RU2055228C1

RU2055228C1 - Double-condition governor of automotive diesel rotation speed

Info

Publication number: RU2055228C1
Authority: RU
Inventors: Ю.Е. Хрящев; А.М. Трепов; Л.В. Коржавин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "К + Т + Е"
Priority date: 1992-08-10
Filing date: 1992-08-10
Publication date: 1996-02-27

Abstract

FIELD: engine engineering. SUBSTANCE: governor is controlled by way of lever 19. One arm of the lever is connected with power lever 6 through tie 22. The other arm abuts against spring 17 of maximum speed conditions through piston 18. Support 20 of control lever 19 is mounted on the housing for permitting movement along the control lever. EFFECT: improved design. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к центробежным регуляторам частоты вращения дизелей. The invention relates to internal combustion engines, in particular to centrifugal diesel engine speed controllers.

Известны двухрежимные регуляторы частоты вращения дизелей, содержащие приводной вал, центробежные грузы, муфту, рычаг управления и пружины, противодействующие центробежной силе грузов и через рычаги и тяги перемещающие рейку топливного насоса (Двигатели ЯМЗ-204. М. Машгиз, 1956, с. 220). Данные регуляторы обеспечивают регулирование минимальных и максимальных скоростных режимов. Регулирование подачи топлива на промежуточных скоростных режимах осуществляется только водителем. При этом регуляторами возможно реверсивное корректирование внешней характеристики. Two-mode diesel engine speed controllers are known that contain a drive shaft, centrifugal loads, a clutch, a control lever and springs that counteract the centrifugal force of the loads and move the fuel pump rail through the levers and rods (YaMZ-204 engines. M. Mashgiz, 1956, p. 220) . These regulators provide regulation of the minimum and maximum speed modes. Regulation of fuel supply at intermediate speed modes is carried out only by the driver. In this case, the regulators may reverse the external characteristics.

Однако характеристики таких регуляторов не обеспечивают экономично-эффективную работу автомобиля, особенно на режимах принудительного холостого хода, где не включается подача топлива. Для достижения эффективной работы двигателя необходимо регулирование всех скоростных режимов холостого хода, а также настройка ширины регулируемых минимальных и максимальных скоростных режимов. However, the characteristics of such regulators do not provide cost-effective operation of the car, especially in forced idle modes, where the fuel supply does not turn on. To achieve effective engine operation, it is necessary to regulate all high-speed idle modes, as well as adjust the width of the adjustable minimum and maximum speed modes.

Наиболее близким к изобретению является регулятор частоты вращения дизеля (авт. св. СССР N 1084478, кл. F 02 D 1/04, 1984), содержащий корпус, приводной вал с крестовиной, центробежные грузы, размещенные на последней, основную муфту, установленную с возможностью осевого перемещения вдоль приводного вала, силовой рычаг, шарнирно соединенный с основной муфтой, промежуточную муфту, установленную соосно основной муфте с возможностью перемещения вдоль последней и с возможностью взаимодействия с центробежными грузами, двуплечий рычаг, шарнирно установленный на силовом рычаге с возможностью взаимодействия первым плечом с рейкой топливного насоса, дизеля, а вторым с промежуточной муфтой, пружинный антикорректор, размещенный между первым плечом двуплечего рычага и силовым рычагом, неподвижный стакан с пружинами минимального и максимального скоростного режимов, рычаг управления с опорой, тягу, соединяющую рычаг управления с силовым рычагом, причем промежуточная муфта установлена с возможностью взаимодействия с первой торцовой поверхностью основной муфты, а вторая торцовая поверхность основной муфты выполнена с возможностью взаимодействия с пружинами минимального и максимального скоростного режимов. Closest to the invention is a diesel engine speed controller (ed. St. USSR N 1084478, class F 02 D 1/04, 1984), comprising a housing, a drive shaft with a spider, centrifugal weights placed on the latter, a main coupling mounted with the possibility of axial movement along the drive shaft, a power lever pivotally connected to the main coupling, an intermediate coupling mounted coaxially to the main coupling with the ability to move along the latter and with the possibility of interaction with centrifugal loads, two-arm lever, pivotally mounted on the power lever with the possibility of interaction with the first shoulder with the rail of the fuel pump, diesel engine, and the second with the intermediate clutch, a spring anticorrector located between the first shoulder of the two shoulders lever and the power lever, a fixed cup with springs of minimum and maximum speed modes, a control lever with a support, the rod connecting the control lever with the power lever, and the intermediate clutch is installed with the possibility of interaction with the first end surface of the main coupling, and the second end surface about novnoy coupling adapted to engage with springs minimum and maximum speed modes.

