SU1004662A1 - Всережимный регул тор частоты вращени с ограничением подачи топливных насосов в зависимости от частоты вращени при полной нагрузке - Google Patents

Description

(54) ВСЕРЕЖИМНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

С ОГРАНИЧЕНИЕМ ПОДАЧИ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ПРИ ПОЛНОЙ

1

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорани .

Изобретение касаетс , в частности, регул торов частоты вращени  с ограничением подачи топливных насосов в зависимости от частоты вращени  при полной нагрузке дл  дизельных двигателей с центробежным измерителем частоты вращени , перестановочный палец которого может перемещатьс  к топливному насосу при повышении частоты вращени . При этом рейка через исполнительное звено, выполненное в виде двуплечего рычага, перемещаетс  верхней точкой его щарнирного соединени  с силовым замыканием в направлении увеличени  подачи и с кинематическим замыканием - в направлении нулевой подачи.

На исполнительном звене имеетс  передвигаема  средн   точка шарнирного соединени , причем нижн   точка шарнирного соединени  исполнительного звена находитс  у перестановочного пальца центробежного измерител  и имеет управл емое центробежным измерителем расположение в зависимости от частоты вращени , которое формируетс  упором рейки и другим

НАГРУЗКЕ

упором, св занным рейкой. При этом все механизмы размещены в одном корпусе. Согласно ДВР 1 185 413 известен всережимный регул тор частоты вращени  дл  топливных насосов, в котором рейка может

5 перемещатьс  с кинематическим замыканием в направлении нулевой подачи исполнительным звеном, выполненным в виде двуплечего рычага. Двуплечий рычаг имеет нижнюю выполненную особым образом с

,0 небольшим ходом точку шарнирного соединени  с силовым и кинематическим замыканием у перестановочного пальца центробежного измерител  и среднюю перемещаемую точку шарнирного соединени  дл  сопр жени  с рычагом управлени . Извест15 ный регул тор не имеет зависимого от час- тоты вращени  ограничени  подачи топлива , что  вл етс  его недостатком.

Кроме того, известен всережимный регул тор частоты вращени  с зависимой от

20 частоты вращени  подачей .согласно ДЕ-Р 814 812. . Регул тор имеет сопр жение с силовым замыканием исполнительного звена с перестановочным пальцем в направлении уменьшени  подачи. Однако в направлении движени  грузов центробежного измерител  при повышении частоты вращени  существует соединение с кинематическим замыканием при регулировании на уменьшение подачи топлива. Помимо этого исполнительное звено имеет непосредственное шарнирное соединение с рейкой , а средн   точка исполнительного звена смещаетс  под действием рычага управлени . На конце рейки предусмотрен упор, выполненный как неподвижным, так и упругим , при необходимости зависимым от перемещени  с различными характеристиками упругости. В случае упругого исполнени  упора рейка перемещаетс  к нему в направлении больщой подачи. За счет взаимодействи  образующих силовое замыкание с центробежным измерителем т говых пружин у исполнительного звена и перестановочного пальца, а также пружины у упора рейки происходит с нарастающей частотой вращени  после касани  упора рейкой . Недостатком регул тора  вл етс  то, что можетбыть достигнута только снижающа с  подача топлива при повышении частоты вращени .

Известно также расположение аналогичной выравнивающей пружиной системы на стороне регул тора.

Согласно DE-OS 2334729 известен регул тор с конструкцией описанного выще типа, В вышеописанном регул торе исключен упор на конце рейки, удаленном от регул тора, и заменен выравнивающим устройством в корпусе регул тора. В отличие от решени  предложенного в ДЕ-Р 814812, исполнительное звено расположено не непосредственно у рейки, а св зано с ней через промежуточную пластинчатую деталь. Пластинчата  деталь имеет расположенный в середине качающийс  палец, который, преодолева  усилие пружины, после прилегани  к неподвижному упору через коромысло может отклон тьс . Создаваема  при этом противодействующа  сила, котора  непрерывно нарастает после прилегани  к упору при смещении в сторону увеличени  подачи топлива, вызывает выравнивание подачи при полной нагрузке в сочетании с т говой пружиной на перестановочном пальце центробежного измерител  при дальнейшем нарастании частоты вращени . После достижени  частоты вращени , заданной рычагом управлени , рейка перемещаетс  в сторону нулевой подачи. Недостаток такого регул тора в том, что реализуетс  только выравнивание снижающейс  подачи при полной нагрузке в случае повышени  частоты вращени .

