§ 3. Всережимные регуляторы

Если водитель может изменять упругость пружины 5 (рис. 141) регулятора при помощи рычага 7 в пределах, которые определяются положением болтов-ограничителей 6 и 8, то начало действия регуля- тора на дроссельную заслонку или рейку топливного насоса будет про- исходить при любой частоте вращения коленчатого вала — от мнни-

мальной до максимальной. Таким образом, регулятор при каждой но- вой установке рычага 7 будет авто- матически поддерживать заданную водителем частоту вращения колен- чатого вала почти постоянной, до- пуская изменение его в небольших пределах. Такой регулятор называ- ется всережимным. Положение болтов 6 и 8, ограничивающих ми- нимальную и максимальную часто- ту вращения коленчатого вала, ус- танавливается при настройке ре- гулятора.

Наличие всережимного регуля- тора на двигателе позволяет: 1) улучшить условия вождения тракторного агрегата, так как мож- но легко и быстро изменять ско- ростной режим и мощность двига- теля; 2) повысить производитель- ность тракторного агрегата за счет сокращения простоев, связанных с переключением передач при манев- рировании^) улучшить сохранность тракторного агрегата, осуществляя с небольшой скоростью повороты, переезды через препятствия и подъезд трактора к сельскохозяйственным машинам и прицепам; 4) понизить расход топлива при работе трактора с неполной нагрузкой. Последнее достигается благодаря переводу трактора на работу на высшей пере- даче и снижению частоты вращения коленчатого вала двигателя до получения прежней скорости движения. Так как при этом мощность двигателя не изменится, а работать двигатель будет при меньшей ча- стоте вращения коленчатого вала, то часовой расход топлива будет меньше.

Всережимный регулятор дизеля Д-160. У этого дизеля все детали регулятора размещены в корпусе 1 (рис. 142,о). Приводной вал 16 (рис. 142, о и 6) регулятора через пару конических шестерен 10 и 18 приводит во вращение вертикальный валик 39. В проушинах валика 39 шарнирно закреплены два груза 7, а в пазах грузов — сухарики 42, которые упираются в подвижную муфту с насаженным на нее упорным шарикоподшипником 3. На верхнее кольцо подшипника 3 опираются через ролики 43 двуплечий Г-образный рычаг 5 и одноплечий рычаг40. Эти рычаги расположены на верхнем валу 4, который вращается в двух игольчатых подшипниках 2.

Вертикальное плечо рычага 5 соединено тягой 27 с тягой рейки топливного насоса, а горизонтальное плечо рычага 5 и одноплечий ры- чаг 40 при помощи пальца 44 и наконечника 45 связаны с пружиной 33. Второй конец пружины наконечником с регулировочным болтом 46 соединен со средним плечом трехплечего рычага 47, установленного на шлицах вала 19.

Посредством рычага 48 и системы тяг рычаг 47 соединен с рыча- гом 49 управления подачей топлива. Плечи I и II рычага 47 (рис. 142, б и в) служат для ограничения максимальной и минимальной час- тоты вращения коленчатого вала дизеля. Под плечом I расположен упор 22 максимальной, а под плечом II — упор 26 минимальной часто- ты вращения.

Рис. 141. Схема работы всережимно- го центробежного регулятора:

1 — вал регулятора; 2 — грузы; 3 — сколь- зящая муфта; 4 — двуплечий рычаг; 5 — пружина; 6 — болт-ограничитель номи- нальной частоты вращения коленчатого вала; 7 — рычаг управления; 8 — болт- ограничитель минимальной частоты вра- щения колечатого вала; 9 —тяга к дрос- сельной заслонке или к рейке топливного насоса.

Упор 22 надет на направляющий штифт 21 и представляет собой гайку регулировочного болта 36. Чтобы упор 22 не проворачивался, он стопорится штифтом 20. Болт 36 оттягивается вниз пружиной 37. На

головке болта 36 установлена втулка 35. при помощи которой повора- чивают и стопорят болт. Упор 26 сделан так же, как и упор 22, и пред- ставляет собой гайку регулировочного болта, на котором размещена пружина 30.