Однако данный регулятор также не обеспечивает регулирование всех скоростных режимов холостого хода и настройки ширины регулируемых минимального и максимального скоростного режимов, которые необходимы для обеспечения технических результатов предлагаемого изобрете- ния. However, this regulator also does not provide regulation of all high-speed idling modes and adjusting the width of the adjustable minimum and maximum speed modes, which are necessary to ensure the technical results of the present invention.

Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата регулятор снабжен подвижным стаканом и поршнем, размещенными в неподвижном стакане, причем пружина минимального скоростного режима установлена между основной муфтой и внутренней поверхностью подвижного стакана, пружина максимального скоростного режима между наружной поверхностью подвижного стакана и внутренней поверхностью поршня, рычаг управления выполнен двуплечим и установлен с возможностью взаимодействия одним своим плечом с наружной поверхностью поршня, а другим плечом с тягой. To achieve the technical result provided by the invention, the regulator is equipped with a movable cup and a piston located in a fixed cup, the minimum speed spring being installed between the main clutch and the inner surface of the moving cup, the maximum speed spring between the outer surface of the moving cup and the inner surface of the piston, the control lever is made two shoulders and is installed with the possibility of interaction with one of its shoulders with the outer surface of the piston, and the other shoulder with traction.

Опора рычага управления может быть установлена на корпусе с возможностью перемещения вдоль рычага управления. The support of the control lever can be mounted on the housing with the possibility of movement along the control lever.

Сопоставительный анализ признаков предлагаемого регулятора с прототипом показывает, что шарнир силового рычага подпружинен, а рычаг управления упирается через поршень в пружину максимального скоростного режима. Кроме того, рычаг может быть установлен в корпусе на подвижной регулируемой опоре, что в известных регуляторах не применялось. A comparative analysis of the features of the proposed controller with the prototype shows that the hinge of the power lever is spring-loaded, and the control lever abuts through the piston to the spring of the maximum speed mode. In addition, the lever can be installed in the housing on a movable adjustable support, which is not used in known regulators.

Соответственно предлагаемое техническое решение позволяет достичь уменьшения расхода топлива при работе на режимах принудительного холостого хода и повышения эффективности работы дизеля, причем без изменения конструкции регулятора можно настраивать характеристики, наиболее подходящие для средств различного назначения. Accordingly, the proposed technical solution allows to achieve a reduction in fuel consumption when operating at forced idle and to increase the efficiency of the diesel engine, and without changing the design of the regulator, you can configure the characteristics that are most suitable for various purposes.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема регулятора; на фиг. 2 его статические характеристики, где обозначено: К координата рейки, С частота вращения дизеля, Х координата рычага управления. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a controller; in FIG. 2 its static characteristics, where it is indicated: K coordinate of the rail, C engine speed, X coordinate of the control lever.

