柴油機(jī)VE型分配泵調(diào)速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作過(guò)程的研究
摘要:調(diào)速器是柴油機(jī)的重要組成部分,簡(jiǎn)要分析了VE型分配泵調(diào)速器的結(jié)構(gòu),論述了其工作原理,對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行研究,為更好地控制柴油機(jī)的工況提供幫助。
1 VE分配泵調(diào)速器的結(jié)構(gòu)
VE分配泵全速調(diào)速器位于泵室內(nèi)的上部,飛錘座架安裝在調(diào)速器軸上,一對(duì)傳動(dòng)齒輪分別安裝在調(diào)速器軸和油泵傳動(dòng)軸上。為提高調(diào)速器工作能力,并使調(diào)速器尺寸小而緊湊,則采用增速齒輪。如一分配泵所用齒輪的增速比為n調(diào)/n調(diào)泵≈1.6,由于調(diào)速器轉(zhuǎn)速高,加上調(diào)速系統(tǒng)阻力比直列泵明顯要小,所以只有小飛錘(每塊質(zhì)量10g)就已有足夠的靈敏度。小飛錘都均勻裝在同一飛錘座架內(nèi),調(diào)速滑套套在調(diào)速器軸上,兩端分別承受飛錘離心力軸向分力(支持力)和調(diào)速器各種彈簧通過(guò)一組杠桿機(jī)構(gòu)作用在滑套上的反作用力。這組杠桿十分緊湊,均屬?zèng)_壓件,由導(dǎo)向桿、張力桿、起動(dòng)桿等桿件組成。導(dǎo)向桿安裝在泵體的兩個(gè)固定銷(xiāo)上,可以左右轉(zhuǎn)動(dòng),全負(fù)荷油量調(diào)節(jié)螺釘頂住導(dǎo)向桿的上端,下端由支承彈簧支撐而保持平衡,活動(dòng)銷(xiāo)把張力桿和起動(dòng)桿連接在一起,安裝在導(dǎo)向桿下部。活動(dòng)銷(xiāo)同時(shí)穿過(guò)上述三杠桿,使它們之間能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。起動(dòng)桿下端裝有球頭銷(xiāo),球頭銷(xiāo)另一端與油量調(diào)節(jié)套連接。起動(dòng)桿移動(dòng)時(shí)通過(guò)球頭銷(xiāo)可改變油量調(diào)節(jié)套與柱塞上泄油孔的相對(duì)位置,以改變供油有效行程。
調(diào)速器上有一組彈簧,包括調(diào)速?gòu)椈伞⒌∷購(gòu)椈伞⑵饎?dòng)彈簧,其中調(diào)速?gòu)椈墒抢桑∷購(gòu)椈蔀閴夯桑饎?dòng)彈簧屬板簧。
操縱桿裝在泵體上部,轉(zhuǎn)動(dòng)它可以改變調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力,使調(diào)速器得到不同的起動(dòng)轉(zhuǎn)速。
2 工作原理
VE型分配式噴油泵內(nèi)裝的是機(jī)械式全程調(diào)速器,它由飛塊總成、滑套、桿件、調(diào)速?gòu)椈伤M成。柴油機(jī)工作時(shí),噴油泵驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)調(diào)速器驅(qū)動(dòng)齒輪帶動(dòng)飛塊旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的飛塊在離心力作用下向外張開(kāi),轉(zhuǎn)速越快,離心力越大。這個(gè)離心力通過(guò)滑套作用在起動(dòng)桿上,再作用在拉桿的左側(cè);另一方面,駕駛員踩下油門(mén)踏板時(shí),通過(guò)控制桿拉伸調(diào)速?gòu)椈桑o它一個(gè)向左的預(yù)緊力,作用在拉桿的右側(cè)。如果駕駛員踩下油門(mén)踏板到某一位置不變,調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力就不變。當(dāng)拉桿兩側(cè)的力平衡時(shí),拉桿位置也不變,油量控制套位置也就不變,供油量不變,柴油機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)偶然因素使柴油機(jī)卸載而轉(zhuǎn)速升高時(shí),飛塊離心力增大,拉桿左右兩側(cè)的作用力失去平衡,拉桿在滑套推動(dòng)下圍繞固定在供油調(diào)節(jié)桿上的轉(zhuǎn)軸順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,油量控制套向左移,供油量減少,使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速隨即下降恢復(fù)到原來(lái)轉(zhuǎn)速(實(shí)際上比原轉(zhuǎn)速略高)。同樣,當(dāng)偶然因素使柴油機(jī)阻力增大而轉(zhuǎn)速下降時(shí),飛塊離心力減小,拉桿左右兩側(cè)的作用力也會(huì)失去平衡,拉桿在調(diào)速?gòu)椈衫瓌?dòng)下圍繞調(diào)速軸逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,油量控制套向右移,供油量增大,使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速隨即上升恢復(fù)到原來(lái)轉(zhuǎn)速(實(shí)際上比原轉(zhuǎn)速略低)。
