Автоматическое регулирование числа оборотов двигателя

Всережимный регулятор при работе двигателя В-46 поддерживает устойчивую работу на режиме холостого хода, ограничивает максимальные обороты при резком уменьшении нагрузки, облегчает работу водителю, автоматически поддерживая заданный скоростной режим работы в условиях изменяющихся нагрузок.

Регулятор центробежный. Он состоит из корпуса 17 (рисунок 5.40), конической тарелки 2, крестовины 5 с пазами, грузов (шаров 3) регулятора, плоской тарелки (подвижного диска) 6 упора, упорного шарикоподшипника 11, бронзовой втулки 8, пяты (упора) 9, переводного рычага 12 регулятора, двух пружин 15, поводка и звена шарнира (рейки) 19, рычага 18 и крышки 14 корпуса.

Рис. 5.40. Всережимный регулятор топливного насоса

высокого давления НК-12М:
1 – кулачковый валик; 2 – тарелка регулятора; 3 – шар регулятора; 4 – гайка; 5 – крестовина регулятора; 6 – диск регулятора; 7 – штуцер слива масла из ТНВД; 8 – втулка упора; 9 – упор; 10 – ролик рычага; 11 – упорный шарикоподшипник; 12 – рычаг регулятора; 13 – палец толкателя; 14 - крышка корпуса регулятора; 15 – пружины регулятора; 16 – рычаг пружины; 17 – корпус регулятора; 18 – рычаг управления; 19, 21 – рейка; 20 – ограничитель максимальной подачи топлива

Корпус 17 регулятора изготовлен из алюминиевого сплава, крепится к топливному насосу винтами. Механизм регулятора монтируется в корпусе регулятора. На коническом хвостовике 1 кулачкового валика топливного насоса закреплена крестовина 5, в шести пазах которой установлены грузы (шары 3) регулятора. Коническая тарелка 2 установлена в расточку корпуса регулятора. Подвижная плоская тарелка (диск) 6 упора установлена на бронзовой втулке 8 хвостовика крестовины.

Подвижная плоская тарелка (диск) упора одной торцовой поверхностью упирается в шары регулятора, другой - в упорный шарикоподшипник 11, установленный на бронзовой втулке плоской тарелки (диска) упора. В бронзовую втулку 8 запрессована пята (упор) 9, передающая усилие на ролик переводного рычага.

Переводной рычаг 12 установлен на оси, неподвижно закрепленной в корпусе регулятора. В средней части рычага 12 вставлен палец ролика, на котором вращается бочкообразный ролик 10 на игольчатом подшипнике. Наружной поверхностью ролик прижат к торцу упора. В переводной рычаг запрессован палец, на концах которого закреплены с помощью серег пружины 15 регулятора. Противоположные концы пружин закреплены на концах пальца, запрессованного в рычаг 16, который закреплен на валике, изготовленном заодно с наружным рычагом 18.

Пружины регулятора неодинаковые. Одна пружина с удлиненными отверстиями в серьгах для крепления на пальцах рычагов вступает в работу при частоте вращения коленчатого вала двигателя более 1000 об/мин. Вторая пружина имеет в серьгах круглые отверстия и работает постоянно на всех режимах.

Верхний конец переводного рычага соединен зубчатой регулирующей рейкой насоса высокого давления.

Рычаг управления регулятором 18 внизу имеет два выступа, которыми упирается при повороте в ограничительные винты нулевой и максимальной подачи, которые расположены в боковом приливе корпуса регулятора вертикально. От самоотворачивания винты удерживаются контргайками и пломбируются.

Рычаг управления регулятором соединен системой тяг и рычагов с педалью ножного управления и рычагом ручного управления, устанавливаемыми в отделении управления машины.

Работа всережимного регулятора

При движении машины регулятор автоматически поддерживает заданную водителем частоту вращения коленчатого вала.

Когда водитель установил какую-либо частоту вращения и нагрузка на двигатель остается постоянной, на переводной рычаг и рейку действуют момент от силы растяжения пружин, направленный по ходу часовой стрелки, и момент от центробежной силы инерции грузов, направленный против хода часовой стрелки. При установившемся режиме работы эти моменты равны и противопо­ложны по направлению. Вследствие этого, переводной рычаг и регулирующая (зубчатая) рейка насоса не перемещаются, секции насоса подают постоянные порции топлива. Частота вращения коленчатого вала двигателя поддерживается постоянной.

