Центробежный регулятор числа оборотов для дизеля

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических республик (»)sos (6l) Дополнительный к патенту(22) Заявлено04.12.73 (21) 1975312/24»6 . (23) Приоритет - (32) 05.12.72 (31) P 2259428.1 (ЗЗ) ФРГ (43) Опубликовано05.05. 76.Бюллетень №17 (45) Дата опубликования описания 18.05.76 и (51) М. Кл. 02 3 1/10

Гоеудерстеенный квинтет

Ссвета Мнннстроа СССР аа делам нэееретеннй н еткрытнй (Я) УДК 621.436, .038.8 (088.8) Иностранец

Хайнрих Штаудт (ФРГ) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

Роберт Бош ГмбХ (ФРГ) (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕХ<НЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧИСЛА ОБОРОТОВ

ДЛЯ ДИЗЕЛЯ

Изобретение относится r регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известны регуляторы числа оборотов для дизелей, содержащие Ырпус с крышкой, в котором установлены центробежные грузы, взаимодействующие с муфтой, связанной посредством промежуточного рычвга с органом доэирования подачи топлива сочлененного с рычагом-ограничителем, взаимодействующим с упором максимальной подачи топлива, 1О установленным нв неподвижной относительно корпуса оси и соединенным с регулирующим элементом, поворачивающим его в зависимости от числа оборотов двигателя, В известных регуляторах. подача иэбыточ- и ного количества топлива при пуске еще продолжается при работающем двигателе, что !, ухудшаег запуск.

Целью изобретения является обеспечение подачи топлива при запуске в зависимости

or температурного состояния двигателя, т.е. согласование количества подаваемого топлива с потребностямн двигателя.

Для достижения этой нели в регуляторе

;"ейслв оборотов нв осй свободно установлен 5

2 кулачок, взаимодействующий с рычагомот ,раничителем и управляемый датчиком тем пературы рабочей среды. Корпус датчика температуры установлен на крышке корпуса регулятора "и снабжен валом с эакрепленнккй нв нем спиральной биметаллической пружиной, свободный конец которой связан с ку лач ком.

В замкнутом объеме датчика темперагу» ры установлена пружина, связанная с выход ным валом, взаимодействующим с кулачкое4.

Замкнутый объем сообщен каналом с рябо чей средой. Замкнутый объем может бъеть снабжен электрическими средствами для нагрева рабочей среды. Выходной вал связан с кулачком посредством рычага.

На фиг, 1 приведен регулятор, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение АА на фиг, 1; нв фиг. 3- сечение Б-Б на фиг. 2е нв фиг. 4 - поперечное сечение В-В нв фнг, 2; на фиг. 5 - то же (вариант), попе речное сечение; нв фиг. 6 - регулятор, общий вид.

Нв приводном валу 1 (см. фнг. 1) wa» дивного насоса двигателя укреплены центрЕ, 513640

3 4 бежные грузы 2, которые плечами 3 дейст 24 осуществляется при помощи универсаш вуюг на торцовые поверхности 4 опорного ного шарового шарнира 28. Рычаг 24 усподшипника 5, установленного на выступе гановлен с помощью двух осей 29 в корпурегулирующей м"„фты 6, и передают послед- . се регулятора 30. На его плече 31 разменей усгановочные силы. Один конец муфты 5 "шен ведомый элемент 32, а на плече 33 ,6 установлен на цилиндрической цапфе 7 ведомый элемент 34, соединякнций муфту

J вала 1, а другой конец снабжен выступаю- 6 с рычагом 25 и снабженный возвратной щими сбоку направляющими.цапфами 8, кого- пружиной 35. На наружном конце 36 элерые перемещаюгся по направляющей 9 рыча- мента 34 установлена ось 37, которая шарга передачи мощности 10 (см. фиг. 3).

