Регулятор частоти обертання механічний всережимний прямої дії з підвищувальною передачею на привід вантажів, призначений для підтримки заданого водієм швидкісного режиму роботи двигуна шляхом автоматичної зміни кількості палива, що подається в залежності від зміни навантаження
Крім того, регулятор обмежує максимальну частоту обертання двигуна та забезпечує роботу двигуна в режимі холостого ходу.
Регулятор має пристрій для вимкнення подачі палива будь-якої миті незалежно від режиму роботи двигуна.
Автоматично підтримуючи швидкісний режим при змінних навантаженнях, регулятор забезпечує економічну роботу двигуна.
Пристрій регулятора частоти обертання показано на рис. 2.
Регулятор розташований на задньому торці паливного насоса високого тиску. На конусі кулачкового валу знаходиться провідна шестерня 27 з демпфуючим пристроєм.
Обертання від валу насоса на провідну шестерню передається через гумові сухарі 28. Ведена шестерня виконана як одне ціле з валиком 29 державки вантажів та встановлена на двох підшипниках у склянку 30.
На валик напресовано державку вантажів 25 (рис. 2), на осях 26 якої знаходяться вантажі 24.
Вантажі своїми роликами упираються в торець муфти 23, яка через упорний підшипник і пяту 22 передає зусилля вантажів важелю регулятора 17, підвішеному разом з двоплечим важелем 5 загальної осі 2.
Муфта 23 з наполегливою пятою 22 у зборі одним кінцем спирається на напрямну поверхню державки, а за другий кінець підвішена на важелі 18 негативного коректора, закріпленому на втулці 16 негативного коректора.
Пята муфти вантажів повязана через вузол негативного коректора з важелем рейки 20 і через тягу 32 з рейкою паливного насоса.
До верхньої частини важеля рейки приєднана пружина 6 важеля рейки, що утримує рейку насоса у положенні, що відповідає максимальній подачі, що забезпечує збільшену подачу палива при пуску двигуна.
У нижню частину важеля рейки запресовано палець, який входить в отвір повзуна куліси 21.
Вал 11 важеля регулятора жорстко повязаний з важелем керування 6 (рис. 1) та важелем пружини 31 (рис. 2). Переміщення важеля керування регулятором обмежується двома болтами 4 та 7 (рис. 1).
За важіль пружини 31 (коротким зачепом) (мал. 2) та двоплечий важіль 5 (довгим зачепом) зачеплена пружина регулятора 4, зусилля якої передається з двоплечого важеля на важіль регулятора через гвинт-7 двоплечого важеля.
В важіль регулятора вкручено регулювальний болт 10, який упирається у вал важеля пружини і служить для регулювання номінальної подачі палива.
У нижній частині важеля регулятора розташований коригуючий пристрій (12, 13, 14, 16, 18) з негативним коректором, призначений для формування зовнішньої швидкісної характеристики ТНВД та крутного моменту двигуна.
Важіль регулятора забезпечений бічною накладкою, яка утримує втулку 16 зворотного коректора і завзяту пяту 22 від провороту.
Крім того, хвостовик болта кріплення бічної накладки, входячи в бічний поздовжній паз втулки, захищає її від випадання з розточування важеля.
Упор 34, закріплений на корпусі регулятора, не дозволяє важелю пружини 31 небезпечно наближатися до вантажів, що обертаються.
Для повного вимкнення подачі палива служить механізм зупинки, що складається з куліси 21, скоби 15 та поворотної пружини. Під час роботи куліса притиснута зусиллям зворотної пружини до регулювального гвинта.
Ззаду кришка регулятора закрита кришкою 3 оглядового люка з буферним пристроєм, що складається з корпусу 9 та пружини 8, яка, згладжуючи коливання важеля 17 регулятора, забезпечує стійку роботу двигуна на холостому ходу.
Принцип дії регулятора частоти обертання заснований на взаємодії відцентрових сил вантажів та зусиль пружин із різною попередньою деформацією.
На двигуні, що не працює, вантажі регулятора знаходяться у зведеному положенні, а рейка 33 під дією пружини 6 важеля рейки знаходиться в положенні максимальної подачі (крайнє ліве положення).
При пуску двигуна, коли частота обертання колінчастого валу досягне 460...500 хв-1 (важіль управління упирається в болт обмеження мінімального швидкісного режиму), вантажі регулятора під дією відцентрової сили долають опір пружини важеля рейки і зсувають через муфту вантажів 23 важіль рейки 32 до упору втулки 16 негативного коректора в важіль регулятора.
Далі, долаючи опір буферної пружини 8, вантажі переміщують праворуч всю систему важелів та рейку ТНВД до встановлення циклової подачі секції ТНВД, що відповідає мінімальному швидкісному режиму (режиму мінімальної частоти обертання холостого ходу).