При увеличении нагрузки на двигатель (машина идет на подъем) частота вращения коленчатого вала двигателя уменьшается, что приводит к уменьшению момента центробежных сил инерции грузов. Следовательно, момент сил пружин становится больше момента центробежных сил грузов, и регулирующая рейка перемещается в сторону увеличения подачи топлива до тех пор, пока не установится прежняя частота вращения коленчатого вала двигателя, т. е. до нового равновесия моментов. Частота вращения коленчатого вала двигателя практически будет поддерживаться в заданном пределе.

При снижении нагрузки на двигатель (машина идет под уклон) частота вращения коленчатого вала двигателя возрастает, и момент центробежных сил грузов становится больше момента сил пружин. Регулирующая рейка топливного насоса перемещается в сторону уменьшения подачи топлива, и частота вращения коленчатого вала восстанавливается до заданных.

В условиях движения по пересеченной местности водитель непрерывно должен изменять положение педали в соответствии с меняющимися условиями движения. Всережимный регулятор оборотов в значительной мере освобождает водителя от частого воздействия на педаль.

Если при полном нажатии на педаль подачи топлива снять нагрузку на двигатель, то частота вращения коленчатого вала двигателя будет резко увеличиваться, вследствие чего грузы отойдут от оси вращения, и диск упора переместит регулирующую рейку топливного насоса в сторону выключения подачи. Подача топлива уменьшится настолько, что коленчатый вал двигателя будет вращаться с частотой вращения не более 2150 об/мин.

При работе двигателя на холостом ходу частота вращения коленчатого вала зависит только от силы растяжения пружин регулятора. Заданную частоту вращения коленчатого вала регулятор поддерживает автоматически.

Для остановки двигателя необходимо наружный рычаг переместить в крайнее левое положение, для чего педаль отпустить до отказа, при зафиксированном на нулевой подаче рычаге ручной установки подачи топлива. Пружины 15 при этом полностью освобождаются, шары (грузы) регулятора, не встречая сопротивления, свободно ложатся в пазах крестовины, регулирующая рейка полностью выдвинется влево, а наружный рычаг своим выступом упрется в регулировочный винт нулевой подачи. Подача топлива прекратится, и двигатель остановится.

Всережимный регулятор двигателя КамАЗ-740 поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала во всем рабочем интервале путем регулирования подачи топлива в соответствии с нагрузочным режимом работы двигателя. Это значительно облегчает условия работы водителя, особенно в случаях резких и частых изменений внешней нагрузки на двигатель. Кроме того, всережимный регулятор устанавливает минимальную и ограничивает максимальную частоту вращения коленчатого вала при работе двигателя на холостом ходу.

Регулятор частоты вращения коленчатого вала (рисунок 5.41) изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала.

Регулятор всережимный, механический прямого действия, установлен в развале корпуса топливного насоса высокого давления. На кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня регулятора, вращение которой передается через резиновые сухари. Ведомая шестерня выполнена заодно с державкой грузов, вращающейся на двух шариковых подшипниках.

Рис. 5.41 Регулятор частоты вращения коленчатого вала:

1 - корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха; 2 - штифт; 3 - рычаг рейки; 4, 12 - рейки; 5 - рычаг стартовой пружины; 6 - главная пружина регулятора; 7 - стартовая пружина; 8 - рычаг реек; 9 - рычаг регулятора; 10 - рычаг муфты грузов; 11 - ось; 13 - обратный корректор; 14 - винт регулировки цикловой подачи топлива

При вращении державки грузы, качающиеся на осях, под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник перемещают муфту регулятора, которая, упираясь в палец, в свою очередь, перемещает рычаги 3, 9 и 10 регулятора (рисунок 5.41), преодолевая усилие пружины 6. Рычаг 3 через штифт соединен с правой рейкой 4 топливного насоса. Правая рейка через рычаг реек 8 связана с левой рейкой 12.

Схема работы регулятора частоты вращения показана на рисунке 5.42.