Цель изобретени  - регул тор частоты вращени  согласно изобретению должен обеспечивать зависимое от частоты вращени  ограничение подачи при полной нагрузке , которое реализует ограничение подающей и нарастающей подачи при полной нагрузке с помощью предусмотренного дл 

регулировани  на предельное значение центробежного регул тора. Такой вид ограничени  гарантирует малое загр знение окружающей среды отработавшими газами дизельных двигателей.

В основе изобретени  лежит задача обеспечить во всережимном регул торе частоты вращени  регулирование подачи топлива в зависимости от частоты вращени  при полной нагрузке с обеспечением падающей

fl и нарастающей характеристик ограничени , при этом внешние габариты корпуса регул тора не должны существенно измен тьс .

Согласно изобретению эта задача решаетс  тем, что подвешенный в верхней части

корпуса поворачивающийс  в направление управл ющего движени  центробежного измерител  т говый рычаг охватывает внешней кулисой поводок перестановочного пальца , а средн   кулиса имеет поводок поворотного рычага, закрепленного в вертикальном положении в нижней части корпуса, поворачивающегос  в направлении управл ющего движени  центробежного измерител , отжимаемого упругим усилием против направлени  движени  перестановочного

пальца при повышении частоты врашени . С его шарнирным плечом в вершине шарнирно св зан ограничивающий угольник, причем его поворотное плечо с упором доходит до установочной направл ющей упора рейки, а упорное плечо прижимаетс  упругим усилием в направлении увеличени  подачи топлива с возможностью поворота к опоре упорного плеча. Поворотный упор жестко установлен на таком рассто нии от поворотного плеча ограничительного угольника в неподвижном состо нии, что поворотное плечо ограничительного угольника прилегает у поворотного упора только при достижении средних оборотов двигател .

В другом варианте рещени  согласно

0 изобретению кулиса т гового рычага по отношению к поводку у перестановочного пальца имеет такое завышение размера в направлении управл ющего движени  в сторону большей частоты вращени , что

, поводок перестановочного пальца заходит в кулису со стороны топливного насоса только при повышении частоты вращени  холостого хода.

Кроме того, согласно изобретению деле сообразно то, что поворотный упор дл 

0 ограничительного угольника может перестанавливатьс  с помощью исполнительного звена из зоны поворотного плеча ограничительного угольника.

На фиг. 1 приведена кинематическа  схема регул тора в исходном положении;

на фиг. 2 - схема регул тора в действии при регулировании частоты вращени  от п до nj с ее нарастанием, подача топлива регулируетс  на понижение; на фиг. 3 -

характеристика подачи VE в зависимости от частоты вращени  п,..где I, П - области регулировани .

Весь механизм всережимнбго регул тора размещен в неизображениом корпусе. Все имеющиес  в этом корпусе точки опоры, точки креплени , упоры и направл ющие условно обозначены как Gj -Gg. От неизображенного топливного насоса в корпус регул тора вводитс  рейка 1. На рейке 1 с возможностью поворота размещена регулировочна  рейка 101. На этой регулировочной рейке 101 расположена направл юща  скольжени  102, котора  давит в направлении полной нагрузки через пружину 103 к опоре 1012, жестко закрепленной на регулировочной рейке 101. В направлении нулевой подачи направл юща  скольжени  102 прижата к упору 1011 регулировочной рейки 101.

Эта конструкци  обеспечивает передачу движени  направл ющей скольжени  102 на рейку 1 в направлении увеличени  подачи с силовым замыканием, а в направлении нулевой подачи направл юща  скольжени  102 воздействует на упор 1011 и далее на рейку 1 с кинематическим замыканием . G направл ющей скольжени  102 щарнирно св зано исполнительное звено 16, причем это исполнительное звено 16 на другом конце сопр жено с поводком 171 перестановочного пальца 17. На исполнительном звене 16 с возможностью перемещени  размещена направл юща  скольжени  161, к которой щарнирно прикреплен рычаг управлени  15, выполненный в виде коленчатого рычага. Рычаг управлени  15 может поворачиватьс  в точке опоры GI в корпусе. При перемещении рычага управлени  15 направл юща  скольжени  161 поворачиваетс  вокруг точки опоры G, в корпусе.

