK3

az - bz, соответствующие работе на керосине, и новые регуляторные характеристики аз - ЬЗ (ПрИ Г7упр = ГГупр мин ) H Ьз СЭ (при аупр = Qynp „„,) и внешняя характеристика аз - Ьз, соответствующие работе на бензине (фиг.2).

Одновременно с изменением частоты вращения регулятор осуществляет и заданное изменение угла опережения впрыска топлива. При работе на режиме пмии угол опережения начала подачи топлива составляет ОЬ pygmy (точка fl, фиг.2). По мере

55 увеличения частоты вращения выше пмии центробежная сила грузов 6 увеличивается и шлицевая втулка 18 перемещается вправо на величину h8, преодолевая усилие деформированной пружины 24, 3а счет зацепления прямых шлицев 19 шлицевой втулки

t8 с прямыми шлицами 21 хвостовика 22 кулачкового вала и косых шлицев 20 втулки

18 с косыми шлицами 23 хвостовика приводного валика 4 при движении втулки

18 происходит взаимный разворот кулачкового валика относительно валика привода и, как следствие, изменение угла опережения О. При этом формируется характеристика О= f(n) (характеристика fl - !1, фиг.2), соответствующая работе на дизельном топливе.

Вид применяемого топлива в значительной мере влияет на величину задержки воспламенения и тем самым на все показатели работы дизеля. Облегченные топлива имеют меньшие значения цетанового числа, что влечет за собой увеличение задержки воспламенения и, как следствие. более высокие значения жесткости сгорания и максимального давления сгорания Р, в связи с тем, что изменяется процесс воспламенения облегченного топлива по сравнению с дизельным топливом. Поэтому для сохранения жесткости сгорания неизменной при работе на облегченных топливах необходимо уменьшить угол опережения. Например, при работе на бензине угол опережения необходимо уменьшить примерно на 5-7 угла поворота коленчатого вала.

В регуля1оре такое уменьшение угла опережения начала подачи топлива происходит следующим образом. При переходе с дизельного топлива на бензин поршень 28 со штоком 34 вязкостного чувствительного элемента 3 перемещается вправо на величину . что приводит к повороту двуплечего рычага 36 и к перемещению подвижной втулки 25 влево на величину

hr. Это влечет за собой Увеличение эатЯжки

ПружмНЫ 24, КОтсрОЕ ПрИВОдИт К тОМу, ЧтО при работе на бензине центробежная сила грузов 6 становится равной силе затяжки пружины 24 не в точке ll (фиг,2), как при работе на дизельном топливе, а в точке!з.

Поэтому вместо характеристики l1 - j> (фиг.2), соответствующей работе на дизельном топливе. реализуется характеристика

lz - Jz, соответствующая работе на керОсине, или характеристика 1э - /з, соответствующая работе на бензине. Таким образом, в регуляторе обеспечивается уменьшение угла опережения начала подачи топлива при переходе на облегченные топлива.

1657700 с, Il

Вбии

nNllH

Фиг.2

Составитель В,Забегалин

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор Е.Папп

Заказ 1697 Тираж 362 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Таким образом, регулятор осуществляег одновременно автоматическое регулирование частоты вращения, угла опережения впрыска топлива и коррекцию цикловой подачи в зависимости от вида топлива.

Формула изобретения

1. Центробежный регулятор дизеля, содержащий корпус с размещенным в нем приводным валиком, на котором установлен центробежный датчик с грузами, кинематически связанными с кулачковым валом топливного насоса и взаимодействующими с подвижной муфтой, связанной через главный рычаг с рейкой топливного насоса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, регулятор снабжен гильзой, шлицевой и цилиндрической втулками, приводной валик и кулачковый вал топливного насоса установлены соосно и на их концах, обращенных один к другому, выполнены соответственно косые и прямые шлицы, охваченные шлицевой втулкой, центробежный датчик выполНен в виде двух пар грузов, первая иэ которых взаимодействует с торцом гильзы, размещенной между ними

5 и подвижной муфтой и охватывающей шлицевую втулку, а вторая пара грузов установлена с возможностью взаимодействия с торцом шлицевой втулки, при этом цилиндрическая втулка размещена внутри подвиж10 ной муфты и охватывает кулачковый вал топливного насоса.

2. Регулятор по п1, отл ичающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен вяэ15 костным чувствительным элементом со штоком и двуплечим рычагом, причем шток вязкостного чувствительного элемента и одно плечо двуплечего рычага связаны с точкой опоры главного рычага, а другое плечо

20 двуплечего рычага размещено с воэможностью взаимодействия с торцом цилиндрической втулки.