Регулятор частоты вращения для двигателя внутреннего сгорания с наддувом

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания с наддувом. Целью изобретения является обеспечение высокой точности и корректировки топливоподачи. Регулятор содержит корпус 1, в котором размещены центробежный датчик частоты вращения , подвижная муфта 7 которого воздействует через рычажную систему 8, 10 и 11 на /7 рейку 12 топливного насоса. Датчик давления наддува связан с той же рычажной системой через сервомотор и систему рычагов с отрицательной обратной связью. Сервомотор состоит из цилиндра 17 и поршня 19, а его управляющий золотник выполнен в виде штока 22, размещенного в цилиндрическом отверстии 23 и связывающего нагнетательный 29, сливной 30 и перепускной 28 каналы. Торцовый фланец 24 золотника непосредственно связан с мембраной 31 датчика давления наддува. Дополнительный рычаг 42 обратной связи одним концом шарнирно связан с промежуточной точкой 41 двуплечего рычага 35, а другой его конец выполнен в виде опоры 44 свободного торца 45 штока 22 золотника, точка 46 доS полнительного рычага 42 установлена на упругой опоре в виде пружины 49. На рычаж (Л ную систему 8, 10 и 11 сервомотор воздействует через шток 13, с которым сопряжен регулируемой упор 14. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. 2J322 tc О 00 О5 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 F 02 D 1 00 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.,(л

522 22 2 /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3902192/30-06 (22) 27.05.85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (71) Ярославский ордена Трудового Красного Знамени завод топливной аппаратуры (72) С. Н. Чистов, Л. М. Малышев, В. В. Курманов и А. Т. Теренев (53) 621.43-545 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 966264, кл. F 02 D 1/00, 1982. (54) РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания с наддувом. Целью изобретения является обеспечение высокой точности и корректировки топливоподачи. Регулятор содержит корпус 1, в котором размещены центробежный датчик частоты вращения, подвижная муфта 7 которого воздействует через рычажную систему 8, 10 и 11 на

ÄÄSUÄÄ 1268768 рейку 12 топливного насоса. Датчик давления наддува связан с той же рычажной системой через сервомотор и систему рычагов с отрицательной обратной связью. Сервомотор состоит из цилиндра !7 и поршня 19, а его управляющий золотник выполнен в виде штока 22, размещенного в цилиндрическом отверстии 23 и связывающего нагнетательный 29, сливной 30 и перепускной 28 каналы. Торцовый фланец 24 золотника непосредственно связан с мембраной 31 датчика давления наддува. Дополнительный рычаг 42 обратной связи одним концом шарнирно связан с промежуточной точкой

41 двуплечего рычага 35, а другой его конец выполнен в виде опоры 44 свободного торца 45 штока 22 золотника, точка 46 дополнительного рычага 42 установлена на упругой опоре в виде пружины 49. На рычажную систему 8, 10 и 11 сервомотор воздействует через шток 13, с которым сопряжен регулируемой упор 14. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1268768

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания, в частности к регуляторам частоты вращения для двигателей с наддувом.

Цель изобретения — улучшение качества работы регулятора путем повышения точности корректировки топливоподачи.

На фиг. 1 представлена схема регулятора; на фиг. 2 — золотник в положении подачи масла в сервомотор; на фиг. 3— то же, в положении слива масла из сервомотора; на фиг. 4 — — то же, в нейтральном положении.

В корпусе 1 регулятора размещены шестерни 2 и 3, связывающие кулачковый вал 4 топливовпрыскивающего насоса (не показан) с центробежным датчиком частоты вращения, состоящим из крестовины 5, шарнирно соединенной с центробежными грузами 6, взаимодействующими своими лапками с подвижной муфтой 7, которая опирается на рычаг 8. Последний установлен на оси 9 с возможностью его вращения вокруг этой оси и жестко связан одним концом с рычагом 10, а другими посредством шарнира — — с тягой 11, соединенной с рейкой

12 топливного насоса. Рычаг 10 шарнирно соединен также со штоком 13, упирающимся в упор 14. Рычаги 8, 10, тяга 1 и шток 13 образуют рычажную систему рейки топливного насоса. Шток 13 взаимодействует с регулируемым упором 14 и связан через главную пружину 15 с рычагом 16 управления.

В корпусе размещен сервомотор, состоящий из цилиндра !7 с расточкой 18, поршня 19, подпружиненного упругим элементом 20. Поршень 19 с цилиндром 17 образуют надпоршневую полость 21. Кроме того, R корпусе 1 размещен также золотник, шток 22 которого установлен с возможностью перемещения в цилиндрическом отверстии 23.