IO нирно подсоединена к рычагу 25

Э

Рычаг 10 имеет коробчатую в основном . В кулисные направляющие 38 рычага

У- или П-образную форму поперечного сече- 25 помещена направляющая цапфа 39 рычания. Его плечи 11 обращены к топливному ra 40, жестко соединенного с валом 41, насосу. На высоте оси вала 1 и муфты 6 установленным в корпусе регулятора 30. на рычаге 10 ycraaosaee a застопорен эле Ha aaay 41, снаружи корпуса регулят мент 12. Между плоской поверхностью уо- укреплен рычаг управления 42, с помощью тановочного элемента 12 и торцовой сторо» коюрого может быть повернут вал 41, а ной 13 регулирующей муфты 6 имеется за- . вмесге с ним и рычаг 40. При этом однэзор е. временно с изменением положения регулиПовле выбора зазора g, регулирующая

М рующей штанги 27 изменяется также перемуфта 6 воздейсгвувг на пластинчатую пру даточное число кулисного рычага 25. Пожину 14, служащую в качестве пружины следний и силовой аккумулятор 26 соедирегулировки пуска холосгого хода, предва- нены один с другим посредством соединирительное напряжение которой, действующее тельного звена оси 43. на направляющую:цапфу 8 муфты 6, уста-, На штанге 27 укреплена планка 44, к навливаютсцомошьюустановочноговинта15.. которой с помощью оси 45 шарнирно подсоединен силовой аккумулятор 26, а вмеоРычаг 10 является прямым двуплечим те с ним и кулистый рычаг 25. Планка рычагом с опорной осью 16. Его вертикаль 44 соедынена также шарнирно со свободно ное положение.о ое ие определяется закрепленным установленным упорным рычагом 46, ось на кори се по м 17

30 щения которого укреплена на рычаге 4

Рычаг 10 почо

16 и отив часово с чаг 10 поворачивается вокруг оси управляющего рычага 48, установленного против часовой стрелки. Повн рот возмо:- с воэможностью поворота в корпусе регужен, если сила центробежных грузов, перв- лятора 30 на двух осях 49. Рычаг 46 даваемая муфтой 6 иа рычаг 1О, болыЬе, связан с упором 50, который для ограничем сила регулирующей пружины 18. Поо- чения максимальной величины подачи, со ледняя является пружиной расгяжеяня я гласованной с любым числом оборотов, распо южена в основном перепендикулярно взаимодействует с кулачковым диском 51 оси грузов в регуляторе í подвешена на упора 52 (рычага-ограничителя). В шлицу двух опорах 19 и 20. Опора 19 неподвпж-}, рычага 46 входит ось 43, укрепленная на на относительно корпуса, а опора 20 уста- планке 44. При движении регулирующей новлена на угловом рычаге 21, перемещае штанги 27 она увлекает за собой рычаг 46. мом для установки максимального чпсла оборотов и соединенном с рычагом 1Î с Упор 52 в форме гильзы установлен на помощью 22. пр ходящей чер з б 45 рычйном валу 41 и по р ав в плеча 11 ычага 10 Пол е р . оложепие углового висимосги от числа оборотов двигателя. По рычага ояределяется установочным винтом ворот упора 52 регулируется муфгой 6 и

23, с.помощью которого изменяют цредва- передается через шарнир 28 на рычаг 24 рптельиое натяжение п жины ружины регулятора, и через ведомый элемент 34 - на поводок благодаря чему устанавливают максимальное 50 53 упора 52. число оборотов последнего. Элемент 34 снабжен рычагом 54, кото»

Регулируюшая муфта 6,,на которую воз- рый через бол 55 ры через лт воэдействувг на поводок действуют возвратные пружины 14 и 18, 53 и может отходить на и может отходить, нажимая на яоэвратЬередавт регулирующие движения через на- ную пружину 56, только в одном направлеправляющий 24 и двуплечийкулисный 25 щ нии движения управляющего рычага 24, сорычаги (последний является промежуточными ответствующем увеличению числа оборотов. а также через силовой акк уму.тятор 26 на ..Возвратная пружина 56 стремится удержать орган дозирования подачи топлива (регули ведомый элемент 32 в положении поко:-;, определяемом ограничителем. Это огранируюшую штангу) 27.