3 工作過(guò)程
3.1啟動(dòng)過(guò)程
如圖1所示。啟動(dòng)時(shí),柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為零。此時(shí)將油門(mén)踏板踏到底,調(diào)速桿移至全負(fù)荷位置,控制彈簧被拉伸,拉桿在彈簧張力作用下向左移動(dòng)直至與限動(dòng)器相接觸,此后,由于配重靜止不動(dòng),拉桿通過(guò)起動(dòng)彈簧使控制桿壓向調(diào)速器套筒,飛錘處于完全閉合狀態(tài)。
通過(guò)支軸同控制桿連接的支承桿以支軸為軸向左移動(dòng),回油環(huán)向右移動(dòng)至啟動(dòng)加濃位置,供給柴油機(jī)啟動(dòng)時(shí)所需的啟動(dòng)加濃油量。
3.2怠速
柴油機(jī)啟動(dòng)后,調(diào)速桿返回至怠速位置(油門(mén)踏板放松),如圖2所示。此時(shí)調(diào)速?gòu)椈傻膹椓苄。{(diào)速器軸低速轉(zhuǎn)動(dòng),飛錘向外甩開(kāi),壓縮怠速?gòu)椈珊蜏p振彈簧,使控制桿和拉桿向右移動(dòng),控制桿就以噴射器自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧軸頂在拉桿上的那一點(diǎn)為支點(diǎn)向右轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)支承桿也以支軸為支點(diǎn)向右轉(zhuǎn)動(dòng),回油環(huán)回到怠速位置。
柴油機(jī)在穩(wěn)定的怠速下運(yùn)轉(zhuǎn),回油環(huán)應(yīng)在飛錘離心力與怠速?gòu)椈蓮椓途彌_彈簧彈力平衡的位置。
3.3全負(fù)荷工況
如圖3所示。將油門(mén)踏板踩到底,使調(diào)速桿轉(zhuǎn)到全負(fù)荷位置,控制彈簧張力增大,減振彈簧被完全壓縮,怠速?gòu)椈梢脖慌渲氐碾x心力壓縮,拉桿被彈力所拉動(dòng),直到碰到上面的限動(dòng)器并固定在此處不動(dòng),而控制桿則通過(guò)支軸與拉桿接觸,拉桿和支承桿也要因此而后移,使回油環(huán)保持在全負(fù)荷位置上。
將全負(fù)荷油量調(diào)節(jié)螺釘擰入,導(dǎo)桿就會(huì)以支軸為軸左轉(zhuǎn),支軸桿也要以支軸為中 心左轉(zhuǎn),回油環(huán)就會(huì)朝著增加供油量的方向移動(dòng)。反之,擰出全負(fù)荷油量調(diào)整螺釘,導(dǎo)向桿以支軸為軸右轉(zhuǎn),支承桿以支軸為中 心右轉(zhuǎn),加油環(huán)便向減少供油量的方向移動(dòng)。
3.4一般工況
一般工況噴射量自動(dòng)調(diào)節(jié)(發(fā)生反校正作用)時(shí),如果柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)娜?fù)荷位置進(jìn)一步增大,飛錘的離心力大于反校正彈簧(如圖4)的安裝預(yù)緊力時(shí),控制桿就會(huì)與各噴射量自動(dòng)調(diào)節(jié)彈簧相接觸,壓縮內(nèi)外調(diào)節(jié)彈簧,控制桿的上端以支軸為支點(diǎn)向左轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣通過(guò)支軸與控制桿相連的支承桿則以支軸為支點(diǎn)向左轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)果,使回油環(huán)向增加燃油噴射量的方向移動(dòng)。
3.5最 高轉(zhuǎn)速限制
如圖5所示。最 高轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),噴射量自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束,柴油機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步上升,配重離心力繼續(xù)增加,拉桿、控制桿和支承桿就會(huì)克服調(diào)速?gòu)椈傻膹埩σ灾лS為軸向右轉(zhuǎn)動(dòng),支承桿下端使回環(huán)左移,減少燃油噴射量,從而防止了柴油機(jī)超速。
4 結(jié)語(yǔ)
為滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的排放法規(guī),車(chē)用柴油機(jī)配套噴油泵性能的提高和功能的完善是當(dāng)前主要的任務(wù),VE型分配泵以其優(yōu)良的性能成為小型高速柴油機(jī)的主要配套產(chǎn)品,但也存在其機(jī)械結(jié)構(gòu)的局限性,對(duì)其調(diào)速器的研究對(duì)其今后的發(fā)展大有好處。
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