Шток 22 в верхнсй своей части снабжен торцовым фланцем 24 и запирающим элементом 25 с расположенными по обе его стороны проточками 26 и 27. Надпоршневая полость 21 сервомотора посредством перепускного канала 28, соединена с золотником, который, в свою очередь, снабжен нагнетательным 29 и сливными 30 каналами. Торцовый фланец 24 штока 22 золотника непосредственно связан с мембраной 31 размещенной в корпусе 32 с образованием полости 33. Корпус 32, мембрана 31 и полость

33 представляют собой датчик давления наддува.

В корпусе! регулятора на оси 34 установлен двуплечий рычаг 35, плечо 36 которого через шток 37 и упругий элемент 38 соединено с поршнем 19 сервомотора. Регулируемый упор 14 установлен на плече 39 рычага 35. В корпусе 1 над плечом 39 установлен также регулируемый упор 40, ограничивающий перемещение рычага 35. Промежуточная точка 41 плеча 36 рычага 35 представ5

10 !

25 зо

55 ляет собой шарнирное соединение с дополнительным рычагом 42 обратной связи, свободный конец 43 которого выполнен в виде опоры 44 свободного торца 45 штока 22 золотника. Дополнительный рычаг 42 обратной связи выполнен по меньшей мере с двумя промежуточными элементами 46 и 47 его соединения посредством зацепа 48 с упругим элементом 49, например пружиной. Упругий элемент 49 другим концом также посредством зацепа соединен с регулируемым натяжителем 51.

Регулятор работает следующим образом.

Для пуска двигателя рычаг 16 управления поворачивают по часовой стрелке. При этом главная пружина 15 перемещает шток

13 до контакта с упором 14, а рычаг 8 двигает рейку 12 ТНВД в сторону увеличения подачи топлива.

При неработающем двигателе в полости 33 нет давления наддувочного воздуха и пружина 49 через двуплечий рычаг 42, действуя на торец 45 штока 22, перемещает последний и мембрану 3! вверх до упора в крышку. При этом запирающий элемент 25 штока 22 открывает перепускной канал 28 и надпоршневая полость 21 через проточку

27 золотника 22 сообщается со сливом.

Поршень 19 под действием пружины 20 занимает крайнее верхнее положение. Упор

14 передаточного рычага 35 через шток 13 ограничивает перемещение силового рычага

8 в направлении увеличения топливоподачи.

После пуска двигателя давление в системе смазки возрастает, а,давление наддувочного воздуха в полости 33 недостаточно для преодоления мембраной 31 усилия пружины

49. При этом нагнетательный канал 29 перекрыт штоком 22 и масло не поступает в надпоршневую полость 21.

При включении нагрузки на двигатель давление наддувоч ного воздуха в полости

33 возрастает и мембрана 31, действуя через шток 22 на дополнительный рычаг 42, поворачивает его относительно промежуточной точки 41 по часовой стрелке и, преодолевая усилие пружины 49, перемещает шток

22 вниз. При этом нагнетательный канал

29 через проточку 26 и перепускной канал

28 соединяется с надпоршневой полостью 21 сервомотора (фиг. 2). Поршень 19 под действием давления масла, преодолевая усилие элемента 20, перемещается вниз. Связанный с поршнем двуплечий рычаг 35 поворачивается относительно оси 34 против часовой стрелки и перемещает упор 14 вверх. Шток

13 под действием пружины !5 получает возможность перемещаться вверх и через рычаг 10 — передвигать рейку 12 влево, в сторону увеличения топливоподачи. Перемещение двуплечего рычага 35 вызывает соответствующее перемещение дополнительного рычага 42. При повороте двуплечего рычага

35 против часовой стрелки дополнительный рычаг 42 поворачивается относительно

1268768

10 г5

Форлц.га ггзобретени.г

55 оси промежуточного соединительного элемента 46, также против часовой стрелки при неизменной затяжке пружины 49. При этом шток 22 и мембрана 31 перемегцаются вверх.

Перечисленные взаимосвязанные перемещения поршня 19, двуплечего рычага 35, дополнительного рычага 42, штока 22 и мембраны 31 происходят до тех пор, пока шток

22, перемещаясь вверх, запирающим элементом 25 не перекроет перепускной канал 28.

Последующее увеличение давления íà1дувочного воздуха вызывает повторение описанных перемещений поршня, рычагов, золотника и мембраны при соответствующем увеличении затяжки пружины 49.

Величина максимальной наддвувочной топливоподачи ограничивается упором 40.

При увеличении давления наддувочного воздуха свыше предусмотренного давление масла на поршень 19 уравновешивается элементами 20 и 38, перемещения рычага 35 не происходит.