Центробежный измеритель 190 частоты вращени  расположен на приводном валу 20 топливного насоса. В центробежном измерителе 190 имеютс  грузики 19, которые отклон ютс  наружу при увеличении частоты вращени  и передают при этом через коленч атый рычаг регул тора 18 регулирующее движение на перестановочный палец 17. Характер отклонени  грузиков 19 определ етс  пружинами 4 и 5, противодействующими центробежной силе, создаваемой грузиками . Пружины 4 и 5 практически не нат нуты при нулевой частоте вращени . Перестановочный палец 17 установлен известным образом с возможностью перемещени  в направл ющей G4 и через кулису 112 прилегает к упору Gg при нулевой частоте вращени . Подвещенный в верхней части в точке опоры G2 поворачиваемый в направлении управл ющего движени  центробежного измерител  190 т говый рычаг 11 своей наружной кулисой 112 охватывает поводок 171 перестановочного

пальца 17. Кулиса 112 имеет завыщение размера по откощению к поводку 171, которое распростран етс  на завыщенную частоту вращени . Это превыщение размера SSL выбрано таким образом, что поводок 171 перестановочного пальца прилегает к кулисе 112 только при частоте вращени , превышающей частоту вращени  холостого хода.

Через среднюю кулису III (фиг. 2) создаетс  св зь т гового рычага 11 с пово ротным рычагом 14 с кинематическим замыканием . При этом поводок 141 поворотного рычага 14 входит в кулису 111. Поворотный рычаг 14 расположен с возможностью вращени  в опоре Gj в корпусе и

5 может поворачиватьс  в направлении управл ющего движени  центробежного измерител  190. На поворотный рычаг 14 постепенно воздействует пружина 8 через упорное плечо 142, поворачива  его вправо. Пружина 8 закреплена в точке G,- корпуса.

0 Кроме того, поворотный рычаг 14 имеет шарнирное плечо 143, с концом которого в вершине шарнирно св зан ограничительный угольник 12. Вспомогательное плечо 121 ограничительного угольника посто нно при5 жимаетс  пружиной 7 к упорному BHHjy 1420 упорного плеча 142. Поворотное плечо 122 ограничительного угольника 12 имеет упор 123, к которому движетс  упор рейки 104 при наибольшей подаче. На определенном рассто нии от поворотного пле0 ча 122 с возможностью поворота расположен поворотный упор 131, закрепленный в точке вращени  Gg в корпусе. Этот поворотный упор 131 можно вывести пусковым рычагом 13, преодолева  усилие пружины 132, из области соприкосновени  с

поворотным плечом 122.

Регул тор работает следующим образом .

При неподвижном приводном вале топливного насоса перестановочный палец 17

Q центробежного регул тора почти без нажима прилегает через кулису 112 к упору Gg в корпусе. В этом положении пружины 4 и 5 практически не нат нуты. Т говый рычаг 11 также- прилегает своей кулисой 112 к упору Gg. Это осуществл етс  через поворотный

5 рычаг 14, поводок 141 которого входит в среднюю кулису 111 т гового рычага и при этом находитс  под действием пружины 8, котора  закреплена в точке G в корпусе. Дл  кулисы 112 т гового рычага 11 превышение размера Sgu обеспечивает пере мещение поводком 171 кулисы 112 т гового рычага 11 в сторону центробежного измерител  190 только в случае превышени  частоты вращени  холостого хода. Таким образом центробежный измеритель 190 всегда определ ет положение поворота т гового рычага И, причем поворотный рычаг 14 устанавливаетс  через кулису 11 т гового рычага 111 и его поводок 141, им также

одновременно определ етс  положение упора 123 дл  рейки. Как видно на фиг. 1, с нарастанием частоты вращени  центро бежный измеритель 190 перемещает пово-. ротный рычаг 14 с упором 123 в направле-i НИИ больщей подачи, а именно до числа оборотов Пд, когда поворотное плечо 122 ограничительного угольника 12 прилегает к поворотному упору 131 (фиг. 2).

