Меню

Схема всережимного регулятора частот



Всережимный автоматический регулятор частоты вращения

Регулятор частоты вращения рассматриваемого ТНВД включает в себя механический регулятор с центробежными грузами и систему управляющих рычагов.

Схемы работы всережимного регулятора частоты враще­ния топливного насоса VE с системой рычагов и рабочими поло­жениями дозирующей муфты на различных нагрузочных и скоро­стных режимах показаны на рисунке.

Грузы регулятора 1 (обычно четыре груза) установлены в держателе, который получает вращение от приводной шестерен­ки. Радиальное перемещение грузов трансформируется в осевое перемещение муфты регулятора 12, что изменяет положение на­жимного 6 и силового 4 рычагов регулятора, которые, поворачи­ваясь относительно оси М2, перемещают дозирующую муфту 9, определяя тем самым активный ход плунжера 11.

Схема работы всережимного регулятора

Рис. Схема работы всережимного регулятора:
а – пуск двигателя; б – холостой ход; в – режим уменьшения нагрузки; г – режим увеличения нагрузки; 1 – грузы; 2 – ось скользящей муфты; 3 – регулировочный винт максимального режима; 4 – силовой рычаг; 5 – рычаг регулировки подачи топлива; 6 – нажимной рычаг; 7 – упор силового рычага; 8 – пластинчатая пружина пусковой подачи; 9 – дозирующая муфта; 10 – отсечное отверстие плунжера; 11 – плунжер; 12 – скользящая муфта регулятора; 13 – рычаг натяжения пружины; 14 – рычаг управления; 15 – регулировочный винт холостого хода минимального режима; 16 – ось рычага управления; 17 – рабочая пружина регулятора; 18 – фиксатор пружины; 19 – пружина минимального режима холостого хода; 20 – регулировочный винт холостого хода максимального режима

В верхней части силового рычага установлена пружина минимального режима холостого хода 19, а между силовым и нажимным рычагами пластинчатая – пружина пусковой подачи 8. Рычаг управления 14 воздействует на рабочую пружину регулятора 17, второй конец которой закреплен в силовом рычаге на фиксаторе 18. Таким об­разом, положение системы рычагов и, следовательно, дозирую­щей муфты определяется взаимодействием двух сил – силы предварительной затяжки рабочей пружины регулятора, опреде­ляемой положением рычага управления, и центробежной силы грузов, приведенной к муфте.

Работа регулятора при пуске дизеля

Перед пуском двигателя, когда коленчатый вал еще не вращается и топливный на­сос не работает, грузы регулятора находятся в состоянии покоя на минимальном радиусе, а нажимной рычаг 6 (его другое назва­ние – рычаг пуска) под действием пружины пусковой подачи 8 смещен влево на рисунке а, имея возможность качания относи­тельно оси М2. Соответственно нижний шарнирный конец рычага обеспечивает крайне правое положение дозирующей муфты 9 относитель­но плунжера 11, что соответствует пусковой подаче за счет увели­ченного активного хода плунжера h1. Как только двигатель запус­тится, грузы регулятора расходятся и муфта 12 перемещается вправо на величину хода «S», преодолевая сопротивление дос­таточно слабой пусковой пружины 8. Рычаг 6 при этом повора­чивается на оси М2 по часовой стрелке, перемещая дозирующую муфту в сторону уменьшения подачи (влево на рисунке б).

Работа регулятора на минимальной частоте вращения холостого хода

При отсутствии нагрузки и положении рычага управления на упоре в регулировочный винт 15 двигатель должен ус­тойчиво работать на минимальной частоте вращения холостого хода в соответствии со схемой рисунка б. Регулирование этого режима обеспечивается пружиной холостого хода 19, усилие ко­торой находится в равновесии с центробежной силой грузов, и в результате этого равновесия поддерживается подача топлива, соответствующая активному ходу плунжера h2. Как только скоростной режим двигателя выходит за преде­лы минимальной частоты вращения холостого хода, реализуется ход «с» силового рычага при сжатии пружины 19 под действием увеличивающейся центробежной силы грузов.