Рис. 142. Всережимиый регулятор дизеля Д-160:

а — регулятор в сборе; 6 —схема регулятора; е — детали регулятора: 1 — корпус; 2 — игольчатый подшипник; 3 — упорный подшипник; 4 — верхний вал; 5 — двуплечий рычаг; 6 — подвижная муф- та; 7 — груз; 8 — шарикоподшипник; 9 — корпус шарикоподшипника вертикального вала; 10— ве- домая шестерня; //— каиал для масла; 12 — упорный аиск; 13—втулка; 14, 24 — корпуса под- шипников вала привода; 15 — шестерня привода иасоса и регулятора; 16 — вал привода насоса и регулятора; 17 — крышка; 18 — ведущая шестерня; 19— нижний горизонтальный вал; 20 — штифт; 21 — направляющий штифт; 22 — упор максимальной частоты вращения коленчатого вала; 23 — подкачивающий насос; 25 — самоподжимной сальник; 26— упор минимальной частоты вращения коленчатого вала; 27, 53 — тяги; 2S — шпилька; 29 — фильтрующий элемент; 30 — пружина регули- ровочного болта минимальной частоты вращения коленчатого вала; 31 — втулка; 32 — трубка к манометру; 33 — пружина регулятора; 34 — крышка люка регулировочных болтов; 35 — втулка ре- гулировочного болта; 36 — регулировочный болт максимальной частоты вращения коленчатого ва- ла; 37 — пружина регулировочного болта; 38 — верхняя крышка; 39 — вертикальный валик; 40 — одноплечий рычаг; 41 — трубка подвода смазки к втулке вертикального вала; 42 — сухарик; 43 — ролик; 44 — палец наконечника пружины; 45 — наконечник пружнны; 46 — регулировочный болт пружины регулятора; 47 — трехплечий рычаг; 48 — наружный рычаг регулятора; 49— рычаг управ- ления подачей. топлива; 50— рейка топливного иасоса; 51 — плоская пружина; 52 — гайка-ограни- читель; /, II — плечи pbwai а.

Регулятор работает следующим образом. При увеличении частоты вращения коленчатого вала дизеля, вызванном уменьшением нагрузки, грузы 7 расходятся под действием увеличивающихся центробежных сил (на рис. 142,6 показано пунктиром) и своими сухариками 42, пре- одолевая сопротивление пружины 33, поднимают муфту 6. При этом муфта через ролик 43 поворачивает рычаг 5, который через тягу 27 перемещает рейку 50 топливного насоса в сторону уменьшения подачи топлива. В результате частота вращения коленчатого вала снизится до установленной и мощность дизеля уменьшится.

В случае снижения частоты вращения коленчатого вала вследствие увеличения нагрузки пружина 33 преодолеет центробежную силу гру- зов 7 и повернет рычаг 5 в обратную сторону, что приведет к увеличе- нию подачи топлива, частоты вращения коленчатого вала до установ- ленной и, следовательно; к возрастанию мощности дизеля. Если рычаг 49 управления подачей топлива установлен в одном определенном по- ложении, то регулятор работает как однорежимный, обеспечивая за- данную частоту вращения коленчатого вала дизеля.

При изменении положения рычага 49 изменяется натяжение пру- жины 33, и поэтому значение центробежных сил грузов 7 должно быть другим, чтобы передвинуть муфту 6. Следовательно, в каждом новом положении рычага 49 регулятор будет поддерживать определенную заданную частоту вращения коленчатого вала дизеля, то есть регуля- тор будет всережимным. Если рычаг 49 перемещать вперед — натяже- ние пружины уменьшится, а если назад — увеличится. Пределы натя- жения пружины ограничены упорами 22 и 26, в которые упираются плечи I и II рычага 47. Между указанными пределами возможна лю- бая установка натяжения пружины, а каждому натяжению пружины будет соответствовать своя частота вращения коленчатого вала дизеля. Упор 22 ограничивает максимальную частоту вращения коленчатого вала дизеля Д-160 при полной нагрузке двигателя (1250 об/мин) и при холостом ходе (1320 об/мин), а упор 26 — минимальную устойчивую частоту вращения на холостом ходу (500—600 об/мин).

Когда мощность дизеля недостаточна для преодоления внешней нагрузки, частота вращения коленчатого вала начнет снижаться и уменьшится подача топлива за цикл. Последнее происходит потому, что при медленном подъеме плунжера увеличится перепуск топлива через отверстие гильзы в подводящий канал и возрастет утечка топ- лива через зазор между плунжером и гильзой. Для преодоления перегрузки дизеля нужно подачу топлива за цикл увеличить. Это обеспечивает корректор цикловой подачи топлива регулятора путем дополнительного перемещения рейки топливного насоса. Работа дизе- ля с полной нагрузкой при номинальной частоте вращения соответству- ет тому положению гайки-ограничителя 52 тонливного насоса, когда она упирается в пластинчатую пружину 51 корректирующего устройст- ва, не изгибая ее. Если дизель перегружен, то частота вращения ко- ленчатого вала понизится и центробежная сила грузов 7 уменьшится. Вследствие этого пружина регулятора переместит тягу 27 и рейку 50 вперед, изгибая пластинчатую пружину 51, и подача топлива увели- чится.

