SU1657700A1

SU1657700A1 - Diesel engine centrifugal regulator

Info

Publication number: SU1657700A1
Application number: SU894697808A
Authority: SU
Inventors: Виталий Иванович Крутов; Владимир Анатольевич Марков; Борис Петрович Парфенов; Вячеслав Александрович Горшков; Эдуард Юрьевич Давыдов
Original assignee: Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1991-06-23

Abstract

Изобретение относитс к автомагическому регулированию двигателей внутреннего сгорани и позвол ет одновременно регулировать частоту вращени , угол опережени впрыска топлива и цикловую подачу в зависимости от вида используемого топлива . В корпусе 1 регул тора размещены центробежный датчик 2, в зкостный 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 77The invention relates to automagic control of internal combustion engines and allows simultaneous adjustment of the rotational speed, the fuel injection advance angle and the cycle feed rate depending on the type of fuel used. The centrifugal sensor 2, the viscous sensing element 3, the main lever 14 / drive roller 4 and the shank of the camshaft 22 of the fuel pump are located in the controller case 1. The centrifugal sensor 2 has the first 5 and second 6 pairs of cargo. Cargo 5 interact with the end 76 77

Description

33 3 28 23 Z6 2733 3 28 23 Z6 27

Фиг. 1 FIG. one

гильзы 7, а грузы 6 - с торцом шлицевой втулки 18. Приводной валик А и кулачковый вал топливного насоса размещены соосно и на их концах, обращенных друг к другу, выполнены соответственно косые 20 и пр мые 19 шлицы, на которых размещена шлицева втулка 18 и которую охватывает гильза 7, взаимодействующа с подвижной муфтой 8, котора в свою очередь размещена с возможностью перемещени на цилиндрической втулке 25, расположенной на хвостовике кулачкового вала 22 топливного насоса. В зкостный чувствительный элемент снабжен штоком 34, который шарнир- но св зан с главным рычагом 14 и одним плечом двуплечего рычага 36, второе плечоsleeves 7, and loads 6 - with the end face of the splined sleeve 18. The drive roller A and the cam shaft of the fuel pump are placed coaxially and at their ends facing each other, oblique 20 and straight 19 splines are respectively made, on which the spline sleeve 18 is placed and which encompasses the sleeve 7, interacting with the movable coupling 8, which in turn is placed with the possibility of movement on a cylindrical sleeve 25 located on the shank of the camshaft 22 of the fuel pump. The viscous sensing element is provided with a rod 34, which is hingedly connected with the main lever 14 and one shoulder of the two shoulders lever 36, the second shoulder

которого взаимодействует с торцом цилиндрической втулки 25. При работе регул тора перва пара центробежных грузов 5 воздействует на главный рычаг, который перемещает рейку 16 топливного насоса, а втора пара грузов 6 - на шлицевую втулку 18, котора поворачивает при своем перемещении кулачковый вал 22 топливного насоса на заданный угол. При изменении в зкости топлива в зкостный чувствительный элемент 3 воздействует одновременно и на рейку 16 через главный рычаг и на шлицевую втулку 18 через цилиндрическую втулку 25 и пружину 24, корректиру одновременно и цикловую подачу и угол опережени впрыска. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.which interacts with the end face of the cylindrical sleeve 25. When the regulator is operating, the first pair of centrifugal weights 5 acts on the main lever that moves the rail 16 of the fuel pump, and the second pair of loads 6 - on the spline sleeve 18, which turns the cam shaft 22 of the fuel pump as it moves at a given angle. When the viscosity of the fuel changes, the viscosity sensing element 3 acts simultaneously on the rail 16 through the main lever and on the splined sleeve 18 through the cylindrical sleeve 25 and the spring 24, correcting both the cyclic feed and the injection advance angle at the same time. 1 hp f-ly, 2 ill.

Изобретение относитс к области автоматического регулировани двигателей внутреннего сгорани , в частности к центробежным регул торам частоты вращени и угла опережени впрыска топлива.The invention relates to the field of automatic control of internal combustion engines, in particular to centrifugal regulators of rotational speed and fuel injection advance angle.