Работа регулятора на нагрузочных режимах

В экс­плуатации дизеля со всережимным регулятором скоростной ре­жим устанавливается водителем путем воздействия через пе­даль акселератора на рычаг управления 14. На рабочих режимах пружина пусковой подачи 8 и пружина 19 холостого хода не ра­ботают, и работа регулятора определяется предварительной деформацией рабочей пружины 17. При повороте рычага управ­ления до упора в регулировочный винт холостого хода максимального режима 20 (рисунки в, г) в сторону увеличения скорост­ного режима и соответствующем растяжении рабочей пружины ее усилие передается на силовой рычаг 4 и затем через рычаг 6 на муфту регулятора 12, заставляя грузы 1 сходиться. Система рычагов при этом поворачивается относительно оси М2 против часовой стрелки на рисунке, перемещая дозирующую муфту 9 в сторону увеличения подачи до режимов внешней скоростной ха­рактеристики. Частота вращения коленчатого вала дизеля и со­ответственно грузов регулятора при этом увеличивается, цен­тробежная сила грузов и сопротивление последней усилию рабо­чей пружины также увеличиваются, и в какой-то момент наступа­ет равновесие сил и равновесие положения всех элементов ре­гулятора. При отсутствии изменения нагрузки двигатель работа­ет на установившемся режиме при постоянной частоте вращения (не принимая во внимание естественную для ДВС нестабиль­ность вращения).

Если на этом режиме имеет место изменение нагрузки, то в работу вступает автоматический регулятор в соответствии со схемами, показанными на рисунках в, г. При уменьшении нагруз­ки частота вращения увеличивается, грузы регулятора расходят­ся и, преодолевая сопротивление рабочей пружины, перемеща­ют муфту регулятора вправо. Система рычагов при этом поворачивается относительно оси М2 по часовой стрелке, перемещая дозирующую муфту влево, в сторону уменьшения подачи.

На рисунке г показана работа регулятора при положении рычага управления на упоре регулировочного винта холостого хода максимального режима 20 и при увеличении нагрузки. В этом случае частота вращения вала дизеля уменьшается, грузы регулятора сходятся, центробежная сила грузов уменьшается, и под действием усилия рабочей пружины, муфта регулятора пе­ремещается влево, а система рычагов 4 и 6 перемещает дози­рующую муфту вправо, в сторону увеличения подачи.

Читайте также:  Прибор регулятор температуры характеристика

Источник

Работа всережимного регулятора

Практическое задание №8

Регулировочные устройства подачи и впрыска топлива.

Закрепить знания по принципу работы регулировочных устройств ТНВД.

ТНВД в разделе , макеты , плакаты , справочная и учебная литература .

1) Изучить устройства и принцип работы всережимного регулятора частоты вращения коленчатого вала. Схемы .

2) Изучить устройства и принцип работы муфты изменения угла впрыска топлива . Схема .

Работа всережимного регулятора .

Автомобильные дизели работают при переменных нагрузках и частотах вращения коленчатого вала. Нагрузка и частота вращения коленчатого вала дизеля зависят от скорости движения автомобиля , массы перевозимого им груза и сопротивления дороги . Частота вращения коленчатого вала не должна превышать допустимую , так как это может привести к перегрузке подвижных деталей механизмов дизеля , и ,кроме того , коленчатый вал дизеля не должен останавливаться , работая с малой частотой вращения на холостом ходу во время кратковременной стоянок автомобилей. С этой целью на дизелях устанавливают регуляторы частоты вращения коленчатого вала , которая позволяет автоматически поддерживать заданную скорость движения автомобиля , облегчают управление автомобилем и повышают эффективность использования дизеля.

В автомобильных дизелях как правило применяют центробежные регуляторы , которые подразделяют на двух и всережимных . Первые обеспечивают устойчивою работу дизеля на всех задаваем скоростных режимах включая минимальную чистоту вращения коленчатого вала дизеля на холостом ходу , и ограничивают максимальную частоту вращения коленчатого вала ; Вторые поддерживают минимально устойчивое вращение коленчатого вала на холостом ходу и ограничивают его максимальную частоту вращения т.е. действуют на двух предельных скоростных режимах работы двигателя.