При натисканні на педаль управління важіль керування регулятором та жорстко повязаний з ним важіль 31 пружини повертаються на певний кут, що призводить до збільшення натягу пружини регулятора.
Під впливом пружини важіль 17 регулятора переміщує систему важелів, муфту вантажів та рейку у бік збільшення подачі, і обороти колінчастого валу двигуна зростають.
Це відбувається доти, доки відцентрова сила вантажів не врівноважить силу натягу пружини 4, тобто до стійкого режиму роботи двигуна.
Таким чином, кожному положенню важеля управління регулятором відповідає певна кількість обертів двигуна.
При зменшенні сумарного моменту опору руху автомобіля, частота обертання колінчастого валу двигуна збільшується. У цьому випадку відцентрова сила вантажів зростає.
Вантажі розходяться і, долаючи зусилля пружини регулятора, переміщують муфту вантажів 23 та пяту 22.
При цьому система важелів і рейка перемішуються у бік зменшення подачі (праворуч) доти, доки не встановиться кількість обертів двигуна, задане положенням важеля керування, тобто. поки не настане рівновага між відцентровою силою вантажів та силою пружини регулятора.
При збільшенні сумарного моменту опору руху автомобіля частота обертання колінчастого валу зменшується, отже, зменшується і відцентрова сила вантажів регулятора.
Зусиллям пружини 4 регулятора система важелів, пята та муфта вантажів перемістяться вліво та пересунуть рейку вліво, у бік збільшення подачі.
Подача палива секціями збільшується доти, доки частота обертання колінчастого валу двигуна не досягне величини, заданої положенням важеля керування регулятором.
Зупинка двигуна здійснюється поворотом скоби куліси 15 вниз. При цьому куліса 21 і нижній кінець важеля 20 рейки повертаються вліво, рейка насоса висувається в крайнє положення і подача палива припиняється.
Негативний коректор (12, 13, 14, 16, 18) забезпечує поступове зменшення циклової подачі палива при зменшенні частоти обертання кулачкового валу насоса до 500 хв -1 і тим самим забезпечує бездимну роботу двигуна.
При частоті обертання колінчастого валу, що відповідає номінальній, відцентрова сила вантажів перевищує зусилля попередньої затяжки пружини 14 коректора, і пята через коректор 12 і втулку 16 упирається в головний важіль регулятора.
При зниженні частоти обертання кулачкового валу ТНВД зусилля пружини коректора стає достатнім для подолання сили вантажів.
При цьому коректор 12 висувається з втулки 16 і, переміщуючи муфту вантажів та систему важелів, зсуває рейку ТНВД у бік зменшення циклової подачі палива.
Частота обертання кулачкового валу, що відповідає моменту початку роботи коректора, тобто моменту початку висування коректора з втулки, регулюється попереднім стисненням пружини 14.
Чим менше частота обертання, тим більша величина виступу коректора з втулки і тим більша величина обмеження циклової подачі палива.
При 500 хв-1 величина обмеження циклової подачі палива найбільша, її значення визначається максимальною величиною виступу коректора.
Регулятор частоти обертання оснащений коректором подачі палива по наддуву 1 для зниження теплонапруженості та димності відпрацьованих газів дизеля на малих частотах обертання та перехідних режимах.
Крім того, коректор захищає двигун в аварійних ситуаціях, що виникають у разі відмови системи турбонаддуву.
Принцип дії коректора з наддуву полягає в тому, що при зниженні тиску наддувного повітря він впливає на рейку паливного насоса, зменшуючи подачу палива.
Коректор подачі палива наддувом (мал. 3) встановлено на верхній частині корпусу регулятора. До проставки 20 за допомогою болтів кріпляться корпус коректора 16, корпус мембрани 5 та кришка коректора 14.
Всередині корпусу коректора розташована пара поршень 13 і золотник 12. Через упор 2 поршень підтискається пружиною 4 до корпусу коректора.
На упорі встановлено гільзу 1 упору, яка пружиною 3 постійно підтискається до регулювального болта 21 важеля 19. Важіль встановлений на осі 18 у проставці.
На одному кінці важеля розташований регулювальний болт з гайкою, а інший кінець під час роботи коректора безпосередньо впливає на рейку ТНВД.
У корпусі мембрани розташована виконана зі спеціальної тканини мембрана у зборі зі штоком 9, закрита кришкою 6.
У кришці виконано отвір для підведення повітря від впускного колектора а двигуна. Важіль 17, встановлений на осі, служить для передачі руху від штока золотнику 12. В золотник упирається пружина коректора 11.
Для зміни її попереднього стиснення у кришку 14 коректора вкручуть корпус 10 пружини.
На корпус навернуто контргайку та ковпачок. У корпус коректора вкручені штуцер 15 підведення олії із системи мастила двигуна.