Цель изобретени - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей .The purpose of the invention is to simplify the design and expand the functionality.

На фиг.1 изображен центробежный регул тор; на фиг.2 - статические характери- стики регул тора при работе на различных видах топлива и при различных положени х рычага управлени .1 shows a centrifugal regulator; FIG. 2 shows the static characteristics of the regulator when operating on different types of fuel and at different positions of the control lever.

Центробежный регул тор содержит корпус 1, центробежный датчик 2 и в зкост- ный чувствительный элемент 3. Центробежный датчик 2 включает размещенные на хвостовике приводного валика 4 первую пару грузов 5 и вторую пару грузов 6. Грузы 5 опираютс лапками на гильзу 7, контакти- рующую с муфтой 8. Муфта 8 подпружинена всережимной пружиной 9, зат жку которой можно измен ть при помощи рычага 10 управлени , перемещение которого ограничиваетс упором 11 минимальной частоты вращени и упором 12 максимальной (номинальной ) частоты вращени . Муфта 8 через шарнир 13 соединена с главным-рычагом 14, св занным через т гу 15 с рейкой 16 топливного насоса 17. Грузы 6 опираютс лапками на шлицевую втулку 18 с внутренними пр мыми 19 и косыми 20 шлицами, наход щимис в зацеплении соответственно с пр мыми шлицами 21, выполненными на хвостовике 22 кулачкового вала топлив- ного«асоса, и с косыми шлицами 23, выполненными на хвостовике приводного валика 4. Шлицева втулка 18 подпружинена пружиной 24, опирающейс на цилиндрическую втулку 25, размещенную на хвостовике The centrifugal regulator comprises a housing 1, a centrifugal sensor 2, and a viscous sensitive element 3. The centrifugal sensor 2 includes a first pair of weights 5 and a second pair of weights 6 placed on the shank of the driving roller 4. The weights 5 are supported by legs with a sleeve 7. with the clutch 8. The clutch 8 is spring-loaded with an all-spring spring 9, the tightening of which can be changed using the control lever 10, the movement of which is limited by the minimum speed stop 11 and the maximum (nominal) rotation speed stop 12. Coupling 8 is connected through hinge 13 to main-lever 14, connected via rail 15 to rail 16 of fuel pump 17. Cargo 6 is supported by pads on splined hub 18 with internal straight lines 19 and oblique 20 splines that engage with each other. Our splines 21, made on the shank 22 of the camshaft of the fuel pump, and with oblique splines 23, made on the shank of the drive roller 4. The slotted sleeve 18 is spring-loaded 24 supported on the cylindrical sleeve 25 located on the shank

22 кулачкового вала. В зкостный чувствительный элемент 3 содержит последовательно расположенные клапан 26 посто нного давлени , 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 в зкостного чувствительного элемента 3 соединен с нижней осью 35 (осью качани ) главного рычага и с двуплечим рычагом 36, контактирующим с торцом цилиндрической втулки 25.22 camshaft. The viscosity sensing element 3 contains successive pressure valve 26, a cavity 27 under the piston 28, a laminar choke 29, an inter throttle cavity 30 with a spring 31 placed in it, a turbulent choke 32 with a needle 33. The rod 34 of the viscous sensitive element 3 is connected to the lower axis 35 (axis of swing) of the main lever and with two shoulders lever 36 in contact with the end of the cylindrical sleeve 25.

Регул тор работает следующим образом .The regulator works as follows.