Всережимные регуляторы . КамАЗ-740 устанавливают всережимные регуляторы которые в зависимости от нагрузки двигателя автоматически изменяют кол-во подаваемого топлива и поддерживают частоту вращения коленчатого вала , заданною положением рычага управления или степень нажатия на педаль подачи топлива , Регуляторы обеспечивают также увеличение подачи топлива при пуске двигателя , поддерживают минимально устойчивою и ограничивают максимальную частоту вращения коленчатого вала .

Работа регулятора заключается в следующем . Всережимный центробежный регулятор устанавливает на определённый режим рычагом посредством тяги , соединяющей его с педалью управления в кабине водителя . Перед пуском двигателя выключение подачи топлива фиксирует в положении «Работа» , при этом рычаг управления подачи топлива упирается в болт. В этом случае под действием стартовой пружины верхнее плечо рычага перемещаясь против часовой стрелки вдвигает рейку в корпус насоса. При пуске двигателя цикловая подача топлива должна быть сравнительно большой поэтому рейку насоса устанавливается в положении пусковой (увеличенной) подачи топлива .

В корпусе регулятора 1(рис.8.13,а) на шарикоподшипниках 2 установлен вал 16 регулятора, приводимый во вращение от кулачкового вала 18 топливного насоса при помощи повышающей передачи, состоящей из ведущего 17 и ведомого 15 зубчатых колёс . На валу 16 при помощи державки установлены центробежные грузы 14 , которые системой рычагов связаны с рейкой 19 насоса (рис.8.13, б) и рычагом 8 управления подачей топлива.

При вращении вала грузы 14 расходятся и своими роликами давят на торец муфты 13 .Усилие, воспринимаемое муфтой , передаётся через упорную пяту 12рычагу 7, срединному тягой 3 с рейки 19.

Торец пяты 12 через корректор 26 воздействует на силовой рычаг 27 , который сидит на обшей оси 21 с двуплечим рычагом

Автоматическая муфта опережения впрыска топлива. Автоматическая муфта изменяет угол опережения впрыска топлива в зависимости от частота вращения коленчатого вала. При использовании автоматической муфты повышается экономичность дизеля при различных режимах работы, и улучшаются условия его пуска. Муфта установлена на переднем конце кулачкового вала топливного насоса высокого давления (дизель ЯМЗ-236 и дизель автомобиля КамАЗ-5320).

Муфта опережения впрыска топлива (дизель ЯМЗ-236) состоит из следующих деталей: ведущей полумуфты 5 с пальцами 14 и шипами 11; ведомой полумуфты 1 с осями 2 грузов 15; корпуса 13; двух пружин 4 с шайбами. Ведущая полумуфта надета на ступицу 10 ведомой полумуфты и может на ней повертываться. В ведущую полумуфту запрессованы втулка 7 и самоподжимной сальник 8. При сборке муфты корпус 13 навертывают на ведомую полумуфту. Для уплотнения соединения ведущей полумуфты с корпусом в него запрессован самоподжимной сальник 12. Два груза, шарнирно установленные на осях 2, имеют криволинейную поверхность 20, на которую через проставки 19 опираются пальцы 14 ведущей полумуфты. Движение от ведущей полумуфты на ведомую передается Через два груза. Ведомая полумуфта, укрепленная на кулачковом валу топливного насоса при помощи шпонки 17, удерживается от смещения гайкой 9, навернутой на конец вала 18. Во время работы дизеля ведущая полумуфта пальцами 14 через проставки 19 нажимает на криволинейную поверхность 20 грузов 15. Вследствие этого сила через оси 2 передается ведомой полумуфте 1, а от нее кулачковому валу насоса. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротивление пружин, расходятся под действием возникающих центробежных сил. При расхождении грузы повертываются вокруг осей ведомой полумуфты и проставки скользят по криволинейной поверхности грузов. В этом случае расстояние между осями грузов и пальцами ведущей полумуфты уменьшается, пружины сжимаются и ведомая полумуфта повертывается по ходу вращения вместе с кулачковым валом. В результате этого топливо раньше поступает в цилиндры двигателя, т. е. увеличивается угол опережения впрыска топлива. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала грузы сходятся, пружины разжимаются и повертывают ведомую полумуфту в противоположную сторону (против вращения кулачкового вала), что вызывает уменьшение угла опережения впрыска топлива.