Рычаг 16 управления регулятором жестко связан с рычагом 12. К рычагу 12 присоединена пружина 13 регулятора, а к рычагам 14 и 11 - стартовая пружина 15.

Во время работы регулятора центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 13. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротивление пружины 13, перемещают рычаги 2, 4 и 9, а вместе с ними и рейки топливного насоса высокого давления - подача топлива уменьшается. При понижении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается и рычаги с рейкой топливного насоса высокого давления под действием усилия пружины перемещаются в обратном направлении - подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.

При упоре рычага 9 регулятора в болт 6 и частоте вращения коленчатого вала менее 1800 мин^-1 пружина 10 прямого корректора перемещает рейки насоса (через рычаги 2 и 4) в сторону увеличения подачи топлива, обеспечивая требуемую величину максимального крутящего момента двигателя.

Подача топлива прекращается поворотом рычага 5 (рисунок 5.43) останова двигателя до упора в болт 6. При этом рычаг 5, преодолев усилие пружины рычага и пружины 6 (рисунок 5.41), через штифт 2 повернет рычаги 3, 9 и 10, рейки переместятся до полного прекращения подачи топлива.

Рис. 5.42. Схема работы регулятора частоты вращения:

1 - рейка топливного насоса высокого давления; 2 - рычаг муфты грузов; 3 - пружина обратного корректора; 4 - рычаг рейки; 5 - державка грузов; 6 - регулировочный болт подачи топлива; 7 - корректор подачи топлива по давлению наддувочного топлива; 8 - мембрана; 9 - рычаг регулятора; 10 - пружина прямого корректора; 11 - рычаг реек; 12 - рычаг пружины; 13 - пружина регулятора; 14 - рычаг стартовой пружины; 15 - стартовая пружина; 16 - рычаг управления регулятором

Рис. 5.43. Верхняя крышка топливного насоса высокого давления:

1 - рычаг управления регулятором (рейкой топливного насоса); 2 - болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 - болт регулировки пусковой подачи; 4 - цилиндр пневматический останова двигателя; 5 - рычаг останова двигателя; 6 - болт ограничения хода рычага останова; 7 - болт ограничения максимальной частоты вращения

Пружина обратного корректора 3 при частоте вращения менее 1400 мин^-1 перемещает рычаг 4 с рейками в сторону уменьшения подачи топлива, ограничивая максимальную дымность отработавших газов двигателя.

Привод управления подачей топлива механический. По способу управления привод подразделяется на ножной и ручной. Рычаги управления подачей топлива расположены на верхней крышке топливного насоса высокого давления.

Ножной привод служит для управления скоростным режимом двигателя. Он состоит из педали, тяг и рычагов. Педаль подачи топлива связана с рычагом управления рейкой топливного насоса высокого давления.

Ручной привод служит для установления постоянной подачи топлива и останова двигателя. Рукоятки ручного привода установлены на передней панели в кабине автомобиля: правая - для включения постоянной подачи топлива, связанная гибким тросом через двуплечий рычаг и поводок с педалью подачи топлива, левая - для останова двигателя - тросом с рычагом 5 останова двигателя.

Вопросы для контроля и самопроверки

1. Назначение систем питания.

2. Состав системы питания топливом двигателей В-46 и КамАЗ-740.

3. Состав системы питания воздухом двигателей В-46 и КамАЗ-740.

4. Назначение и состав системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха КамАЗ-740.

5. Состав системы питания воздухом двигателей В-46 и КамАЗ-740.

6. Назначение и состав турбокомпрессора КамАЗ-740.

7. Назначение воздухоочистителя и воздушного фильтра КамАЗ-740.

8. Назначение воздухоочистителя В-46.

9. Назначение и состав нагнетателя В-46.

10. Назначение, ТХ, устройство ТНВД В-46 и КамАЗ-740.

11. Назначение, устройство топливоподкачивающих насосов В-46 и КамАЗ-740.

12. Назначение и устройство форсунок В-46 и КамАЗ-740.

13. Назначение и устройство фильтров грубой и тонкой очистки топлива В-46 и КамАЗ-740.

14. Назначение и устройство муфты автоматического изменения угла опережения подачи топлива.

15. Назначение и устройство регуляторов частоты вращения коленчатого вала В-46 и КамАЗ-740.