Соединение между муфтой 6 и рычагом 60 чение осущесгвлявтся с помощью у<. таио51 вочного винта 57, закрепленного в рычаге"

54. Винт 57 позволяет осуществлять регулировку положения поворота упора 52 или кулачкового диска 51, соответствующего ОВ» ределенному положению регулирующей муф- ты,. а валу 41, служащем в качестве неподвижной относительно корпуса оси, кроме поворачиваемого упора 52, установлен параллельно ему кулачковый диск 58, который взаимодействует с упором 50 и независимо от диска 51 может быть повернут с помощью управляющего прибора 59, работающего в, зависимости от температуры, внутри корпуса регулятора 30, Кулач,ки 60 s кулачковом диске 58 расположены

1 ступенями, Однако диск может иметь проо то кривую, поверхность без ступеней. Сту пенчатое расположение кулачков 60 служкт. . для того, чтобы при температуре рабочей среды внутри регулятора, соответствующей температуры прогретого двигателя, выключать участок 61 кулачка 60 кулачкового диска 51, определяющего пусковое увеличенное количество подаваемого топлива, и деблокировать эту подачу при температу .ах ниже рабочей. В качестве рабочего органа может также служить током нагревазмая биметаллическая пружина, выступающая в роли датчика температуры, Необходимое поворотное движение кулачкового диска 58 внутри прибора 59 может быть осуществлено биметаллической пружиной 62, один ,конец которой укреплен в шлице 63 на валу 64, а другой конец ее с помощью рычага 65 и штифта 66 связан с диском

I 5S. Корпус 67 прибора 59 открыт в сто.рону регулятора. Корпус 67 в данном примере выполнения является частью крышки

68 регулятора и в нем установлен вал 69.

Крышка 70 закрывает корпус регулятора сверху.

Кулачковый диск 51 имеет участок 71, определяющий величину максимальной пода чи при полной нагрузке, и участок 61, определяющий увеличенную подачу при запуске.

Переход 72 между обоими участками ступенчатый. Он образован уступом 73, который используется в стартовом положении при холодном двигателе, когда упор 50 упорного рычага 46 находится в зоне участ ка 61 для фиксирования пуска, Кулачковый диск 58 (см. фиг. 6) показан в положении, когда двигатель имеет рабочую температуру, Упор 50 рычага 46 может занимать только показанное штрих«пунк- . тирной линией положение 50 . При холодном

f двигателе кулачковый диск 58 повернут против часовой стрелки так, что оН не препят:-mver повороту упорного Рычага 46 до

3640 участка 74 кулачкового диска 51. B этом положении осуществляется увеличенная пус ковая подача топлива до тех пор, пока perymrrop не достигнет требуемого числа оборо тов, а регулирующая штанга 27 с помощью

5 рычага 25 не переместится в направлении, 1

|указанном стрелкой (см. фиг. 3). В это время регулирующая муфта 6 стремится еще повернуть упор 52 с кулачковым диском 51, .В действие вступает ведомый элемент 34.

lO 4

Он позволяет муфте 6 и направляющему ры-, чагу 24 двигаться дальше, несмотря на то, что упор 52 стоит на месте. Поводок 53

1 также останавливается, а возвратная пружи на 56 получает предварктельное напряжение, Как только регулятор возвращает штангу

27 B положение, соответствующее максимальной величине подачи при полной нагрузке,,упор 50 перемешается от участка 74 кулачкового диска 51 по крайней мере в положе

Ю. ние 51 (показанное штрих-пунктирной линией на фиг. 6). Ведомый элемент 32 разгружается и перемешает упор 52, а вместе с ним и кулачковый,диск 51 в положение 51«

В этом положенйи упор 50 взаимодействует с участком 74 кулачкового диска 51 и определяет максимальную подачу при полной нагрузке, Сила предварительной затяжки настолько велика, что преодоле.,ается сила трений на кулачковом диске 51, т.е. сила, вызываемая прижатием упора 50, что происходит преимущественно в зоне участка 74 кулачкового, диска 51. Эта сила предварительного натяжения не должна быть слишком большой, .чтобы пусковое фиксирование на уступе 73 кулачкового.диска 51 не длилось недопустимо долго.

