Всережимный регулятор частоты вращения

Всережимныерегуляторы частоты вращения устанавливаются на шпателях марок«ЯМЗ», «КамАЗ», двигателе ММЗ Д-245Л2 (автомо-КильЗИЛ-5301 «Бычок»).

На рис 9.14 приведена конструкция регулятора двигателя ЯМЗ-238 и схема его работы. Данный регулятор устанавливается на заднем торце топливного насоса высокого давления. Ведущее зубчатое колесо 1 регу­лятора приводитсяво вращение от кулачкового вала топливного насоса через резиновые сухари 27, которые в ней установлены. Резиновые сухари, поглощают ударные нагрузки при резком изменении частоты вра­щения. Ведомоезубчатое колесо 3 установлено в корпусе 4 на двух шариковых подшипниках. Ведущее и ведомое зубчатые колеса образуют повышающую передачу с целью увеличения чувствительности регулятра Ведомое губчатое колесо изготовлено заодно с валиком, на который напрессована державка 5. На осях державки шарнирно закреплены два грузика29, которые своими роликами упираются в торец муфты 26, которая через радиально-упорный подшипник и пяту 25 передает усилие силовому рычагу 19, подвешенному на оси 13,

Пята регулятора с помощью рычага 20 и тяги 11 связана с рейкой 6 топливного насоса; которая при расхождении грузиков перемещается в сторону уменьшения подачи топлива. В верхней части к рычагу 20 присоединена пружина 8, а в нижней части рычага запрессован палец 23, который входит в паз кулисы 24. Кулиса соединяется со скобой 21 останова двигателя через расположенную внутри кулисы пружину, предо­храняющую механизм регулятора от чрезмерных усилий при выключе­нии подачи топлива.

Рис. 9.14. Всережимный регулятор частоты вращения дизеля ЯМЗ-238:

а — конструкция; б — схема работы; / — ведущее зубчатое колесо; 2 — вал насоса высокого давления; 3 — ведомое зубчатое колесо; 4 — корпус зубчатых колес; 5 — державка; 6 — рейка топливного насоса; 7-болт регулировки максимальной частоты вращения; 8 — пружина рычага рейки; 9 — рычаг управления; 10 — болт регулировки минимальной частоты вращения; 11 — тяга; 12, 15, 19,

20 — рычаги; 13 — ось; 14 — пружина регулятора; 16, 17, 18, 22 — регулировочные винты;

21 — скоба; 23 — палец; 24 — кулиса; 25 — пята; 26 — муфта; 27 — резиновые сухари; 28 -

тяга управления регулятором; 29 — грузики; 30 — ролик грузика

Пружина 14 регулятора одним концом соединена с рычагом 72, который жестко связан с рычагом 9 управления регулятором, а вторым — с двуплечим рычагом 15. Усилие пружины передается с двуплечего рычага на винт 16.

Регулятор работает следующим образом. При вращении кулачкового вала ТНВД и валика с державкой 5 центробежная сила грузиков 29 стремится развести их в стороны и через ролики 30 переместить муфту 26 с пятой 25 вправо. Этому препятствует пружина 14, которая тянет нижнее плечо рычага 15 вверх и через винт 16 и рычаг 19 отжимает пяту 25 влево. Таким образом, на муфту 26 и пяту действуют две силы: направленная вправо центробежная сила грузиков и направленная влево сила, создаваемая пружиной 14. При определенном натяжении пружины развивается частота вращения, при которой эти две силы взаимно уравновешиваются. Тогда все подвижные детали регулятора (грузики, муфта, пята, рычаги 75, 19 и 20, тяга 77), а также рейка 6 и плунжеры занимают положение, обеспечивающее работу двигателя с заданной частотой вращения.

Если нагрузка на двигатель уменьшится (например, при движении автомобиля под уклон), частота вращения коленчатого вала начнет возрастать и увеличивающаяся центробежная сила грузиков передвинет муфту с пятой вправо (при этом пружина, натянутая водителем через рычаги 9 и 12, еще больше растянется). Пята повернет рычаг 20 по часовой стрелке, и тяга 11 выдвинет рейку из корпуса ТНВД, рейка повернет плунжеры, и подача топлива уменьшится, что приведет к уменьшению частоты вращения коленчатого вала.

Если нагрузка увеличится (автомобиль движется на подъем или по труднопроходимому участку местности), частота вращения коленчатого вала начнет падать и вместе с этим уменьшаться центробежная сила грузиков, а так как сила натяжения пружины сохраняется такой, какой ее задал водитель, то ее усилия становится достаточно, чтобы передвинуть рейку ТНВД в сторону увеличения подачи топлива. В результате увеличения подачи топлива частота вращения коленчатого вала сохранится. Таким образом, несмотря на колебания нагрузки, частота вращения коленчатого вала сохраняется практически постоянной.

Водитель может по своему усмотрению изменить частоту вращения коленчатого вала, а значит, и скорость движения автомобиля с помощью педали управления подачей топлива, установленной в кабине. При нажатии на педаль система тяг и рычагов перемещает тягу 28 влево, рычаг 9 поворачивает валик с рычагом 12 против часовой стрелки и сильнее натягивает пружину 14. Усилием пружины детали 15 и 19 пере­мещают пяту 25 и рычаг 20 влево, и рейка перемещается влево (в сторону увеличения подачи топлива), в результате чего частота вращения увеличивается.

