Всережимный регулятор частоты вращения для двигателя внутреннего сгорания

 

О П И С А Н И Е 909253

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнапмстнческмк

Республик (6 I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.05,80 (21) 2923638/25-06 (5 I ) М. КЛ.

F 02D 1/10

Государственный комитет

СССР с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Ойубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 01.03.82 ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621 .43-545 (088. 8) (72) Авторь1 изобретения

E. И. Блаженнов и В. P. Лаптев (73) Заявитель

Ярославский политехнический институт (54) ВСЕРЕ>КИМНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТ6! ВРАШЕНИЯ

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Известны всережимные регуляторы частоты вращения для двигателя внутреннего сгорания, например, автомобильного дизеля, содержащие по меньшей мере две пары грузов — тяжелых и легких, связан» ные каждая со своей подпружиненной муфтой, снабженной промежуточными рычагами, соединенными через суммирующий ры10 чаг с органом дозирования подачи топлива, и орган управления двигателем (1)

В известных регуляторах отсутствуют устройства, корректирующие максимальную

15 подачу топлива, вследствие чего не обеспечивается достаточный диапазон регулирования, а двигатели с такими регуляторами имеют значительный уровень вредных выбросов в атмосферу.

11ель изобретения — расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор снабжен дифференциальным рычагом, связанным с органом дозирования подачи топлива, суммирующим рычагом и органом управления двигателем, а промежуточные рычаги подвешены на общей оси качания.

Дифференциальный рычаг снабжен центральным и по меньшей мере двумя дополнительными упорами, причем дополнительные упоры выполнены в виде пальца, установленного в резьбовой втулке дифференциального рычага и снабженного выступом, эксцентрично смещенным относительно оси пальца, и расположены по обе стороны от центрального.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 - характеристика максимальной подачи топлива . и частичные характеристики; на фиг. 3 « первый вариант коррекции характеристики максимальной подачи топлива; на фиг. 4второй вариант коррекции максимальной подачи топлива.

Регулятор снабжен валом 1, связанным с коленчатым валом двигателя, на

3 90925 котором установлена крестовина 2 с шарнирно установленными парами тяжелых 3 и легких 4 грузов. Максимальное перемещение тяжелых 3 грузов ограничено наружным упором 5, а минимальный радиус вращения легких 4 грузов обеспечивается внутренним упором 6.

Грузы связаны своими лапками с упорными подшипниками 7 и 8, установленными на муфты 9 и 10. Муфта 9 соединена с промежуточным рычагом 11, удерживаемым через подви>кную опору

12 пружиной 13, заключенной в гильзу

l4. Муфта 10 соединена с промежуточ-, ным рычагом 15, удерживаемым через упор 16 блоком пружин, состоящим из пружины 17, заключенной в гильзу 18 вместе с упором 10, пружины 19, заключенной в гильзу 20 вместе с гильзой 18, пружины 21 максимального ско- go ростного режима, заключенной в гильзу

14 и удерживаемой через гильзу 20 винтом 22 в сжатом состоянии, которое фиксируется с помощью гайки 23.

Промежуточные рычаги 11 и 15 обшей осью качания 24 соединены с корпусом регулятора, а также между собой с помощью суммирующего рычага 25, сочлененного с дифференциальным рычагом 26. Нижняя часть рычага 26 через упругое звено 27 связана с органом 28 управления двигателем, перемещение которого в сторону увеличения подачи ограннчено упором 29, а верхняя часть с помощью тяги 30 соединена органом 31 дозирования подачи топлива топливного насоса высокого давления.

Дифференциальный рычаг 26 снабжен центральным упором в виде винта 32 с контргайкой 33 и по меньшей мере двумя дополнительными упорами, выполненными в виде пальца 34 и 35 с эксцентрично расположенными относительно оси пальца выступом 36 и 37, втулки 38 и

39 и контргаек пальца 40 и 44 и реэьбовой втулки 42 и 43.

Возможно применение третьего, упора той же конструкции состояшего из пальца 44 с эксцентрично расположенным выступом 45, втулки 46 и контргаек

50 пальца 47 и втулки 48.

Отверстия 49 и 50 предназначены для грубой настройки величины корректирования максимальной подачи топлива.

Суммирующий рычаг 25 подсоединен к рычагу 15 в точке d, к рычагу 11в точке Ъ .

Нафиг. 2а, в, с,8, e,R к-точки характеристики 51 при соответствую3 4 щих положениях opr GHH llosapoBBHHH Toa» лива Ъ1, И 1, И, И,, и частотах вращения П1 И„,, на фиг. 3 а1, в, в, B), с, 3>, е, „, К - точки первой коррек» ции характеристики 51 на фиг. 4. 4 ч,4yi ,, C,, a<. Н,, а4,,, e4 Ю, .4 т +g Mg ю точки Второй орой коррекции характеристики 51.