Требуемый скоростной режим работы дизел задаетс путем изменени положени рычага 10 управлени . При положении рычага управлени на упоре 11 зат жка всережимной пружины 9 минимальна и при частоте вращени п пмин равна центробежной силе грузов 5 (точка ai, фиг.2). Увеличение частоты вращени свыше пмин приводит к увеличению центробежной силы грузов 5, перемещению гильзы 7 на величину hr и муфты 8 вправо, к повороту главного рычага 14 вокруг оси 35 почасовой стрелке и к перемещению рейки 16 на уменьшение подачи топлива. При этом реализуетс регул торна характеристика ai - di (фиг.2), соответствующа работе на дизельном топливе.The required speed mode of the diesel is set by changing the position of the control lever 10. When the control lever is positioned on the stop 11, the tightening of the all-spring spring 9 is minimal and at the rotation frequency p pmin is equal to the centrifugal force of the weights 5 (point ai, figure 2). Increasing the rotational speed over pmin leads to an increase in the centrifugal force of the weights 5, moving the sleeve 7 by the value hr and coupling 8 to the right, turning the main lever 14 around the axis 35 the hourly arrow and moving the rail 16 to reduce the fuel supply. In this case, the ai-di control characteristic is implemented (Fig. 2), corresponding to the operation on diesel fuel.

При положении рычага управлени на упоре 12 зат жка всережимной пружины 9 максимальна и при частоте вращени п Пном равна центробежной силе грузов 5 (точка 01, фиг.2). Увеличение частоты вращени свыше Пном приводит к увеличению центробежной силы грузов 5, к перемещению гильзы 7 и муфты 8 вправо, к повороту главного рычага 14 вокруг оси 35 по часовойWhen the control lever is in position on the stop 12, the pulling of the all-spring spring 9 is maximum and at the frequency of rotation n Phnom is equal to the centrifugal force of the weights 5 (point 01, figure 2). Increasing the rotational speed above Phnom leads to an increase in the centrifugal force of the weights 5, to the displacement of the sleeve 7 and the coupling 8 to the right, to the rotation of the main lever 14 around the axis 35 clockwise

стрелке и к перемещению рейки 16 на уменьшение подачи топлива При этом реализуетс предельна регул торча характеристика bi - ci (фиг 2). соответствующа работе на дизельном топливе. При положении рычага управлени 7уГ1р Макс и частоте вращени п пном зат жка всере- жимной пружины 9 больше центробежной силы грузов 5, рейка топливного насоса неподвижна и реализуетс внешн харак- т - систика ai - bi (фиг 2), соответствующа рз тэте на дизельном топливеThe arrow and the movement of the rail 16 to reduce fuel supply. In this case, the limiting characteristic bi - ci is implemented (Fig. 2). corresponding to work on diesel fuel. When the control lever is 7yG1r Max and the frequency of rotation by pnom tightening the all-spring 9 is greater than the centrifugal force of the weights 5, the fuel pump rail is stationary and the external characterisation is ai-bi (Fig 2), corresponding to rz theta on diesel fuel

При работе дизел на облегченных вида тотив (бензин, керосин) происходит падение величины цикловой подачи топли- в и как- сгклгтвие, снижение его мощнс сти Дл поддержани мощности дизел на требуемом уровне необходимо увеличивать выход hr рейги при работе на этих топгмвах Г этой целью регул тор снабжен втэк.огтг (., м чуэстеигепьным элементом 3 Tcmiiri 1 Г зкогтный чувствительный элемент 3 г септет T топпигюмодкачиваю .дего n, ДИЗРЛЧ JHP. показан) под давлением р, и под е сч к глапану 26 пост HI TO давлени обеспечивающему причерн i ПОВТОР 1нэе лтвление топлива в полос i- 21 Д чее топливо протекаем последовательно чере1 оаминарный дроссель 29 меж/дроссельную полость 30, турбулентный / Россели 32 и под давлением Р0 поступает на глиг, этом У междргсст пной полости 30 /сган-эвгипаетс давление топлива -ч гсрого зависит от его в зкости При переходе на облегченное топливо (ке- росин бензин1 давление в междроссельной полости возрастает что приводит к перемещению поршн 28 со штоком 34 вправо на величину tiK, к повороту главного рычага 14 вокруг шарнира 13 против часовой стрелки и к перемещению рейки 16 на величину +hp на увеличение подачи топлива Такое перемещение рейки приводит к тому что при изменении частоты вращени реализуютс новые регул торные характеристики аг - CJ2 When a diesel engine operates on lightweight type of toiv (gasoline, kerosene), the value of fuel cycle supply decreases and as a result, its power decreases. In order to maintain diesel power at the required level, it is necessary to increase the hr output when working on these topgms G to regulate The torus is equipped with a WG.TG (., a sound element of the 3 Tcmiiri 1 element; an open sensing element; 3 g; a septet; a topigum; I pump. he n, DIZRLCH JHP. is shown) under pressure p, and it goes to the 26 post HI TO pressure providing part I REPEAT 1nee ltvlen fuel in strips i- 21 Other fuel flows sequentially through an oaminary choke 29 between / throttle cavity 30, turbulent / Rosselli 32 and under pressure P0 enters glig, which means that between interstitial cavity 30 / sgan-evgipaetsa pressure of fuel — h oo depends from its viscosity When switching to lighter fuel (kerosene gasoline1, the pressure in the inter-throttling cavity increases, which causes the piston 28 to move to the right with the rod 34 by tiK, to rotate the main lever 14 around the hinge 13 counterclockwise and to move the rail 16 the value of + hp on the increase in fuel supply This movement of the rail leads to the fact that when the rotational speed is changed, new control characteristics of the arg - CJ2 are realized