При уменьшении давления наддувочного воздуха в полости 33, например при снижении частоты вращения двигателя, усилие пружины 49, преодолевая усилие, действующее на мембрану со стороны полости 33, перемещает шток 22 вверх, соединяя перепускной канал 28 через проточку 27 со сливным каналом 30. Дополнительный рычаг

42 поворачивается относительно шарнира

41 против часовой стрелки и уменьшает затяжку пружины 49. Поршень 19 под действием элемента 20 вытесняет масло из надпоршневой полости 21 в сливной канал 30 и, перемещаясь вверх, поворачивает двуплечий рычаг 35 по часовой стрелке, ограничивая тем самым посредством упора 14 перемещение штока 13, рычагов 10 и 8 и рейки !2 в направлении увеличения топливоподачи.

Перемещение передаточного рычага вызывает поворот дополнительного рычага 42 относительно оси промежуточного соединительного элемента 46 по часовой стрелке.

При уменьшении затяжки пружины 49 мембрана 31 и шток 22 под действием давления наддувочного воздуха перемещаются вниз до тех пор, пока запирающий элемент

25 штока 22 не перекроет слив масла из надпоршневой полости 21. Перемещение поршня 19 прекращается. Рычаг 35 посредством упора 14 устанавливает ограниченную топливоподачу, соответствующую давлению наддувочного воздуха.

Для расширения диапазона регулирования пружина 49 может быть шарнирно подключена к промежуточному соединительному элементу 47 рычага 42, изменяя тем самым приведенную к мембране жесткость пружины 49, а также путем изменения передаточного отношения плеч дополнительного рычага 42.

Кроме того, размещение натяжителя 51, подключенного к пружине 49 рычага 42, и упора 40 в корпусе 17, а также промежуточной точки 4! на рычаге 35, доступ к которому может быть осуществлен через люк корпуса 17, позволяет упростить настройку регулятора и проводить ее без разборки.

Выключение топливоподачи осуществляется механическим чувствительным элементом неза виси мо от кор ректи рую цегo устройства. С увеличением частоты вращения двигателя усилие центробежных грузов 6, преодолевая усилие главной пружины 15, перемещает рычаг 8 с рейкой 12 вправо. уменьшая топливоподачу 10 нуля.

При эксплуатации, в случае аварийной ситуации, например, падение давления наддува воздуха или давления масла в систе»е смазки двигателя, поршень 19 под действием элемента 20, вытесняя масло из полости 21 через сливной канал 30 или нагнетательный канал 29, устанавливает рычаг 35 в положение ограниченной топливоподачи.

Вероятность выхода двигателя из строя при этом уменьшается.

Использование регулятора позволяет повысить точность корректировки топливоподачи, обеспечивая близкий к оптимальному закон изменения топливоподачи в зависимости от давления наддува. и расширить диапазон регулирования.! Регулятор частоты вращения для двигателя внутреннего сгорания с наддувом, содержащий центробежный датчик частоты вращения. соединенный с коленчатым валом двигателя, рычаг управления, связанный через главную пружину с рычажной системой рейки топливного насоса, на которую воздействует подвижная муфта датчика частоты вращения. мембранный датчик давления наддува и гидравлический поршневой сервомотор. связанный через перепускной канал с управляющим золотником, снабженным нагнетательным и сливным каналами, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества работы регулятора путем повышения точности корректировки топливоподачи, он снабжен дополнительным подпружиненным рычагом обратной связи, сервомотор с управляющим золотником установлеHhl между датчиком давления наддува и рычажной системой рейки, причем шток золотника непосредственно связан с мембраной датчика давления наддува, а поршень сервомотора с гединен с рычажной системой рейки топливного насоса посредством шарнирно опертого двуплечего рычага, один конец которого снабжен, регулируемым упором, взаимодействующим с рычажной системой рейки, а другой шарнирно соединен с поршнем сервомотора, при этом дополнительный подпружиненный рычаг обратной связи onHHM концом шарнирно соединен с промежуточной точкой двуплечего рычага. его дру1268768

Рм ф г, 2

Составитель В. Морозов

Редактор Н. Марголина Техред И. Верес Корректор И. Муска

За к аз 6009/33 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 гой конец выполнен в виде опоры свободного торца штока золотника.

2. Регулятор по и. 1, отличающийся тем, что шток золотника снабжен взаимодействующим с перепускным каналом сервомотора запирающим элементом и расположенными по обе его стороны проточками, одна из которых соединена со сливным, а другая — с нагнетательным каналами.

3. Регулятор по и. 1, отличающийся тем, что дополнительный рычаг обратной связи выполнен по меньшей мере с двумя промежуточными элементами соединения с

5 пружиной.

4. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что между двуплечим рычагом и поршнем сервомотора установлен упругий элемент