Сила предварительной затяжки возвр фной пружины 35 должна быть во много раз больше, чем сила возвратной пружины 56, так как ведомый элемент 34 действует в том же направлении, что и элемент 32. Недоста-, точно -жесткая возвратная пружчна при тюкелом ходе регулирующей штанги 27 может привести к отклонению ведомого элемента

:34, что недопустимо из-за требований тех,ники безопасности.

Рычаги элементов 32 установлены на

50 одной из поворотных осей 29 направляющего рычага 24, и .их возвратные спиральные пружины 56 и 35,. опираются с одной стороны на плечи направляющего рычага 24, а с другой стороны - на ведомые рычаги

55 54 и 75.

Чтобы обеспечить описываемые ниже функции по регулированию при всех рабочих условиях с обоими ведомыми элеменгами 32 и 34 в качестве третьего пружинящего

60 ведомого элемента используется силовой

513640 аккумулятор 26, Сила предварительной за- чагом 46 или с его упором 50, и последтяжки возвратной пружины 76 больше, чем ний поворачивается мимо уступа 73 кулач-сопротивление при движении регулирующей кового диска 51 до зоны участка 61. Упор штанги 27, и одновременно должна быть 50 может остановиться не доходя до него, . такой, чтобы при увеличении числа оборотов если путь регулирующей штанги 27 огранивыше пускового диапазона она не првпятот . чен другими известными и не показанными вовала вращательному движению кулачкового в данном случае:,фиксаторами„З этом пуодиска 51 °

° ковом положении регулирующей штанги 27

Положение управляющего рычага 48 оп топливный насос двигателя подает такое ределяет положение оси 45 упорного рыча количество топлива, которое превышает кога46 но î е дн вр меццо положение регулирую- личество топлива при полной нагрузке и об SO щей штанги 27, сопряженное с положением легчает пуск двигателя, кулачкового диска 51, Управляющий рычаг Кулачковый диск 58 имеет ступенчатое

48 устанавливается в направлении, при кс расположение кулачков 60, поэтому умень тором увеличивается подача топлива, о по», швние пускового избыточного количества мощью по у рного винта 77, регулируемого топлива осуществляется управляющим прибв»;

l u снаружи, и выбирающая зазор пружина 78 ром 59 ступенями при разогревании двигаприжимает укрепленный на управляющем, теля и в зависимости от температуры рабо; рычаге 48 болт 79 к головке, чтобы удер.. чей среды. Вал 64 установлен жестко в живать управляющий рычаг 48 а етом поло, корпусе, и биметаллическая пружина 62 при женин. и увеличении температуры рабочей среды приНа фиг, 6 показано взаимодействие «„, trojan B rte orrrrre p rrr 65, вращая его по .:более важных частей рвгулятога с кулачкб- направлению часовой стрелки (см. фиг. 6). . вым диском 51 упора 52, Иэ всех элемвн., Вследствие этого кулачковый диск 58 потов управляющего прибора 59 на фиг. 6 ворачивается против часовой стрелки, а купоказаны только-вал 64, биметаллическая лачок 60, в зависимости от изменения темпружина 62 и рычаг 65. Bra фигура сост» пературы, входит на большую или меньшую ввтств ет о и ует обеим формам выполнения изобре-, величинУ в зонУ колебаниЯ УпоРа 50. Основтенця так как рычаг 65 вал 64 ц биме» наЯ настРойка пРоизводитсЯ вРашением талличвская пружина 62 могут быть заме-, 64 в коРпУсе 67. УстановочнУю гайкУ эатЯооТ тствуюшими частными управляю»- гивают так, что вал 64 больше нв может

ЗО щего прибора 80. вращаться.