Ущільнення сполучених деталей коректора наддуву здійснюється за допомогою паронітових прокладок.
При непрацюючому двигуні тиск масла в системі мастила та повітря у впускних коректорах відсутній. Пружина 4 підтискає поршень 13 з упором 2 корпусу коректора 16.
Пружина коректора 11 підтискає золотник 12 і шток 9 з мембраною до упору кришку мембрани.
Під час пуску двигуна масло з системи мастила двигуна через вертрів 15 починає надходити в поршневу порожнину коректора і через відкриті зливні вікна поршня, осьові канали золотника, поршня та упору зливається в порожнину регулятора.
При виході двигуна на режим холостого ходу рейка ТНВД переміщується зі стартового положення у бік зменшення подачі. Слідом за рейкою під дією пружини 3 переміщається гільза 1, повертаючи важіль 19.
Переміщення гільзи щодо упору призводить до перекриття зливних вікон упору, внаслідок чого вільний злив припиняється, тиск олії в підпоршневій порожнині збільшується, і поршень починає переміщатися вліво у своє робоче положення.
Переміщення поршня триває до моменту відкриття зливних вікон поршня торцевою кромкою золотника.
Під час роботи двигуна під навантаженням та збільшення частоти обертання колінчастого валу тиск повітря в порожнині мембрани збільшується.
Мембрана деформується, шток переміщує важіль 17 коректора, який у свою чергу зсуває золотник коректора праворуч.
При цьому площа прохідного перерізу, через які відбувається перетікання олії з підпоршневої порожнини в осьовий канал поршня збільшується, тиск олії в підпоршневій порожнині зменшується, і поршень разом із упором під дією пружини зміщується вправо, відновлюючи своє положення щодо золотника.
Слідом за поршнем та упором під дією стартової пружини, переміщається рейка ТНВД. Таким чином, збільшення тиску повітря в порожнині мембрани призводить до збільшення циклової подачі палива.
Переміщення рейки супроводжується поворотом важеля 19, при цьому величина переміщення рейки та зміни циклової подачі визначається величиною переміщення поршня та упору.
При зменшенні частоти обертання колінчастого валу тиск турбокомпресора падає, зменшується тиск у порожнині мембрани, золотник 12 під дією пружини 11 зміщується вліво і робоча кромка торцевої поверхні золотника перекриває зливні вікна поршня.
У підпоршневій порожнині тиск олії зростає, поршень зсувається вліво до моменту відкриття зливних вікон і через упор 2 і важіль 19 зсуває рейку у бік зменшення подачі.
Таким чином, зміна тиску повітря в порожнині мембрани призводить до зміни положення золотника, поршень автоматично відстежує положення золотника та забезпечує відповідне переміщення рейки ТНВД.
Величина переміщення рейки та зміна циклової подачі визначається величиною перепаду тиску в порожнині мембрани та характеристикою пружини коректора.
При збільшенні тиску надування близько 0,06 МПа (0,6 кгс/см2) обмеження подачі коректором знімається.
Під час зупинки двигуна коректор забезпечує автоматичне включення пускової подачі.
Демонтаж коректора по наддуву разом з проставкою 20 в експлуатації не рекомендується, оскільки потім можливе неправильне встановлення важеля 19 щодо рейки, що веде до рознесення двигуна.
У разі необхідності демонтажу (наприклад, при ремонті) при наступному встановленні коректора на регулятор відвести скобою куліси двигуна рейку насоса в положення вимкненої подачі та вставити коректор проставкою в корпус регулятора.
Потім відпустити скобу куліси. Після цього необхідна перевірка регулювання коректора наддувом, а також перевірка регулятора на вимкнення подачі палива.
Основні регулювання, передбачені конструкцією регулятора
Мінімальна частота обертання холостого ходу регулюється болтом 7 (рис.1) та корпусом буферної пружини 9 (рис. 2);
Максимальна частота обертання холостого ходу (початок викиду рейки) регулюється болтом 4 (рис.1).
Номінальна потужність (подача) регулюється болтом 10, підрегулюється гвинтом 19 (мал. 2).
Попередній натяг пружини (різниця обертів кінця та початку викиду рейки) регулюється гвинтом 7 (мал. 2).
Подача палива за 500 хв-1 регулюється гайкою зворотного коректора 12 (рис. 2);
Попередній натяг пружини зворотного коректора (обороти початку спрацьовування коректора) регулюється корпусом коректора 13 (мал. 2).
До особливостей регулювання слід віднести те, що для забезпечення зменшеного зусилля на важелі управління важіль пружини при регулюванні частоти обертання початку дії регулятора має бути максимально наближеним до упору в корпусі регулятора, що обмежує його поворот.
Підрегулювання початку дії регулятора гвинтом двоплечого важеля