(При Cfynf «уор мин) И D2-C2 (при «улр (With Cfynf "Wor Min") And D2-C2 (with "Ulr

сгулр мэкс), и внешн характеристика 32 - U2, соответствующие работе на керосине и новые регул торные характеристики аз - Ьз (при 7уПр Оупр мин ) и Ьз - сз (при Оупр Оупр макс) и внешн характеристика аз - Ьз, соответствующие работе на бензине (фиг.2). sgulr meks), and external characteristics 32 - U2, corresponding to the operation on kerosene and new regulatory characteristics az - bz (at 7pcr opr min) and bz - cz (at opr opr max) and outward characteristic az - bz, corresponding to work on gasoline (figure 2).

Одновременно с изменением частоты вращени регул тор осуществл ет и заданное изменение угла опережени впрыска топлива. При работе на режиме Пмин угол опережени начала подачи топлива составл ет ©Ь мин (точка fi, фиг.2). По мереSimultaneously with the change in the rotation frequency, the regulator also performs a predetermined change in the fuel injection advance angle. When operating in the Pmin mode, the angle of advance of the fuel start is b min (point fi, Fig. 2). As

5 0 50

5 0 5 0 5 0 55 0 5 0 5 0 5

0 0

5five

увеличени частоты вращени выше пмин центробежна сила грузов 6 увеличиваетс и шлицева втулка 18 перемещаетс вправо на величину he, преодолева усилие деформированной пружины 24 За СЧРТ зацеплени пр мых шлицев 19 шлицевой втулки 18 с пр мыми 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 опережени 0 При этом формируетс характеристика 0 f(n) (характеристика fi - JL фиг.2), соответствующа работе на дизельном топливе .increasing the rotational speed above pmin, the centrifugal force of the weights 6 increases and the spline sleeve 18 moves to the right by the amount he, overcoming the force of the deformed spring 24 Over the SPEET of engagement of the straight splines 19 of the spline sleeve 18 with the straight splines 21 of the camshaft shaft 22 and the oblique splines of the sleeve 18 With oblique splines 23 of the drive roller shank 4, when the sleeve 18 moves, the cam roller intersects relative to the drive roller and, as a result, the leading angle 0 changes. At the same time, the characteristic 0 f (n ) (characteristic fi - JL figure 2), corresponding to the work on diesel fuel.

Вид примен емого топлива в значительной мере вли ет на величину задержки воспламенени и тем самым на все показатели работы дизел Облегченные топлива имеют меньшие значени цетанового числа, что влечет за собой увеличение задержки воспламенени и, как следствие, более высокие значени жесткости сгорани и максимального давлени сгорани Рг в св зи с тем, что измен етс процесс воспламенени облегченного топлива по сравнению с дизельным топливом Поэтому дл сохранени жесткости сгорани неизменной при работе на облегченных топливах необходимо уменьшить угол опережени Например, при работе на бензине угол опережени необходимо уменьшить примерно на 5-7° угла поворота коленчатого валаThe type of fuel used has a significant effect on the ignition delay and thus on all diesel performance. The lightweight fuels have lower cetane number values, which entails an increase in ignition delay and, as a result, higher values of combustion rigidity and maximum combustion pressure. Pr in connection with the fact that the process of ignition of the lightened fuel is changed in comparison with diesel fuel Therefore, to preserve the rigidity of the combustion unchanged when working on lighter fuels Ah, you need to reduce the angle of advance. For example, when working on gasoline, the angle of advance must be reduced by about 5-7 ° of the angle of rotation of the crankshaft.