С дальнейщим нарастанием частоты вращени  и таким образом с большим отклонением поворотного рычага 14 влево, центр вращени  ограничительного угольника 12 на щарнирном плече 143 непрерывно смещаетс  влево, за счет чего упор 123 у поворотного плеча 122 перемещаетс  в направлении нулевой подачи. Это смещение осуществл етс  от упорного винта 1420 против усили  пружины 7. При понижающейс  частоте.вращени  центр вращени  ограничительного угольника 12 за счет движени  поворотного рычага 14 смещаетс  вправо. Вследствие этого происходит перемещение упора 123 поворотного плеча 122 в направлении увеличени  подачи. Усилие пружины 7 при этом всегда направлено на то, чтобы прижать опорное плечо 121 ограничительного угольника 12 к упорному винту 1420. При дальнейщем понижении частоты вращени  упор 124 поворотного плеча 122 следует движению поворотного рычага 14 в направлении нулевой подачи.

Дл  достижени  избыточной подачи при запуске существует возможность выворачивать поворотный упор 131 пускового рычага 13 против усили  пружины 132 от упора Gj из области поворотного плеча 122 или отт гивать упор 131 в направлении , перпендикул рном плоскости рисунка . Тем самым обеспечиваетс  возможность перемещени  упора 123 на максимальную подачу без ввода регулировани  на понижение . В области I (фиг. 3) от nj до п существует нарастающа  характеристика ограничени  подачи по отнощению к частоте вращени . В области II при частоте вращени  Пд, п и п существует падающа  характеристика ограничени  подачи топлива при повыщении частоты вращени . Процесс регулировани  на понижение частоты вращени  осуществл етс  в зависимости от заданной частоты вращени .

Использование предложенного регул тора позвол ет регулировать избыточную подачу топлива при пуске и выравнивать подачу при полной нагрузке в зависимости от частоты вращени .

Claims (3)

1. ВсережимнЫй регул тор частоты вращени  с ограничением подачи топливных насосов в зависимости от частоты вращени  при полной нагрузке дл  дизельных двигателей с центробежным измерителем частоты вращени , перестановочный

палец которого может перемещатьс  при повыщении частоты вращени  в напр леНИИ к топливному насосу, причем рейка может перемещатьс  выполненным в виде двуплечего рычага исполнительным звеном

через верхнюю точку щарнирного соединени  с силовым замыканием в сторону увеличени  подачи топлива и кинематическим замыканием в сторону нулевой подачи, а исполнительное звено снабжено передвигаемой рычагом управлени  средней точкой щарнирного соединени  и нижней точкой щарнирного соединени , расположенной около перестановочного пальца центробежного измерител  и регулируемой центробежным измерителем механизма ограничени  подачи топлива при полной нагрузке , образованной упором, св занным с рейкой , причем все механизмы расположены в одном корпусе, отличающийс  тем, что в в ерхней части корпуса подвещен поворачивающийс  в направлении центробеж ного измерител  190 т говый рычаг 11, охватывающий внещней кулисой 112 поводок 171 перестановочного пальца 17, и средн   кулиса 111 снабжена поводком 141, установленным вертикально в нижней части

5 корпуса и поворачиваемым в направлении центробежного измерител , прижимаемым пружиной в направлении, противоположном движению перестановочного пальца 17, при повыщении частоты вращени  к поворотному рычагу 14, на щарнирном плече

0 143 которого в верщине щарнирно закреплен ограничительный угольник 12, причем его поворотное плечо 12 с упором 123 входит в установочную направл ющуюупора рейки 104, и упорное плечо 121 отжимаетс  с возможностью поворота пружиной в направлении увеличени  подачи к опоре 1420 упорного плеча 142, и кроме того, поворотный упор 131 расположен на таком рассто нии от поворотного плеча 122 ограничительного угольника 12, что поворот0 ное плечо 122 ограничительного угольника 12 опираетс  на поворотный упор 131 только при средней частоте врац1ени .

2.Регул тор по п. 1, отличающийс  тем, что кулиса 112 у т гового рычага 11 относительно поводка 171 перестановочного

5 пальца 17 имеет такое завыщение размера Sgi, в направлении регулирующего движени  на повыщение частоты вращени , что поводок 171 прилегает к кулисе 112 со стороны топливного насоса только при

частоте вращени  выще частоты вращени  холостого хода.

3.Регул тор по п. 1, отличающийс  тем, что поворотный упор 131 можно выводить из области поворотного плеча 122 с поМОЩЬЮ исполнительного звена.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской демократической республики. Ш /

F2

Itj

Vei