Регулятор состоит из следующих элементов (фиг. 1). На приводном валу 1 жестко установлена крестовина 2 с шарнирно укрепленными грузами 3, опирающимися своими лапками через промежуточную муфту 4 в двуплечий рычаг 5, шарнирно установленный на силовом рычаге 6 и связанный с ним через пружину 7, шток 8 антикорректора и ограничитель 9, связанный тягой 10 с рейкой 11 топливного насоса. Промежуточная муфта 4 установлена соосно основной муфте 12 с возможностью перемещения вдоль последней, причем основная муфта 12 установлена с возможностью взаимодействия одним своим торцем с промежуточной муфтой 4, а другим через пружину 13 и шток 14 корректора с пружиной 15 минимальных скоростных режимов, размещенную между основной муфтой 12 и внутренней поверхностью подвижного стакана 16, между внешней поверхностью последнего и внутренней поверхностью поршня 18 установлена пружина 17 внешних скоростных режимов. Рычаг 19 управления выполнен двуплечим и установлен с возможностью взаимодействия одним своим плечом с наружной поверхностью поршня 18, а другим плечом с тягой 22. Шарнирная опора 20 рычага 19 управления установлена в корпусе подвижно, причем положение последней регулируется с помощью винта 21. Силовой рычаг 6, шарнирно сочлененный с основной муфтой 12, одним концом связан с тягой 22, а другим через винт 23 взаимодействует с корпусом. The controller consists of the following elements (Fig. 1). A crosspiece 2 is rigidly mounted on the drive shaft 1 with pivotally fastened weights 3, resting their paws through an intermediate sleeve 4 into a two-arm lever 5, pivotally mounted on the power lever 6 and connected to it through a spring 7, an anti-corrector rod 8 and a limiter 9 connected by a rod 10 with rail 11 of the fuel pump. The intermediate clutch 4 is installed coaxially with the main clutch 12 with the possibility of movement along the latter, and the main clutch 12 is installed with the possibility of interaction with one of its ends with the intermediate clutch 4, and the other through the spring 13 and the corrector rod 14 with the spring 15 of the minimum speed modes, located between the main clutch 12 and the inner surface of the movable Cup 16, between the outer surface of the latter and the inner surface of the piston 18 is installed spring 17 external speed modes. The control lever 19 is made of two shoulders and is installed with the possibility of interaction with one of its shoulders with the outer surface of the piston 18, and with the other shoulder with a rod 22. The hinge support 20 of the control lever 19 is movably mounted in the housing, the position of the latter being adjusted using screw 21. Power lever 6, articulated with the main sleeve 12, at one end is connected to the rod 22, and the other through the screw 23 interacts with the housing.

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

Если рычаг 19 управления занимает максимальное положение Х _max, пружина 15 минимальных скоростных режимов сжата до упора в стакан 16 и тем самым выключена из работы. При увеличении частоты вращения приводного вала 1 возникает центробежная сила грузов 3, которая передается через промежуточную муфту 4 на рычаг 5 и поворачивает его против часовой стрелки, сжимая пружину 7 антикорректора и перемещая рейку 11 на увеличение подачи. Начало перемещения соответствует точке а при частоте вращения С₁ (фиг. 2). В конце перемещения (точка б) рычаг 5 входит в соприкосновение с рычагом 6. Дальнейшее увеличение частоты вращения не приводит к изменению координаты рейки 11, пока центробежная сила грузов 3 не сравняется с усилием затяжки пружины 13 корректора (точки в). Муфта 12, поджимаемая промежуточной муфтой 4, при сжатии пружины 13 перемещается вправо, поворачивая рычаг 6 с установленным на нем рычагом 5 по часовой стрелке вокруг неподвижной нижней точки. При этом рейка 11 перемещается на уменьшение подачи, формируется участок характеристики в-г. Дальнейшее перемещение муфт 12 и 4 осуществляется только при достижении центробежной силой грузов 3 усилия предварительной затяжки пружины 17 максимальных режимов при частоте вращения С₇, когда пружина 17 начинает сжиматься. Рычаг 6 совместно с рычагом 5 продолжает поворачиваться по часовой стрелке и выводит рейку 11 на уменьшение подачи по регуляторной характеристике ж-д. Таким образом формируется внешняя характеристика а-б-в-г-ж-д.If the control lever 19 occupies the maximum position X _max , the spring 15 of the minimum speed modes is compressed as far as it will go into the cup 16 and is thereby turned off. With an increase in the rotational speed of the drive shaft 1, a centrifugal force of weights 3 arises, which is transmitted through the intermediate clutch 4 to the lever 5 and turns it counterclockwise, compressing the spring 7 of the anti-corrector and moving the rack 11 to increase the feed. The beginning of the movement corresponds to point a at a rotation frequency of C ₁ (Fig. 2). At the end of the movement (point b), the lever 5 comes into contact with the lever 6. A further increase in the speed does not lead to a change in the coordinate of the rack 11 until the centrifugal force of the loads 3 is equal to the tightening force of the corrector spring 13 (point c). The clutch 12, pressed by the intermediate clutch 4, when the spring 13 is compressed, moves to the right by turning the lever 6 with the lever 5 mounted on it clockwise around a fixed lower point. In this case, the rail 11 is moved to reduce the feed, a section of characteristic vg is formed. Further movement of the couplings 12 and 4 is carried out only when the centrifugal force of the cargo 3 reaches the pre-tightening force of the spring 17 of maximum conditions at a speed of C ₇ , when the spring 17 begins to compress. The lever 6 together with the lever 5 continues to rotate clockwise and displays the rack 11 to reduce the feed according to the regulatory characteristic of the railway. Thus, the external characteristic is formed a-b-c-g-f-d.

