Принцип работы всережимного регулятора

На рис. 2.2 показана схема всережимного регулятора двигателя КамАЗ–740. Рассмотрим принцип его работы и методику регулирования.

Положение рейки насоса 8 влияет на угол поворота поводка плунжера 10, его активный ход и величину подачи топлива, которая изменяется от нуля до 210 мм³ за впрыск. Рейка 8 перемещается влево и вправо при помощи рычага 13, на который действую силы грузиков 2 и пружины регулятора 15.

Центробежная сила грузиков определяется выражением:

(2.1)

где m – масса грузов, кг;

R – радиус вращения центра масс, м;

, угловая скорость вращения грузов 1/с, здесь n – частота вращения грузов, мин ^–1.

При массе грузов 0,01кг, радиусе вращения центра масс 0,02 м, номинальной частоте вращения вала насоса 1300 мин^-1, с учетом передаточного отношения привода регулятора, равного 2,3, центробежная сила будет равна 200 Н. При равенстве плеч грузиков и лапок усилие на муфте будет соответствовать 200 Н.

Рис. 2.1. Форсунка автомобиля КамАЗ:

1 – корпус распылителя; 2 – гайка распылителя;

3 – проставка; 4 – установочный штифт; 5 – штанга;

6 – корпус; 7 – кольцо уплотнительное; 8 – штуцер; 9 – фильтр;

10 – уплотнительная втулка; 11-12 – регулировочные

шайбы; 13 – пружина; 14 – игла распылителя

Рис. 2.2. Схема всережимного регулятора насоса высокого давления

типа 33 двигателя КамАЗ – 740:

1 – державка грузов; 2 – грузы регулятора; 3 – муфта; 4 – болт регулировки общей подачи топлива; 5 – корпус насоса; 6 – болт регулировки пусковой подачи; 7 – болт ограничения хода рычага останова; 8 – река насоса;

9 – замок; 10 – поводок плунжера; 11 – рычаг регулятора; 12 – промежуточный рычаг; 13 – рычаг муфты грузов; 14 – прямой корректор; 15 – главная пружина регулятора;16 – болт регулировки минимальной частоты вращения;17 – болт огораничения максимальной частоты вращения; 18 – рычаг управления подачей топлива (регулятором); 19 – ось рычагов регулятора; 20 – обратный корректор;

П – пружина; Ш – шайба; Г – гайка

Для обеспечения постоянного положения рейки насоса на указанном режиме со стороны пружины регулятора должна быть обеспечена сила, равная центробежной силе грузиков. Например, при жесткости пружины регулятора в 50 Н/мм пружина должна быть растянута на 4 мм.

Сила пружины равна:

(2.2)

где с – жесткость пружины, Н/мм;

Dу – величина растяжения пружины, мм.

При равенстве F_ц и F_пр рейка находится в неподвижном состоянии, обеспечивая требуемую подачу топлива. Если F_ц › F_пр, рейка перемещается в сторону уменьшения подачи и наоборот.

При регулировке топливной аппаратуры пользуются понятием цикловая подача (подача за один ход плунжера). Циклом называют совокупность (множество) тактов, обуславливающих работу двигателя. Цикл четырехтактного двигателя включает такты впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Цикл у четырехтактного двигателя продолжается 720^О, а такт – 180^О. Примерно за 20 градусов до ВМТ поршня на такте сжатия в воздух, сжатый в камере сгорания до температуры 500–600 ^ОС, подается под высоким давлением (30–50 МПа) распыленное топливо. Под действием высокой температуры топливо прогревается, перемешивается с окислителем (кислородом воздуха) и самостоятельно воспламеняется. Температура газов и давление резко возрастают. Давление газов, действуя на поршень, совершает работу.

Для режима номинальной мощности двигателя цикловую подачу определяют по формуле:

, (2.3)

где q_е – удельный эффективный расход топлива г/(кВт ч);

N_е – эффективная номинальная мощность, кВт;

i – число цилиндров;

n_н – частота вращения вала насоса, мин^-1;

ρ_т – плотность топлива.

Так, для двигателя КамАЗ–740 при q_е=240 г/(кВтч), N_е= 166 кВт, i=8; n_н = 1300 мин^-1, ρ_т = 0,83г/см³ величина q_ц=77 мм³/цикл (на двигателе).

При работе на стенде температура топлива достигает 30–40 ^ОС, а на двигателе 70–80 ^ОС. Коэффициент сжимаемости топлива уменьшается на 20%, что приводит к снижению цикловой подачи. На стенде впрыск топлива осуществляется без противодавления. На двигателе впрыск топлива производится в сжатый воздух до давления 3–5 МПа, что снижает подачу топлива. По этой причине значение q_ц на стенде должно быть на 5–10% больше, чем на двигателе.

Цикловую подачу измеряют на стенде, используя мензурки с делением, счетчик циклов и шторку с приводом от электромагнита, открывающую или закрывающую поток топлива из форсунок. Если за 100 циклов в мензурку подано 20 см³ (20000 мм³), то подача за цикл будет равна 200 мм³.

При работе двигателя вращается кулачковый вал насоса и державка грузов 1. Под действием центробежной силы грузики 2 расходятся и своими лапками перемещают муфту 3 вправо, воздействуя на рычаг муфты 13. При натяжении пружины регулятора 15 рычагом управления 18 рычаг регулятора 11 прижимается к болту 4, которым регулируют общую подачу топлива. На номинальном режиме (n_н=1300 мин^-1), когда пружина 15 максимально растянута (рычаг 18 упирается в винт 17) промежуточный рычаг 13 прижат к рычагу 12 (δ₃=0), а рычаг 12 упирается в рычаг 11 (δ₂=0). Пружины прямого корректора 14 и обратного 20 (противодымного) сжаты.

Прямой корректор 14 служит для увеличения подачи топлива на режиме максимального крутящего момента (n_н=800–900 мин^-1). Это позволяет увеличить крутящий момент двигателя на перегрузках и повысить его проходимость. Коррекция (изменение) подачи топлива зависит от зазора δ₂ между рычагами 11 и 12. чем больше зазор, тем на большую величину перемещается влево рычаги 12, 13 и рейка насоса 8, увеличивая подачу топлива [1].

Начало действия корректора зависит от усилия пружины корректора, которое регулируется прокладками или винтом. Полное выступание штока корректора должно быть при n_н=800–900 мин^-1 (М_{кр max} = 650 Нм). При этом крутящий момент двигателя увеличивается на 20% по сравнению с номинальным (основным) режимом.

При частоте вращения вала насоса ниже 700 мин^-1 в работу вступает обратный (антидымный) корректор 20. Когда сила пружины корректора станет больше силы грузов рычаг 13 отходит от опорной поверхности рычага 12. Рычаг 13 поворачивается вокруг своей оси, перемещая рейку 8 вправо (в сторону уменьшения подачи).

Дата добавления: 2017-02-01