Когда водитель освобождает педаль подачи топлива полностью, двигатель работает на режиме холостого хода. Натяжение пружины 14 регулятора на этом режиме регулируется винтами 16 и 17.

Чтобы заглушить двигатель, водитель должен вытянуть кнопку «стоп», расположенную в его кабине. Тогда трос, на конце которого закреплена кнопка, повернет скобу 21 с кулисой 24 в положение, показанное на рис. 9.14, б штрихпунктирной с двумя точками линией, а кулиса поворачивает рычаг 20 вокруг его оси, закрепленной в пяте 25. Нижний конец рычага 20 переместится влево, верхний конец его переместит рейку еще немного назад и подача топлива в цилиндры прекратится.

9.4.2.Двухрежимный регулятор частоты вращения

Особенность двухрежимного регулятора частоты вращения (рис. 9.15) заключается в том, что при работе дизеля на малых частотах вращения коленчатого вала грузики 6 уравновешиваются только внешней пружиной 2. Любое изменение частоты вращения нарушит равно­весие между центробежной силой грузиков 6 и усилием пружины 2, что приведет к перемещению муфты 5 и рейки 4 в сторону увеличения или уменьшения подачи топлива. В результате частота вращения будет удерживаться в заданном диапазоне.

При переходе на режим частичных нагрузок водитель, воздействуя на педаль управления подачей топлива, увеличивает частоту вращения коленчатого вала. При этом грузики расходятся и, преодолевая сопротивление внешней пружины, доводят муфту 5 до соприкосновения с внутренней пружиной 3. -

Рис. 9.15. Схема двухрежимного регулятора частоты вращения: 7 — рычаг; 2 — внешняя пру­жина; 3 — внутренняя пружина; 4 — рейка; 5 — муфта; 6 — грузик

Однако пружина 3 имеет значительную жесткость и установлена с предварительной деформацией, поэтому в дальнейшем регулятор исключается из работы, так как грузики не могут преодолеть совместное сопротивление двух пружин, а перемещение рейки ТНВД происходит непосредственно под воздействием водителя на педаль, систему тяг, рычага 1 и рейки 4. При достижении предельной частоты вращения центробежной силы грузиков становится доста­точно для преодоления сопротивления пружин, и регулятор снова вступает в работу. В результате муфта 5 и рейка 4 перемещаются в сторону уменьшения цикловой подачи топлива.

На рис. 9.16 показан двухрежимный регулятор частоты вращения, устанавливаемый на двигателе ЗИЛ-645. Регулятор обеспечивает устойчивую работу на холостом ходу при частоте вращения коленчатого вала 600—650 мин"¹ и ограничивает максимальную частоту вращения коленчатого вала 5050—3170 мин"¹.

Регулятор имеет два цилиндрических пустотелых грузика 13, установленных на крестовине 14. Внутри каждого грузика находятся пружины: наружная пружина для ограничения частоты вращения холостого хода и внутренняя для ограничения максимальной частоты вращения; тарелки 20 пружин с регулировочной гайкой. Грузики установлены на осях 18 крестовины, посаженной на конец кулачкового вала ТНВД, и вращаются вместе с валом. Регулятор имеет систему рычагов, ползунов и кулис, передающих усилие от грузиков на рейку ТНВД.

При неподвижном коленчатом вале грузики прижаты пружинами к крестовине. Во время вращения коленчатого вала грузики под действием центробежных сил расходятся, сжимая наружную пружину. При этом угловой рычаг 10 перемещает ползун 9 углового рычага влево, ко­торый с помощью оси £ кулисы выдвигает рейку насоса вправо, умень­шая подачу топлива и ограничивая частоту вращения коленчатого вала. Если частота вращения коленчатого вала станет меньше 650 мин¹, регуяятор начнет задвигать рейку, увеличивая подачу топлива.. Таким образом, на холостом ходу ползун непрерывно перемещается, вследст­вие чего изменяется подача топлива и поддерживается заданная частота вращения. При достижении частоты вращения 2850 мин"¹ центробеж­ная сила грузиков начинает преодолевать сопротивление пружин, под действием системы рычагов рейка перемещается, уменьшая подачу топлива и частоту вращения коленчатого вала. На этом режиме ползун! также перемещается, в результате чего частота вращения составляет! 2850—2950 мин"¹. хМежду минимальным и максимальным значениями! частоты вращения изменение подачи топлива осуществляется рычагом! управления подачей топлива, связанным с педалью подачи топлива-

Рис,9. 16. Двухрежимный регулятор частоты вращения: 1 — ТНВД; 2 и 4 — крышки ТНВДи

регулятор?, соответственно; 3 — регулировочный болт; 5 — кулиса; 6 — палец направляющего ползуна; 7 ■ нижний ползун; 8, 12 и18 — оси кулисы грузиков

и крестовины соответственно; 9 — ползун углового рычага; 10 — угловой рычаг регулятора; 11 — корпус регулятора; 13 — грузик регулятора; 14 — крестовина; 15 — демпфер; 16 — гайка фиксации крестовины; 17 — упорная шайба; 19 — пружины; 20 — тарелка пружины; 21 — резиновый уплотнитель

-