Урок№24
13.10.2021
Предмет: «Устройство, эксплуатация и ремонт транспортных средств».
Преподаватель: Подзигун В.Г.
Тема: «Ограничитель числа оборотов коленчатого вала бензинового двигателя».
Цель: изучить и кратко записать в конспект основное содержание темы.
Регуляторы-ограничители числа оборотов
В карбюраторных двигателях минимальные обороты обычно поддерживает сам карбюратор – автоматически обогащая топливовоздушную смесь по мере снижения нагрузки. Поэтому в них можно использовать упрощенные однорежимные регуляторы- ограничители только максимального числа оборотов, воздействующие на количество топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндр двигателя (такое регулирование часто называют количественным). Регуляторы эти в основном пневматического типа, причем наиболее простая конструкция их достигается при регулировании количества топливовоздушной смеси воздействием на дроссельную заслонку. В ранних автомобильных карбюраторных двигателях функцию ограничите-
ля максимальных оборотов выполняла дроссельная заслонка (рисунок 1.90), снабженная косой площадкой А.
1 – пружина; 2 – винт регулировочный; 3 – дроссельная заслонка; 4 – упор; А – скошенная площадка
Рисунок 1.90 Пневматический ограничитель
максимальных оборотов
С увеличением оборотов (скорости потока воздуха) давление на эту площадку возрастало и заслонка, преодолевая усилие пру-
жины 1, прикрывала всасывающий патрубок (ограничивала количество поступающей в цилиндр топливовоздушной смеси) и тем самым не позволяла превышать установленные (натяжением пружины 1) обороты.
Однорежимные регуляторы-ограничители могут выполняться с элементами центробежного типа (рисунок 1.91). Грузики регулятора выполнены в виде
|
|
шариков, установленных на сепараторе 5. С увеличением оборотов возрастают гори- зонтальные составляющие центробежных сил шариков (рцо по рисунку 1.91), пере- мещая конус-муфту 6 через рычаг 2, прикрывают дрос- сельную заслонку.
1 – шарики; 2 – рычаг; 3 – пружина; 4 – дроссельная заслонка; 5 – сепаратор; 6 – конус-муфта
Рисунок 1.91 Схема механического (центробежного) регулятора
Число оборотов, начиная с которых дроссельная заслонка карбюратора начинает закрываться, зависит от величины предва- рительного затяга пружины 3 регулятора. При полной нагрузке регулятор не допускает увеличения оборотов двигателя выше максимальных.
На рисунке 1.92 приведена схема пневмоцентробежного регулятора-ограничителя оборотов двигателя.
Регулятор снабжен чувствительным элементом центробежного типа, вращающегося совместно с ротором 7.
Усилие, действующее на пружину 3 центробежного чувствительного элемента:
R m r 2,
где r – расстояние от оси вращения клапана-грузика 4 до его центра тяжести;
– угловая скорость вращения ротора;
m – масса клапана-грузика 4.
1, 7 – дроссельная и воздушная заслонки; 2 – эластичная мембрана; 3, 6 – пружины;
4 – клапан-грузик; 5 – ротор;
8 – элементы карбюратора (расположенные между воздушной и дроссельной заслонками)
Рисунок 1.92 Схема пневмоцентробежного регулятора
|
|
пружины 3. При >
|
|
max
центробежная сила R пре- одолевает усилие пружины F и клапан-грузик закрывается.
При этом давление над мембраной меняется, а дроссельная заслонка 1 мембраной через его шток прикрывается и снижает коли- чество топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндр двига- теля.
В автомобильных дизелях использовались двухрежимные центробежные регуляторы, которые, в отличие от рассмотренных, могут поддерживать и заданные минимальные устойчивые обороты холостого хода (рисунок 1.93). Двухрежимное регулирование достигается тем, что вводятся две группы грузиков:
– малые по массе – для ограничения максимальных оборотов;
– большие – для поддержания минимальных оборотов холостого хода.
На валу 16 регулятора закреплена крестовина 12 с двумя па- рами грузов: двух больших 10 и двух малых 11. Лапки 13 малых грузов упираются в муфту 14 через упорный шарикоподшипник 15, вильчатый рычаг 17, вертикальный валик 9 и двуплечий
рычаг 2 с упорным винтом 3 передаѐтся стакану 4. В стакан вставлена пружина 8 с небольшой предварительной затяжкой. В буртик гильзы 5, в которую входит стакан 4, упирается пружина 7 с не- большой предварительной затяжкой. Одним плечом рычаг 2 связан с рычагом 1, который через систему тяг и рычагов взаимодействует на рейки насосов-форсунок двигателя. Грузы регулятора удерживаются пружиной 8 в крайнем внутреннем положении.
При работе двигателя на холостом ходу с минимальными оборотами коленчатого вала центробежная сила грузов равна силе предварительной затяж-
ки пружины 8.
1 – рычаг; 2 – двуплечий рычаг; 3 – упорный винт; 4 – стакан; 5 – гильза;
|
|
6 – регулировочный винт; 7, 8 – пружины; 9 – вертикальный валик; 10 – боль- шой груз; 11 – малый груз; 12 – крестовина; 13 – лап- ка малого груза; 14 – муф- та; 15 – упорный шарико- подшипник; 16 – вал регу- лятора; 17 – вильчатый рычаг
Рисунок 1.93 Двухрежимный механический регулятор
При случайном увеличении числа оборотов коленчатого вала грузы 10 и 11 отклоняются от равновесного положения и перемещают рейку топливного насоса высокого давления (рейки насо- сов-форсунок) в сторону уменьшения подачи топлива. Число оборотов коленчатого вала понижается, и равновесие восстанавливается. При уменьшении числа оборотов грузы сходятся и перемещают рейку в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, регулятор автоматически поддерживает установленное минимальное число оборотов коленчатого вала двигателя. Предварительная затяжка пружины 8 и, следовательно, минимальное число оборотов холостого хода регулируется винтом 6.
Регулирование двигателя на режимах от минимального числа оборотов до максимального (номинального) осуществляется
водителем при непосредственном воздействии на рейку топливного насоса высокого давления (рейки насосов-форсунок) через систему тяг и рычагов.
При увеличении водителем подачи топлива число оборотов коленчатого вала повышается. Поэтому грузы расходятся и при 800…900 об/мин коленчатого вала большие грузы 10 упираются в ступицу крестовины 12. Одновременно стакан 4 упирается в уступ гильзы 5, а центробежная сила малых грузов передаѐтся пружине 7, имеющей большую предварительную затяжку. Сила этой пружины значительно больше центробежной силы грузов 11. Поэтому при дальнейшем увеличении числа оборотов коленчатого вала двигателя положение грузов не изменяется и муфта 14 остаѐтся неподвижной. При 1950…2050 об/мин коленчатого вала цен- тробежная сила грузов 11 становится равной силе пружины 7. При дальнейшем увеличении числа оборотов коленчатого вала грузы 11 отклоняются и перемещают муфту 14 и рейку в сторону уменьшения подачи топлива.
Таким образом, независимо от положения рукоятки ручного управления и нагрузки, число оборотов коленчатого вала двигателя не может превысить установленное максимальное значение.
СПАСИБО ЗА РАБОТУ!