Регулятор, изображенный на фиг. 1-4 и Если двигатель работает, а рычаг управ6, относится к всережимному регулятору ления 42 находится в положении максимальчисла обо в и Ы рото растает следующим обра- нои подачи, число оборотов увеличивается и зом, ЗЬ

r центробежные грузы 2 расходятся под дей

Подвижные части регулятора показаны . ствием центробежных сил При этом грузы в положении покоя, рычаг управленця 42 ц 2 нажимают своими плечами 3 через опор»

p, a также все остальные части от ный подшипник 5 на регулирующую муфту 6, рычаг 40 а также центробежно < жта и нг находятся в положении стонорения. той пружины 4 п ремешавтся po mx aoP

Э пока своей торцовой стороной 13 не станет

42 40 (ф 2 - 3) б р rrrrrorràðrr, 12. При движении муфты 6 на некого ое повороту пс направлению стрелки g ставят

P в положение максимальной подачи или точ- © пе еме ет расстояние а .она на такую жв величи ну перемешает универсальный шаровой шарнир нев сказать, в положение максимального . 28 и ьтта я и числа оборото о; и ьттается переместить с помощью пе»числа о рогов, которое можно отрегули овать гу р . редаточных элементов 24 26 регулирующую ри этом штанга 27 передвигается с помо- 27 щью кулисного рычага 25 при промежуточштангу в нап авлении каза о р л, у занном стрелпри промежуточ- кой, из положения пуска в положение ном включении силового аккумулятора 26 a, ® максимальной шдачи: и и

o o rrrr, максимальной исаж Й: при полной на >возке

Планк 44 а посредством упора 52 { см. стрелки или даже через змз — положение до упора. фиг, 2 и 6) увлекает упорный рычаг 46, Бо время движения муфты 6 ведомый упор 50 которого ставится из положения, элемент 32, соединенный с направляющим показанного на фиг. 1 и 3 при разогретом < рычагом 24, пытается повернуть упор 52 ни 50, показанное по часовой стрелке. При пуске холодного на фиг. 6 штрих-пунктирной линией, в кото- двигателя, когда кулачковый диск 58 не ром он упирается в кулачковый диск 58. находится в зоне колебания упора 50, ус)1ри холодном двигателе кулачковый диск, туп 73 на кулачковом диске 51 препятстдитс вне зацепления с упорным ры-I ® вует повороту упора 52 до тех пор, пока

0 10 в корпусе 81. Управляющий прибор рабогает аналогично описанному выше. Рабочей редой служит охпадителБная вода и смазоч ное масло, которое через два шгуцера 86 подводится в уплотненную часть корпуса 01.

Установочный рычаг 87 вала 63 воздейст ует на выходной вал (кулачковый диск 58 ). качестве рабочей среды уплотненной части корпуса 81 можно испольэовать любую подогреваемую жидкость, например электри.чески подогреваемую жидкость.

Принцип действия этого регулятора такой же, как у описанного выше. Благодаря наличию управляющего прибора 80, отличающегося or прибора 59, кулачковый диск

58 приводится в действие несколько иначе

При изменении температуры рабочего средства, проходящего" через камеру прибора 8б, биметаллическая пружина 84 поворачивается таким образом, что вал 83 и установоч ный рычаг 87также ) повворачиваются. Так ,как конец биметаллической пружины установлен жестко в корпусе на валу 85, основная установка этого управляющего прибора может быть осуществлена поворотом вала 85 в корпусе 81.