В регул торе такое уменьшение угла опережени начала подачи топлива происходит следующим образом При переходе с дизельного топлива на бензин поршень 28 со штоком 34 в зкостного чувствительного элемента 3 перемещаетс вправо на величину К что приводит к повороту двуплечего рычага 36 и к перемещению подвижной втулки 25 влево на величину hr. Это влечет за собой увеличение зат жки пружины 24, которое приводит к тому, что при работе на бензине центробежна сила грузов б становитс равной силе зат жки пружины 24 не в точке h (фиг.2), как при работе на дизельном топливе, а в точке 1з. Поэтому вместо характеристики d - ji (фиг.2), соответствующей работе на дизельном топливе, реализуетс характеристика 12 - J2, соответствующа работе на керосине, или характеристика 1з - J3, соответствующа , работе на бензине. Таким образом, в регул торе обеспечиваетс уменьшение угла опережени начала подачи топлива при переходе на облегченные топлива.In the controller, such a decrease in the angle of advance of the start of fuel supply occurs as follows. When switching from diesel to gasoline, the piston 28 with the rod 34 of the viscosity sensing element 3 moves to the right by an amount K, which causes the two shoulders 36 to rotate and the movable sleeve 25 moves to the left hr value This entails an increase in tightening of the spring 24, which leads to the fact that when working on gasoline the centrifugal force of the goods b becomes equal to the force of tightening of the spring 24 not at the point h (figure 2), as when working on diesel fuel, but in point 1h. Therefore, instead of the characteristic d - ji (figure 2), corresponding to the work on diesel fuel, the characteristic 12 - J2, corresponding to the operation on kerosene, or the characteristic 1z - J3, corresponding to the operation on gasoline, is realized. Thus, in the controller, a decrease in the advance angle of the beginning of the fuel supply during the transition to lightweight fuels is provided.

Таким образом, регул тор осуществл ет одновременно автоматическое регулирование частоты вращени , угла опережени впрыска топлива и коррекцию цикловой подачи в зависимости от вида топлива.Thus, the regulator simultaneously performs automatic adjustment of the rotational speed, the fuel injection advance angle and the cycle feed correction depending on the type of fuel.

Claims

Claim 1. A diesel centrifugal regulator comprising a housing with a drive roller disposed therein, on which a centrifugal sensor is mounted with weights kinematically connected to the camshaft of the fuel pump and interacting with a movable coupling connected through the main lever to the rail of the fuel pump, characterized in that, in order to simplify the design, the regulator is provided with a sleeve, splined and cylindrical bushings, the drive roller and the camshaft of the fuel pump are mounted coaxially and at their ends facing to one another, are respectively slanted and straight shlirb

at

V

Vbni

cent, covered by a splined sleeve, the centrifugal sensor is made in the form of two pairs of goods, the first of which interacts with the end of the sleeve, placed between them

and a movable coupling and an enveloping spline hub, and the second pair of loads is installed with the possibility of interaction with the end face of the splined hub, wherein the cylindrical bushing is located inside the movable coupling and covers the cam shaft of the fuel pump.

2. The regulator according to claim 1, which means that, in order to expand its functionality, it is equipped with a viscous sensitive element with a rod and a double-arm lever, and a rod of a viscous sensitive element and one shoulder of the two shoulders of the lever associated with the fulcrum of the main lever, and the other shoulder

a two-armed lever placed with the possibility of interaction with the end face of the cylindrical sleeve.

Pnin p „minPno Ј Pa,„ ax