Регулятор работает следующим образом.

При работе регулятора при минимальном положении органа 28 управления (например характеристика 52, фиг. 2) увеличение частоты вращения от п1 до приводит к тому, что тяжелые грузы

3 через муфту 9, преодолевая натяжение пружины 13, перемещают рычаги 11 и

25 — вокруг неподвижной точки а (рычаг

15 остается неподвижным, так как . легкие грузы 4 не могут преодолеть натяжение пружин 17, 19, 21), 26 вместе с тягой 30 и органом дозирования 31 подачи топлива 31 в сторону уменьшения подачи топлива по частичной характеристике 7. При смещении рычага 28 управления в сторону увеличения подачи топлива (например характеристика 53, фиг. 2) тяжелые грузы 3 перемещают орган дозирования подачи топлива лишь до частоты вращения п4, касаясь при этом упора 5. При дальнейшем увеличении частоты вращения от п4 до rl > легкие грузы 4 через муфту 10, преодолевая натяжение пружин 17 и 19, перемешают рычаги 15 и 25 вокруг неподвижной точки Ь (рычаг

11 остается неподвижным, так как тяжелые грузы касаются упора 5), 26 "И сторону уменьцгения подачи топлива по регуляторной характеристике 53. При смещении органа 28 управления в положение, соответствующее характеристике 54 (фиг. 2), участок характеристики от п< до и< также определяется деформацией пружины 13 и смеапением тяжелых грузов (легкие грузы неподвижны), участок от г до n - деформацией пружин 17 и

19, а участок свыше n - только деформацией пружины 19, так как пружина 17 выключается из работы. При смешении органа 28 управления в положение, соответствующее характеристике 55 (фиг.

2), участок характеристики от п до rl4 определяется деформацией пружины 13 и смешением тяжелых грузов 3 (легкие грузы неподвижны), увеличение частоты вращения от vie до и> приводит к тому, что тяжелые грузы 3 выключаются иэ работы и перемещения органа 31 дозирования подачи топлива осуществляется

9253 6.

1О

5 90 легкими грузами за счет деформации пружин 17 и 19. При увеличении частоты вращения свыше и. пружина 17 выключается из работы и участок характеристики от и< до г „0определяется деформацией только пружины 19, а увеличение частоты вращения свыше п,10 приводит к тому, что легкие грузы преодолевают предварительное натяжение пружины 21, и последний участок характерисгики 55 (фиг. 2) от п,1 до опредепяется деформацией пружин 19 и 21, обеспечивая тем самым надежнсе ограничение максимального скоростного режима двигателя. Изменение настройки пружины 21, т.е, изменение номинального режима двигателя производится винтом 22, фиксирующимся гайкой 23.

Орган управлеНия позволяет получить характеристики 56 и 57.

При работе регулятора на внешней характеристике 51 (характеристика .максимальной подачи топлива, фиг. 2), при положении органа 28 управления на упоре 29 и включения в работу упругоro звена 27, на участке дЬ увеличение частоты вращения от,1 до п приведет к тому, что муфта 9, рычаги 11 и 25 переместятся под действием тяжелых грузов, а дифференциальный рычаг 26 под действием упругого звена 27, обеспечивающего контакт эксцентрично смещенного выступа 39 на пальце 36 с верхним плечом промежуточного рычага

11, сместит через тягу 30 орган 31 дозирования подачи топлива в сторону увеличения подачи топлива, В точке Ь в контакт с плечом неподвижного рычага 15 легких грузов вступает эксцентрично смещенный выступ 38 на пальце

35.и при дальнейшем увеличении частоты вращения от п до п, перемещения дифференциального рычага происходит (если не учитывать искажающего действия относительного поворота рычага вокруг упора). В точке С начинают работать легкие грузы и при увеличении частоты вращения от q< до п5 перемещение рычага 15 под действием легких грузов сопровождается перемещением дифференциального рычага 26 в сторону увеличения подачи под действием упругого звена 27 (участок 06, фиг. 2).