Если рычаг 19 управления занимает какое-то промежуточное положение, например Х_з, то формируется частичная характеристика. В первоначальный момент увеличение частоты вращения вала 1 не вызывает изменения координаты рейки 11, пока в точке е усилие грузов не станет равным предварительному натяжения пружины 15, величина которого зависит от положения рычага 19 управления. Пружина 15 начинает сжиматься под давлением муфт 4 и 12, рычаг 6, а вместе с ним и рычаг 5, поворачивается по часовой стрелке вокруг нижней неподвижной точки, связанной тягой 22 с рычагом 19 управления, и выдвигает рейку 11 на уменьшение подачи топлива, формируя участок е-и, пока при частоте вращения С₁ не начнет сжиматься пружина 7 антикорректора. На формирование участка характеристики и-н оказывает влияние одновременная работа двух пружин 7 и 15. При частоте вращения С₂ пружина 15 прекращает сжиматься, так как шток 14 касается внутреннего цилиндра стакана 16. Далее работает только пружина 7 антикоppектоpа, и участок характеристики н-м формируется аналогично а-б, участок м-л аналогично а-б, а участок м-л аналогично б-в. Далее включается в работу пружина 13 корректора и формируется участок л-п. При частоте вращения С₅ (точка п) начинает сжиматься пружина 17 максимальных скоростных режимов, это происходит при меньшей частоте вращения, чем С₇ при X _max, а значит, и при меньшем центробежном усилии грузов, так как предварительное натяжение пружины 17 уменьшилось вследствие уменьшения координаты рычага 19 управления. Участок характеристики п-р формируется аналогично ж-д. Таким образом начало работы пружины 17, а значит, начало диапазона всережимности (так как здесь регулятор работает как всережимный) определяется линией ж-ш на фиг. 2.If the control lever 19 takes some intermediate position, such as X _s, then the partial characteristic is formed. At the initial moment, an increase in the frequency of rotation of the shaft 1 does not cause a change in the coordinate of the rack 11, until at point e the load force becomes equal to the pre-tension of the spring 15, the value of which depends on the position of the control lever 19. The spring 15 begins to compress under the pressure of the couplings 4 and 12, the lever 6, and with it the lever 5, rotates clockwise around the lower fixed point connected by the rod 22 with the control lever 19, and extends the rack 11 to reduce the fuel supply, forming a section e, until the anticorrector spring 7 begins to compress at a speed of rotation C ₁ . The simultaneous operation of two springs 7 and 15 affects the formation of a characteristic segment. At a rotation frequency of C _{2, the} spring 15 stops compressing, since the rod 14 touches the inner cylinder of the cup 16. Next, only the anticorruptor spring 7 works, and the characteristic segment is nt formed in the same way as a-b, the plot of m-l is similar to a-b, and the plot of m-l is similar to b-c. Next, the corrector spring 13 is turned on and the l-p section is formed. At a rotational speed of C ₅ (point n), the spring 17 of maximum speed starts to compress, this occurs at a lower rotational speed than C ₇ at X _max , and therefore with a lower centrifugal force of the loads, since the pre-tension of the spring 17 decreased due to a decrease the coordinates of the control lever 19. The plot of the characteristics of the p-r is formed similarly to railway. Thus, the start of operation of the spring 17, and therefore the beginning of the range of all-mode (since here the controller operates as all-mode) is determined by the line w-w in FIG. 2.