Формула изобретения

1, Центробежный регулятор числа обо-, ротов дпя дизеля, содержащий корпус с крышкой, в котором установлены центробежные грузы, взаимодействующие с муф той, связанной посредством промежуточного, рычага с органом дозирования подачи топ-1: пива,)сочлененного с рычагом-ограничителем,. взаимодействующим с упором максимальной подачи, установленным на неподвижной оъ носительно корпуса оси и соединенным с

51364 . упор 50 не займет положение 50 . А заХ нять это пол жение он может только тогда, когда достигнуто установленное и с помо- .щью рычага управления 42 заранее выбранное число оборотов или когда это число оборотов несколько превышено. При этом

- муфта 6 продвигается уже на расстояние Я, причем рычаг 10 под действием увеличивающегося давления муфты поворачиваеъ ся против часовой стрелки, Как только упор 1О !

50 занимает положение 50, диск 51 моХ же поворачиваться далвше в положение

, 51, До достижения или до превышения числа оборотов полной нагрузки ведомый элемент 34 уже описанным выше способом находится в нагруженном состоянии. Если при прогретом до рабочей температуры двиIa e кулачховый Диск 58 нахОДится в ПО ложении, показанном на фиг. 3 и 6, то упор 50 при запуске может достигнуть только положения 50 (см. фиг. 6), Дальше он

1 идти не может, и ведомый элемент 34 не получает предварительной нагрузки.

При работе на полной нагрузке соответственно положению муфты изменяется положение поворота упора 52 или кулачкового дио ка 51 и участка 74, к которому прилегает упор 50, ойределяющий положение регулирующей штанги 2 7 и вместе с этим максимальную подачу топлива. Форма участка 74 позволяет осуществить требуемый ,процесс подачи.

Если при частично нагруженном двигате.ле максимально установленное число оборо» тов превышается (это означает, что перемеМ .щение муфты больше, чем расстояние, n+b)

3 то рычаг силовой передачи 10 движется дальше против часовой стрелки, а регулирующая муфта С ставит передаточные элементы и регулирующую штангу 27 в такое положение, при котором количество топлива, годаваемое насосом, уменьшается до тех пор, йока оно не будет соответствовать снимаемой MQlgHocTH с двигате IB и не установит ".Ся соответствующее число оборотов.

Чтобы выравнивать разности пути (по направлению стрелкий ипи Д,) регулирующей штанги 27 при работе участка 74 диска 51, возникающие в процессе выравнивания оборотов, ведомый элемент 34 устанавливают между направляющим рычагом 24 и кулисным рычагом 25, В регуляторе, изображенном на фиг. 5, и отличие от ранее описанного, вместо при% бора 59 имеется управляющий щлбор 80.

Этот грибор размещен в корпусе 81, кото, рый является частью крышки регулятора 82.

В корпусе 81 установлен регупировочный вал 83, на котором закреплен один конец ° биметаллической пружины 84, другой KoHeIL которой упирает я в вап 85, установленный регулирующим элементом, поворачивающим его в зависимости от числа оборотов двн гателя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обеспечения подачи топлива при запуске в зависимости от температурного состояния двигателя, на оси свобод но установлен кулачок, взаимодействующий

45 с рычагом-ограничителем и управляемый датчиком температуры рабочей среды.

2, Регулятор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что корпус датчика темпе ратуры сообщен с корпусом регулятора и снабжен валом с закрепленной на нем спиральной биметаллической пружиной, свобод,ный конец которой связан с кулачком, Ь

3. Регулятор по и. 2, о т л и ч а ю - ,шийся тем, что датчик температуры

, содержит замкнутый. объем с установленной в нем биметаллической спиральной пружиной, связанной с выходным валом, взаимодействующим с кулачком.

4. Регулятор по и. 3, о г л и ч а ю» °

I ш и и с я тем, что замкнутый объем свя эан каналом с рабочей средой, например охлаждающей водой. .5. Регулятор по п. 4, о г л и ч à гошийся тем, что замкнутый объем снабжен злектрическими средствами длн нагрева рабочей среды.

12

6. Регу втор по пп, 3-5, о т л и— ч а ю шийся тем," что выходной вал связан с кулачком посредством рычага.

7..Регулятор по пп. 3.-6, о т л ик,ч а ю шийся гем, что датчик установлен на крышке корпуса.