Читайте также:  Не идет бензин с регулятора топлива

Автоматическая муфта увеличивает угол опережения впрыска топлива на 10—14° по сравнению с углом поворота коленчатого вала и на 5—7° по сравнению с углом поворота кулачкового вала насоса. На дизеле автомобиля КамАЗ-5320 топливный насос высокого давления имеет такую же муфту опережения впрыска топлива, но с некоторыми изменениями в конструкции. Обе муфты работают одинаково.

Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:

а — детали муфты; б — муфта в сборе; 1 — ведомая полумуфта; 2 — ось груза; 3 — уплотнительное кольцо; 4 — пружина; 5 — ведущая полумуфта; 6 — винт; 7 — втулка ведущей полумуфты; 8 и 12 — самоподжимные сальники; 9 — гайка крепления муфты; 10 — ступица ведомой полумуфты; 11 — шип; 13 — корпус; 14 — палац ведущей полумуфты; 15 — груз; 16 — пружинная шайба; 17 — шпонка; 18 — кулачковый вал топливного насоса; 19 — проставка; 20 — криволинейная поверхность груза

Источник

Всережимный регулятор частоты Камаз

Всережимный регулятор час­тоты вращения коленчатого вала двигателя размещен в развале корпуса топливного насоса высокого давления и приводится в действие от его кулачкового вала; предназначен для автоматического поддержания любого скоростного режима от минимального до максимального.

Работа регулятора основана на исполь­зовании центробежных сил. Например, при возникновении дополнительного сопротив­ления движению автомобиля (на подъеме) частота вращения коленчатого вала будет уменьшаться, а скорость автомобиля — падать.

Чтобы поддержать их на заданном уровне, необходимо повысить крутящий момент двигателя. Это может быть достиг­нуто увеличением количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры двигателя.

Всережимный регулятор воспринимает сни­жение частоты вращения вала и автома­тически увеличивает подачу топлива насо­сом высокого давления, благодаря чему скорость автомобиля восстанавливается до заданного значения.

Верхняя крышка всережимного регулятора частоты вращения

Аналогичным образом всережимный ре­гулятор изменяет подачу топлива при умень­шении нагрузки на двигатель, только в этом случае управляющее воздействие регуля­тора сводится к уменьшению количества впрыскиваемого топлива.

В результате при снижении нагрузки на двигатель происхо­дит уменьшение скорости движения и до­ведение ее до заданного уровня.

Частоту вращения коленчатого вала, поддерживаемую регулятором при полной мощности дизеля, называют номинальной. Ей соответствует положение рычага 1 (рис.) управления

регулятором при упоре в болт 7. Если при таком положении рычага снять нагрузку, дизель будет развивать максимальную частоту вращения холостого хода.

Перемещая рычаг управ­ления регулятором по часовой стрелке, можно добиться минимальной частоты вра­щения холостого хода. Ей соответствует положение рычага при упоре в болт 2.

Ограничение максимальной частоты вращения коленчатого вала вызвано необ­ходимостью предохранения двигателя от поломок из-за чрезмерных нагрузок, а ог­раничение слишком малой частоты враще­ния обусловлено ухудшением подачи топ­лива и смесеобразования, которое мо­жет вызвать внезапную остановку двига­теля.

Устроен всережимный регулятор часто­ты вращения (рис. 2) следующим обра­зом.

В задней крышке 10 регулятора распо­ложена повышающая в 2,33 раза передача, состоящая из ведущей 2, промежуточной 8 и ведомой шестерен.

Ведущая шестерня установлена на кулачковом вале ТНВД, вращение на нее передается от вала через демпфер, включающий в себя резиновые сухари 3.

Сухари служат упругим звеном, которое сглаживает высокочастотные ко­лебания кулачкового вала и таким обра­зом позволяет грузам регулятора вращать­ся равномерно.

Рычаг всережимного регулятора с корректорами

Ведомая шестерня выполнена как одно целое с державкой 15 грузов, вращающей­ся на подшипниках 11 и 12.