B точке д в контакт с рычагом 15 входит винт 32 и увеличение частоты вращения от п1, до ng не вызывает перемещения дифференциального рычага 26 (если не учитывать иска:жаюшее действие его относительного поворота, которое сводится до минимума размещением точки сочленения тяги с рычагом 26 в месте расположения винта 32, участок

8B ). В точке 8 с нижним плечом рычага 15 соприкасается выступ 37 на паль- це 34 и поворот рычага 15 под действием легких грузов приводит к смещению дифференциального рычага 26 вместе с тягой 30 и органом 31 дозирования подачи топлива в сторону уменьшения.подачи топлива (участок 89, фиг. 2). В точке, вследствие выхода из работы упругого звена 27 и начала совместной работы пружин 19 и 21, происходит отрыв рычага 26 от рычага 15 и начинает ся ограничительная ветвь ДК максимального скоростного режима. Здесь имеет место незначительное рассогласование в работе упругого звена 27 и пружины 21.

Включение в работу пружины 21 зависит только от частоты вращения, а выключение упругого звена 27 определяется пеI ремешением нижнего плеча дифференциального рычага 26, определяемого в.свою очередь, как перемещением верхнего плеча дифференциального рычага, зависящим кроме числа оборотов еше и от положения упоров. Поэтому после каждой регулировки упоров необходимо винтом 29 приводить в соответствие момент выключения из работы упругого звена 27, моменту срабатывания пружины 21, определяемому частотой вращения.

Конструкцией предлагаемого регулятора предусмотрена возможность активного воздействия на протекание характеристики максимальной подачи топлива путем различных регулирввок упоров. Например, изменение положения выступа 45 приводит к изменению крутизны характеристики

ab — она трансформируется в с1Ь (фиг. 3), а выступ 37 раньше коснется неподвижного рычага 15 (участок в Ь на фиг. 3), причем положение точки с1 не изменится, если рычаг 11 первоначально находится в вертикальном положении.

При изменении положениявтулки 46 относительно рычага 26 получаем вместо

ФЪ вЂ” О Ьg фиг. 3. Изменение положения выступов 36 и 37 приводит, во-первых, к изменению крутизны участков обратного и прямого корректирования, во-вторых, выступ 38 вступает в контакт с рычагом

l5 при более низких частотах вращения, раньше передает свои функции винту 32, так как "угол замыкания уменьшается.

Выступ 36 наоборот, позже вступает в контакт с рычагом 15. Крутизна участков обратного и прямого корректирования

909253 определяется скоростью перемещения упоров, а вместе с тем и дифференциального рычага. Для упора с выступом 27, осушествляющего обратное корректирование скорости перемещения увеличивается, 5 а значит увеличивается и крутизна. Для упора с выступом 36 она наоборот уменьшается - уменьшается и крутизна (получаем характеристику d 5>e,> 6 6 >E>kg фиг. 3). Изменение положения винта 32 lo влияет на протяженность участков обратного и прямого корректирования, а следовательно, на величину подачи топлива при максимальном крутящем моменте (получаем О5С d 8<9k, фиг. 4)> Изме- t5 няя положение вийта 32, можно совсем вывести из работывыступы 36 и 37 получаем 4 4 с фиг. 4) или искпючить корректирование характеристики максимальной подачи топлива вообще (полу- ?o

Применение предлагаемого всережимного регулятора, позволит значительно gp расширить скоростной диапазон регулирования при регламентировании формирования характеристики максимальной подачи топлива, что дает возможность более тонко настраивать подачу топлива по ко З5 личеству воздуха, поступающего в цилиндр двигателя и, тем самым, обеспечить более полное сгорание топлива, и следовательно, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Формула изобрет ения

1. Всережимный регулятор частоты вращения для двигателя внутреннего сгорания, например, автомобильного дизеля, содержащий по меньшей мере две пары грузов — тяжелых и легких, связанные каждая со своей подпружиненной муфтой, снабженной промежуточными рычагами, соединенными через суммирующий рычаг с органом дозирования подачи топлива, и орган управления двигателем, о т л .ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования регулятор снабжен дифференциальным рычагом, связанным с органом дозирования подачи топлива, суммирующим рычагом и органом управления двигателем, а промежуточные рычаги подвешены на общей оси качания.

2. Регулятор по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что дифференциальный рычаг снабжен центральным и по меньшей мере двумя дополнительными упорами, причем дополнительные упоры выполнены в виде .кольца, установленного в резьбовой втулке дифференциального рычага и снабженного выступом, эксцентрично смещенным относитепьно оси кольца и расположены по обе стороны от центрального.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 549586, кл. W 02 D 1/10, 1977.

Ц n>n>n<ф Ц n> n>

Pgg y

l7yp Kgb K< lt аК/

Рйl

Составитель Б. Ишенко

Редактор K). Середа Техред C.Ìèãóèîâÿ Корректор Г. Огар

Заказ 834/50 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про<.ктнан, 4