В предлагаемой конструкции предусмотрено изменение соотношения длины плеч рычага 19 А и Б путем перемещения подвижной опоры 20 с помощью винта 21. Рычаг 19 при этом остается неподвижным, а шарнир, закрепленный на подвижной опоре 20, скользит вдоль него. Увеличение длины плеча Б приводит к большому предварительному натяжению пружины 17, что соответствует смещению точки ш, принадлежащей линии ж-ш (фиг. 2) в сторону увеличения частоты вращения с. Новое положение обозначено линией ж-ш. В связи с этим пружина 17 начнет сжиматься при частоте С₆ в точке т. В то же время вследствие уменьшения плеча А уменьшается предварительное натяжение пружины 15 минимальных скоростных режимов, значит начало ее сжатия при той же самой координате Х_з рычага 19 управления будет осуществляться в точке О, а вся частичная характеристика обозначена штриховой линией.The proposed design provides for a change in the ratio of the length of the shoulders of the lever 19 A and B by moving the movable support 20 with the help of the screw 21. The lever 19 remains stationary, and the hinge mounted on the movable support 20 slides along it. The increase in the length of the shoulder B leads to a large pre-tension of the spring 17, which corresponds to the displacement of the point w belonging to the line w-w (Fig. 2) in the direction of increasing the speed c. The new position is indicated by the line w-w. In this regard, spring 17 will begin to shrink at a frequency of from ₆ to the point m. At the same time, due to a decrease shoulder A reduced preload spring 15 minimum speed modes, means the beginning of its compression at the same coordinate X _of the operation lever 19 will be in point O, and the entire partial characteristic is indicated by a dashed line.

Настройка зон всережимности регулятора должна осуществляться заводом-изготовителем. Такая схема регулятора может оказаться эффективной в случае, когда одна и та же конструкция двигателя и топливного насоса принимается на транспортных средствах и машинах различного назначения. Adjustment of the zones of the regulator’s all-mode operation should be carried out by the manufacturer. Such a regulator circuit may be effective when the same engine and fuel pump design is adopted on vehicles and machines for various purposes.

Claims

1. TWO-MODE VEHICLE FREQUENCY REGULATOR REGULATOR, comprising a housing, a drive shaft with a cross, centrifugal weights placed on the latter, a main coupling mounted axially movable along the drive shaft, a power lever pivotally mounted to the main coupling, an intermediate coupling with the main clutch, with the ability to move along the latter and with the possibility of interaction with centrifugal loads, a two-arm lever pivotally mounted on the power lever with the possibility of lifting the first shoulder with the rail of the diesel fuel pump, and the second with the intermediate clutch, a spring anticorrector located between the first shoulder of the two shoulders lever and the power lever, a fixed cup with springs of minimum and maximum speed modes, a control lever with a support, a rod connecting the control lever with the power lever, and the intermediate coupling is installed with the possibility of interaction with the first end surface of the main coupling, and the second end surface of the main coupling is made with the possibility interaction with the springs of the minimum and maximum speed modes, characterized in that the regulator is equipped with a movable cup and a piston placed in a fixed cup, and the minimum speed mode spring is installed between the main clutch and the inner surface of the movable cup, the maximum speed spring is between the outer surface of the movable cup and the inner surface of the piston, the control lever is made two shoulders and is installed with the possibility of interaction with one of his shoulder with on the piston rim surface and the other shoulder with traction.

2. The controller according to claim 1, characterized in that the support of the control lever is mounted on the housing with the ability to move along the control lever.