Применение повышающей передачи- улучшает работу регулятора при малой частоте вращения коленчатого вала.

В державку 15 грузов запрессованы две оси 13, на которые шарнирно установлены грузы 18.

В осевое сверление державки входит своим сферическим кольцом муфта 17 грузов.

С другой стороны муфты имеет­ся осевое отверстие, в которое цилиндриче­ской частью входит упорная пята 19, в свою очередь шарнирно соединенная паль­цем 20 с рычагом 29 рейки.

Пальцем 31 рычаг рейки связан с рычагом 32 муфты и штифтом с рейкой 34. Штифтом 30 рычаг 29 также связан с рычагом 21 останова.

Рычаг 33 регулятора шарнирно закреп­лен на оси 41.

Главная пружина 37 регуля­тора соединяет рычаг 33 с внутренним ры­чагом 23, на котором установлен валик 22, заканчивающийся наружным рычагом управления регулятором.

Поворот рычага 33 в сторону уменьшения натяжения пружины 37 ограничен головкой регулировоч­ного болта 28 номинальной подачи топлива.

На оси 24 рычага 23 также шарнирно установлен рычаг 36 стартовой пружины, которая соединяет рычаг 36 с равноплечим рычагом 40 реек.

При работе двигателя грузы 18, качающиеся на осях 13, под дей­ствием центробежных сил расходятся и своими внутренними рычагами через упор­ный подшипник 16 перемещают муфту 17.

Это перемещение через пяту 19 и рычаг 33 передается рейке 34 топливного насоса.

Между рычагом 32 муфты и рычагом 29 рейки расположен обратный корректор, ко­торый уменьшает подачу топлива при сни­жении частоты вращения коленчатого вала в диапазоне низких частот вращения, сни­жая таким образом дымность отработав­ших газов.

Он состоит из штока 19, который зафиксирован на рычаге рейки.

С рычагом муфты шток соединен корончатой гайкой 10, которая фиксирует­ся относительно штока 19 шплинтом после регулирования хода обратного корректора.

Читайте также:  Устройство регуляторов рядных тнвд

Ход обратного корректора определяется зазором А между рычагом рейки и рычагом муфты.

Гайка 15 служит для регулирова­ния предварительного сжатия пружины 14. Она перемещается на штоке 19 при его вра­щении.

Прямой корректор установлен на рыча­ге регулятора и предназначен для увели­чения подачи топлива при снижении часто­ты вращения коленчатого вала в диапазоне средних частот вращения и, следовательно, для обеспечения необходимого запаса кру­тящего момента на внешней скоростной ха­рактеристике двигателя.

Прямой коррек­тор состоит из корпуса 4, в который уста­новлены пружина 8 и шток 7.

Шток на кор­пусе фиксируется корончатой гайкой 6, застопоренной шплинтом.

Собранный в та­ком виде корректор вворачивается в рычаг регулятора и стопорится от выворачивания гайкой 3. На различных режимах работы двигателя регулятор действует следующим образом.

При пуске двигателя рычаг останова 3 должен быть в свободном положении, тог­да он под действием пружины повернется до упора в болт 5 пусковой подачи топлива. При этом грузы регулято­ра находятся в сведенном состоянии.

При нажатии на рычаг 11 (рис.) управления регулятором поворачивается рычаг 7 пружины и выступом за штифт поворачи­вает рычаг 9 стартовой пружины 10, кото­рая деформируется и перемещает проме­жуточный рычаг 6 реек, а вместе с ним рей­ки и рычаг 2 муфты в положение пусковой подачи.

При этом рычаг муфты грузов от­ходит от рычага 5 регулятора, который упирается в винт номинальной подачи, и между ними образуется зазор, равный ходу муфты на старт.

Схема работы регулятора частоты вращения

В момент пуска, при увеличении часто­ты вращения вала ТНВД, центробежная сила грузов, преодолевая усилие стартовой пружины, перемещает муфту, рычаг и рей­ки в сторону уменьшения подачи топлива до упора в рычаг регулятора, который прижат его главной пружиной к винту но­минальной подачи, поэтому дальнейшее пе­ремещение рычага муфты прекращается, пусковая подача полностью отключается.

