Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала

Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала КАМАЗ

Всережимный регулятор частоты вращения  коленчатого вала двигателя КАМАЗ 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.

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. 1.40) 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. 1.41) 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.

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.

Рис. 1.40. Верхняя крышка всережимного регулятора частоты вращения:

 1 — рычаг управления подачей топлива (регулятором), 2 - болт ограничения минимальной частоты вращения. 3 — рычаг останова, 4 — пробка заливного отверстия, 5 — болт регулирования пусковой частоты подачи, 6 — болт ограничения хода рычага останова, 7 — болт ограничения максимальной частоты вращения

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 (рис. 1.42), который зафиксирован на рычаге рейки. С рычагом муфты шток соединен корончатой гайкой 10, которая фиксируется относительно штока 19 шплинтом после регулирования хода обратного корректора. 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 (см. рис. 1.40) пусковой подачи топлива. При этом грузы регулятора находятся в сведенном состоянии. При нажатии на рычаг 11 (рис. 1.43) 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.

Рис. 1.41. Всережимный регулятор частоты вращения:

1 — кулачковый вал, 2 — ведущая шестерня, 3 — резиновые сухари, 4 — фланец ведущей шестерни, 5 — эксцентрик привода ТНВД, 6, 11, 12 — шариковые подшипники, 7, 13, 24, 25, 41, 43 — оси, 8 — промежуточная шестерня, 9 — регулировочные шайбы, 10 — задняя крышка, 14 — стопорное кольцо, 15 — державка грузов, 16 — упорный подшипник, 17 — муфта грузов, 18 — грузы, 19 — упорная пята, 20, 31 — палец, 21 — рычаг останова, 22 — валик рычага управления, 23 — рычаг пружины, 26, 27 — гайки, 28 — винт номинальной подачи топлива, 29 — рычаг рейки, 30, 35 — штифты, 32 — рычаг муфты, 33 — рычаг регулятора, 34, 42 — рейки, 36 — рычаг стартовой пружины, 37 — главная пружина регулятора, 38 — винт регулировочный, 39 — стартовая пружина, 40 — промежуточный рычаг реек, 44 — ролик

Рис. 1.42. Рычаг всережимного регулятора с корректорами:

1 — рычаг рейки, 2 — рычаг регулятора, 3, 12 — гайки, 4 — корпус, 5 — шайба (как правило, не устанавливается), 6, 10 — гайки корончатые, 7 — шток прямого корректора, 8, 14 — пружина, 9 — рычаг муфты грузов, 11 — шплинт, 13 — регулировочный винт, 15 — гайка специальная, 16, 17 — стопорные шайбы специальные, 18 — толкатель, 19 — шток обратного корректора, 20 — упорная пята, 21, 22 — пальцы

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.

Рис. 1.43. Схема работы регулятора частоты вращения:

1 — рейка, 2 — рычаг муфты, 3 — грузы, 4 — винт номинальной подачи топлива, 5 — рычаг регулятора, 6 — промежуточный рычаг реек, 7 — рычаг пружины, 8 — главная пружина регулятора, 9 — рычаг стартовой пружины, 10 — стартовая пружина, 11 — рычаг управления; « + » — увеличение подачи топлива, « — » — уменьшение подачи топлива

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 (см. рис. 1.40), 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. 1.42). 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.

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.

Смотреть также:

• Привод управления подачей топлива КАМАЗ

• Система питания дизеля КАМАЗ

• Система питания воздухом КАМАЗ

Перейти на главную страницу