Детали регулятора смазываются маслом, подаваемым под давле- нием от переднего подшипника распределительного вала дизеля к пе- реднему подшипнику вала 16 и далее по каналу 11 и трубке 41 к верхней втулке вала 39. Вытекая из этой втулки, масло разбрызгивает- ся вращающимися деталями регулятора и смазывает их.

Всережимный регулятор дизеля СМД-14 действует следующим об- разом.

Вращение вала топливного насоса передается валику 14 (рис. 143, а) регулятора через шестерню топливного насоса, входящую в за-

цепление с шестерней 13 регулятора. Вместе с валиком 14 вращается ступица 15 с установленными на ней двумя грузами 17. Под действием центробежных сил грузы, поворачиваясь на осях 16, расходятся и, на- жимая на упорный шарикоподшипник И, передвигают его вместе с муфтой 34 вправо, преодолевая при этом сопротивление пружин 24 и 25. Чем больше частота вращения валика 14, тем больше центробеж- ные силы, стремящиеся развести грузы, тем дальше вправо переместит- ся муфта и тем сильнее сожмет пружины. При уменьшении частоты вращения валика 14 центробежные силы грузов уменьшаются. Когда они будут меньше, чем действующая на муфту сила упругости пру- жин, муфта начнет передвигаться влево и сближать грузы. Каждой частоте вращения валика 14 соответствует строго определенное поло- жение муфты, при котором сила упругости пружин и центробежные силы грузов будут взаимно уравновешиваться.

Вместе с муфтой 34 передвигается связанная с ней вилка 22. Верхний конец вилки 22 тягой 18 соединен с рейкой топливного насо- са, а нижний конец осью 33 — с кронштейном 10, который может сво-

Рис. 143. Всережимный регулятор дизеля СМД-14:

а — общий вид регулятора; б и в — действия регулятора: 1—шайба упора; 2 — валик; 3 — упор; 4 — рычаг; 5, 8 — пружины; 6 — рукоятка; 7— валик обогатителя; 9 — втулка; 10 — кронштейн вилки; II — упорный подшипник; 12, 26 — подшипники; 13 — ведомая шестерня; 14 — валик ре- гулятора; 15 — ступица; /6 —ось; 17 — груз; 18 — тяга; 19 — призма; 20 — регулировочный винт; 21 — крышка корпуса; 22 — вилка; 23, 29 — регулировочные прокладки; 24 — наружная пружи- на; 25 —• внутренняя пружина: 27—.крышка; 28 — седло пружин; 30 — болт-упор; 31 — пробка; 32 — корпус регулятора; 33 — ось; 34 — муфта; 34 — болт; '46 — регулировочные прокладки; 37 — шпилька; 38 — рейка топливного насоса.

бодно поворачиваться на валике 2. На наружном конце валика имеется рычаг 4, связанный с кронштейном поводком и пружиной 8. При пово- роте рычага 4 одновременно поворачивается кронштейн 10 и вместе с ним вилка 22. Поворот рычага 4 вправо ограничивает болт 35 а вле- во— шпилька 37.

При повороте рычага 4 в крайнее правое положение его упор 3 (рис. 143,6) соприкоснется с головкой болта 35. Если дизель не нагру- жен, то он будет работать с максимальной частотой вращения холосто- го хода. Под действием больших центробежных сил грузы раздвинутся на наибольшее расстояние и, сжимая пружины 24 и 25, переместят муф- ту 34 в крайнее правое положение. При этом вилка 22 установит рейку 38 на минимальную подачу топлива насосом. Такое положение меха- низма регулятора показано на рисунке 143,6 пунктиром.

С увеличением нагрузки дизеля частота вращения валика регуля- тора снижается. Центробежные силы грузов уменьшаются, усилие сжа- тых пружин 24 и 25 перемещает муфту 34, а вместе с ней рейку 38 насоса влево, увеличивая подачу топлива.

При полной нагрузке и номинальной частоте вращения коленчато- го вала дизеля вилка 22 займет положение, при котором торец ее ре- гулировочного винта 20 упрется в наклонную часть призмы 19. Это положение вилки и рейки показано на рисунке 143,6 сплошными лини- ями и соответствует полной подаче топлива насосом.