Конструкция пускового устройства поз­воляет включать пусковую подачу топлива на остановленном двигателе при нажатии на педаль управления подачей топлива (рычаг управления).

На работающем дви­гателе включение пусковой подачи практи­чески невозможно, так как для этого необ­ходимо при полностью нажатой педали уменьшить частоту вращения коленчатого вала двигателя до 600. 700 об/мин, что в реальных условиях эксплуатации автомо­биля недостижимо.

После отключения пусковой подачи топ­лива центробежная сила грузов будет ра­сти с увеличением частоты вращения ко­ленчатого вала, но рейки регулятора пере­мещаться не будут, так как предваритель­ное натяжение его главной пружины очень велико.

При работе двигателя на холостом ходу если он не загружен, а рычаг 1 управления регулятором прижат к болту 7, коленчатый вал набирает частоту вращения вплоть до максимальной. При этом происходит следующее.

По достиже­нии двигателем частоты вращения 1200 об/мин в работу вступает обратный кор­ректор.

Центробежная сила грузов преодо­левает усилие пружины обратного коррек­тора, которая отрегулирована с предвари­тельным сжатием, а рычаг рейки поворачи­вается вокруг пальца 21 (см. рис.).

Один конец рычага рейки будет сжимать пружину корректора, а другой — двигать рейку на увеличение подачи.

При частоте вращения 1700 об/мин зазор А между ры­чагом рейки и рычагом муфты грузов ис­чезнет и оба рычага будут действовать как одно целое.

Когда частота вращения коленчатого вала достигает 1800 об/мин, в работу всту­пает прямой корректор.

Центробежная си­ла грузов становится такой, что преодоле­вает усилие, которое создано пружиной прямого корректора, устанавливаемой с предварительным сжатием.

Зазор, сущест­вующий между рычагом муфты грузов и рычагом регулятора, начинает уменьшать­ся, а рычаг рейки будет двигать ее в сторо­ну уменьшения подачи.

Когда частота вра­щения коленчатого вала двигателя станет равной 2200 об/мин, зазор Б исчезнет и ры­чаги 1, 9 и 2 начинают действовать как одно целое. При этом рейки займут положение, соответствующее номинальной подаче топ­лива.

В этом положении рейки будут нахо­диться до тех пор, пока центробежная сила грузов не сможет преодолеть усилие, соз­даваемое главной пружиной регулятора.

Затем центробежная сила грузов через ры­чаг рейки и рычаг муфты поворачивает рычаг регулятора и растягивает главную пру­жину до тех пор, пока рейки не займут по­ложения, которое соответствует макси­мальной частоте вращения холостого хода.

При дальнейшем увеличении частоты вра­щения грузы разовьют такую центробеж­ную силу, что рычаги установят рейки в положение выключенной подачи.

По мере увеличения нагрузки от холос­того хода до номинальной (полной) частота вращения коленчатого вала и вала на­соса уменьшается. Главная пружина пере­мещает рычаги, а с ними и рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива.

В этом положении устанавливается подвиж­ное равновесие центробежной силы грузов и силы главной пружины регулятора.

Корректор по наддуву

Автоматическое поддержание заданной частоты вращения коленчатого вала, а сле­довательно, и скорости автомобиля при возрастании нагрузки без переключения передач возможно до тех пор, пока рычаг регулятора не упрется в болт регулирова­ния номинальной подачи.

Если после этого нагрузка продолжает возрастать, то часто­та вращения коленчатого вала будет сни­жаться.

Дальнейшее движение автомоби­ля при возрастании нагрузки может быть осуществлено лишь включением понижаю­щей передачи в коробке передач.

ТНВД семейства 323, 324 – это топливные насосы высокого давления с V-образным расположением секций и межсекционным расстоянием 36 мм.

Насосы, данного семейства, комплектуются механическим всережимным регулятором с прямым и обратным корректором. ТНВД мод.324 комплектуются также корректором по давлению наддува.

Корректор надувочного воздуха изменяет количество подаваемого в цилиндры топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха — размещен на корпусе регулятора.

Источник