Таким образом, когда упор 3 рычага 4 соприкасается с головкой болта 35 и дизель работает в диапазоне режимов от холостого хода до полной нагрузки, вилка 22 поворачивается на оси 33 от крайнего пра- вого положения до соприкосновения винта 20 с призмой 19, и рейка 38 совершает ход, показанный на рисунке 143,6. При этом кронштейн 10 остается неподвижным.

При снижении частоты вращения коленчатого вала дизеля вслед- ствие перегрузки уменьшатся центробежные силы грузов, и сжатые пружины 24 и 25 будут стремиться переместить муфту 34 еще дальше влево. Перемещению муфты препятствует вилка 22, так как ее верхний конец упирается регулировочным винтом 20 в призму 19, а нижний, связанный с кронштейном 10, удерживается спиральной пружиной 8. Это положение вилки на рисунке 143, в изображено сплошными ли- ниями.

Когда усилие пружин 24 и 25, передаваемое через вилку 22 крон- штейну 10, окажется в состоянии преодолеть сопротивление пружины 8, кронштейн начнет постепенно поворачиваться, а винт 20 будет на вил- ке скользить по наклонной поверхности призмы 19 вверх. При этом вилка переместит рейку 38 влево, увеличивая подачу топлива. Это по- ложение кронштейна, вилки и рейки на рисунке 143, в показано пунк^: тиром.

Чтобы предотвратить возникновение чрезмерной (разносной) частоты вращения коленчатого вала дизеля, в заднюю стенку корпуса регулятора ввернут болт-упор 30 (рис. 143,а), застопоренный контр- гайкой. Правильно установленный упор 30 должен быть отвернут на один оборот от положения, при котором он касается нижней части вилки 22 при номинальной частоте вращения коленчатого вала.

Снижают частоту вращения коленчатого вала дизеля, поворачивая рычаг 4 влево. При этом повернется кронштейн 10, и нижний конец вилки 22 переместит влево муфту 34. Давление пружин на муфту уменьшится. В новом положении муфты для уравновешивания упру- гости пружин потребуются меньшие центробежные силы грузов, вслед- ствие этого снизится частота вращения, поддерживаемая регулятором. Поэтому, когда водитель при помощи механизма управления установит рычаг 4 в любое промежуточное положение, регулятор будет поддер- живать промежуточный скоростной режим.

Поворот рычага 4 влево ограничивается шпилькой 37. Когда ее касается упор 3, рейка насоса занимает положение, при котором подача топлива насосом прекращается, а следовательно, дизель останавли- вается.

Максимальную частоту вращения коленчатого вала регулируют посредством шайб 36. При увеличении числа шайб частота вращения (максимальная) на холостом ходу и в режиме полной нагрузки дизеля будет снижаться, а при уменьшении числа шайб — увеличиваться.

Валик 7 установлен в отверстиях приливов корпуса 32 и может в них перемещаться в продольном направлении. Если за рукоятку 6 ва- лик 7 вытянуть на себя, то винт 20 сойдет с призмы 19, рейка 38 на- соса переместится влево, и подача топлива увеличится. Этим устройст- вом (обогатителем) пользуются для облегчения пуска дизеля в холод- ную погоду. После пуска дизеля вилка 22 переместится вправо, и винт 20 выйдет из-за призмы, а пружина 5 возвратит валик 7 в исходное положение.

Всережимные регуляторы дизелей А-41 и А-01М устроены так же, как и рассмотренный ранее дизеля СМД-14.

У всех регуляторов этого типа ведущая шестерня 39 (см. рис. 122) свободно насажена на втулку 40, соединенную шпонкой с хвостовиком кулачкового вала 21. Втулка и шестерня снабжены кольцевыми выем- ками, между которыми помещены резиновые проставки (сухари) 37. Они обеспечивают упругое соединение шестерни 39 со втулкой 40, ко- торое предотвращает возможность поломки зубьев шестерен и других деталей регулятора при резком изменении частоты вращения коленча- того вала дизеля, а следовательно, и кулачкового вала 21.

Детали регулятора смазываются разбрызгиваемым дизельным мас- лом, которое заливают в корпус регулятора до уровня контрольной пробки 31 (рис. 143,а). Наливают и сливают масло через отверстия во фланце 36 (см. рис. 122), закрываемые пробками.

Всережимный регулятор дизелей Д-50 и Д-240 не имеет ускоряю- щей передачи. Его корпус 24 (рис. 144) крепится к фланцу топливно- го насоса УТН-5. Внутрь корпуса 24 входит хвостовик кулачкового ва- ла 3. На лыски хвостовика напрессована упорная шайба 4, связанная сухарем 1 (упругим звеном) со ступицей 2 грузов 6, которая свободно сидит на хвостовике. Один конец пружины входит в отверстие упорной шайбы 4, а другой — в отверстие ступицы 2 грузов.

На хвостовик кулачкового вала 3 свободно насажена муфта 5 с упорным шарикоподшипником 26. Муфта может передвигаться в осе- вом направлении и передавать усилие на ролик 27 промежуточного рычага 22, который тягой 14 соединен с рейкой 11 топливного насоса. Основной 23 и промежуточный 22 рычаги установлены на оси 25 и свя- заны между собой болтом 21, обеспечивающим необходимый угловой зазор между рычагами. Основной рычаг 23 пружиной 15 соединен с ры- чагом 9, который жестко укреплен на одной оси с наружным рычагом 29 управления скоростным режимом.

На промежуточном рычаге 22 расположены шпилька 16 для креп ления пружин 10 обогатителя и корректор цикловой подачи топлива, состоящий из корпуса 20, штока 17, пружины 7 и винта 8.

В заднюю стенку корпуса 24 ввернут болт 19 номинальной часто- ты вращения коленчатого вала, а в специальный прилив у горловины 31 — болт 32, ограничивающий максимальную частоту вращения ко- ленчатого вала.

При пуске дизеля рычаг 29 (рис. 145, вид /) поворачивают до упо- ра в болт 32. При этом рычаг 9 растягивает пружины 15 регулятора и 10 обогатителя. Пружина 15 прижимает основной рычаг 23 к головке болта 19. а пружина 10 перемещает промежуточный рычаг 22 с тягой 14 и рейку 11 насоса влево, увеличивая цикловую подачу топлива.

ж

Рис. 145. Схема работы регулятора дизелей Д-50 и Д-240:

/ — положение рычагов и грузов при пуске лизеля; 11 — положение рычагов и грузов при максимальной частоте вращения холостого хода дизеля; 111 — положение рычагов и грузов при номинальной частоте вращения; IV — поло- жение рычагов и грузов при перегрузке дизеля (обозначения те же, что и на рисунке 144).

Когда дизель работает на максимальной, номинальной и промежу- точных между ними частотах вращения коленчатого вала, шток 17 корректора, сжимая пружину 7, утоплен в корпусе 20.

Если частота вращения коленчатого вала дизеля становится мень- ше номинальной (вследствие перегрузки), рычаг 23 не меняет своего положения, а муфта 5, промежуточный рычаг 22 (рис. 145, вид IV) и рейка И перемещаются влево под действием пружины 7 корректора, увеличивая подачу топлива, что обеспечивает возрастание крутящего момента и преодоление временной перегрузки дизеля. Корректор мо- жет увеличить подачу топлива на 15—22% по отношению к подаче при работе дизеля на номинальной частоте вращения коленчатого вала.

ж

Для остановки дизеля рычаг 29 (см. рис. 144) поворачивают впе- ред по ходу трактора. При этом рычаг 9 через пружину 15 подает ос- новной рычаг 23 до упора в шпильку 18. Так как рычаг 23 болтом 21 связан с рычагом 22, то рейка И насоса перемещается вправо настоль- ко, что подача топлива прекращается. При резком выключении подачи топлива у дизеля, работающего па максимальной или номинальной час- тотах вращения коленчатого вала, перемещение рычага 22 и рейки И осуществляется энергией грузов 6.

Для смазки деталей топливного насоса УТН-5 и его регулятора, по- лости корпусов которых сообщаются между собой, применяется дизель- ное масло. Масло заливают через горловину 31, закрываемую проб- кой 30, а сливают через отверстие, закрываемое пробкой 28. На крыш- ке регулятора установлен сапун.

Скоростным режимом дизелей Д-21А1, Д-37Е, Д-50, Д-240 и СМД-60 управляют при помощи рычага и педали. Ручным рычагом устанав- ливают необходимый постоянный скоростной режим работы дизеля, а нажимая ногой на педаль, увеличивают скоростной режим от установ- ленного до номинального. На транспортных работах, а также при дви- жении на пересеченной местности, когда требуется частое изменение скоростного режима дизеля, пользуются педалью. Ручной рычаг 8 (рис. 146) и педаль 15 сблокированы между собой так, что перемеще- ние рычага вызывает перемещение педали, а при нажатии на педаль рычаг остается на месте.