專利名稱：機械全程式調(diào)速器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于柴油機噴油泵的調(diào)速器領域，特別是一種用于直列式噴油泵的機械全程式調(diào)速器。
背景技術：
在用于柴油機噴油泵供油量控制的各種調(diào)速器中現(xiàn)在仍然以機械離心式調(diào)速器為主。日本電裝公司的R801全程式調(diào)速器和德國Bosch公司的RQV全程式調(diào)速器是廣泛用于各種車用柴油機直列式噴油泵的代表性產(chǎn)品。其中的R801調(diào)速器由于外形尺寸較小，調(diào)速性能良好，而且具有負校正功能和增壓補償器，近一、二十年間配柴油機的品種和數(shù)量正在逐步增長。(1、《柴油機燃油噴射》[日本]藤沢英也、川合靜男著，1988年出版，中譯本由機械工業(yè)出版社1992年出版；2、國外柴油機噴油泵用機械調(diào)速器的發(fā)展，宓浩祥《國外油泵油嘴》1982年第1期；3、Nippon Denso Ltd.日本電裝公司R801調(diào)速器使用手冊；4、R.Bosch Gmbh RQV GovernorWorkshop Manual)但是近年來又要求用于輕型汽車的小缸徑柴油機進一步減少污染，降低排放，達到歐洲2號排放法規(guī)或更高的要求，特別是在這些柴油機采用了高壓噴射，小孔徑多孔噴油嘴和增壓中冷技術以后，要求直列式噴油泵的機械全程式調(diào)速器在現(xiàn)有R801調(diào)速器的基礎上進一步縮小外形尺寸，特別是減少縱向長度尺寸；加大怠速時的工作能力，加大中低速區(qū)域的負校正行程，進一步擴大調(diào)速器外特性的調(diào)整范圍。這些新的要求是包括R801在內(nèi)的各種機械全程式調(diào)速器現(xiàn)有技術目前所無法達到的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種改進的用于直列式噴油泵的機械全程式調(diào)速器。該調(diào)速器外形尺寸小，工作效率高，具有較強的工作能力，而且負校正行程較大，還可以安裝增壓補償器，適用于低排放的輕型汽車小缸徑柴油機。
本實用新型所采用的技術方案是設計一種新的、改進的機械全程式調(diào)速器，它主要包括飛錘(1)、飛錘支架(2)、調(diào)速彈簧(3)、飛錘杠桿(4)、傳動銷(5)、伸縮軸(6)、支承杠桿(7)、浮動桿(8)、滑動支點(9)、油門手柄(10)、拉桿連接桿(11)、油量調(diào)節(jié)拉桿(12)、調(diào)速器殼體(13)和負校正裝置(20)等件，其主要特征是a.其中飛錘(1)采用薄壁圓筒形加厚外緣的結構，單個飛錘(1)的質(zhì)量小于260g，轉動慣量大于1268g.cm2；b.其中的調(diào)速彈簧(3)直接安裝在飛錘(1)的內(nèi)腔中；c.其中飛錘(1)的質(zhì)量中心的運動軌跡和調(diào)速彈簧(3)的中心線重合。此外，這種調(diào)速器的負校正行程可以達到2.5至3.5mm，調(diào)速器殼體(13)的縱向長度尺寸L小于125mm，而且可以安裝增壓補償器(30)。
本實用新型和現(xiàn)有技術相比所具有的有益效果是縮小了外形尺寸，特別是減少了縱向長度尺寸，同時加大了怠速和低轉速時調(diào)速器的工作能力，加大了中低轉速區(qū)域的負校正行程，進一步擴大了調(diào)速器外特性的調(diào)整范圍。這種調(diào)速器適合配用PM型低排放、強化型直列式噴油泵(參見中國實用新型專利03239591.4)和其它小型直列式噴油泵，能滿足用于輕型汽車的小缸徑柴油機減少污染、降低排放和采用高壓噴射、增壓中冷技術以及提高怠速穩(wěn)定性和改善加速性能的要求。


圖1是本實用新型的實施例的一種調(diào)速器的縱剖面圖。
圖2是實用新型的實施例的一種調(diào)速器的供油量調(diào)節(jié)原理圖。
圖3是現(xiàn)有技術中R801調(diào)速器的供油量調(diào)節(jié)原理圖。
圖4是本實用新型和現(xiàn)有技術的飛錘結構的對比圖。
圖5是采用本實用新型的實施例的一種調(diào)速器靜力特性和現(xiàn)有技術的R801調(diào)速器靜力特性的對比。
圖6是采用本實用新型的一種調(diào)速器的負校正裝置工作原理圖。
圖7是本實用新型的實施例的一種調(diào)速器的調(diào)速特性圖。
具體實施方式

以下結合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。圖1中所示的是本實用新型的實施例的一種調(diào)速器的縱剖視圖。它是一種機械全程式調(diào)速器，安裝在直列式噴油泵的端面上。調(diào)速器由噴油泵凸輪軸(15)驅(qū)動。在圖1和圖2所示的該種調(diào)速器供油量調(diào)節(jié)原理圖中，飛錘支架(2)固定在凸輪軸(15)的端部，2個飛錘(1)和6個調(diào)速彈簧(3)安裝在飛錘支架(2)上，隨凸輪軸(15)一起旋轉。2個飛錘(1)在離心力的作用下克服調(diào)速彈簧(3)的壓力沿半徑方向向外運動。飛錘(1)的質(zhì)量中心的運動軌跡和調(diào)速彈簧(3)的中心線重合。飛錘(1)運動時經(jīng)飛錘杠桿(4)和傳動銷(5)帶動伸縮軸(6)作軸向運動。伸縮軸(6)軸向運動時能使安裝在固定支點上的支承杠桿(7)轉動一個角度。支承杠桿(7)的一端與伸縮軸(6)上的槽活動連接，并且和浮動桿(8)的下支點鉸接。浮動桿(8)的上支點經(jīng)拉桿連接桿(11)和油量調(diào)節(jié)拉桿(12)連接。油量調(diào)節(jié)拉桿(12)向右移動時供油量減少，使轉速降低；油量調(diào)節(jié)拉桿(12)向左移動時供油量增加，使轉速升高。在浮動桿(8)的中間部位有一個滑槽，滑槽中裝有滑動支點(9)，滑動支點(9)通過桿件和油門手柄(10)連接。當油門手柄(10)向順時針方向轉動時，滑動支點(9)向右移動，使油量調(diào)節(jié)拉桿(12)也向右移動，工作轉速降低；當油門手柄(10)向逆時針方向轉動時，滑動支點(9)向左移動，使油量調(diào)節(jié)拉桿(12)也向左，并使工作轉速升高。因此這種全程式調(diào)速器可以通過油門手柄(10)的位置改變噴油泵的工作轉速。此外，使滑動支點(9)在浮動桿(8)上的滑槽中移動位置還具有改變調(diào)速器杠桿比的作用。在浮動桿(8)中，上支點到滑動支點(9)的距離為M，下支點到滑動支點(9)的距離為N，杠桿比＝M∶N。怠速時滑動支點(9)向上移動，杠桿比??；高速時滑動支點(9)向下移動，杠桿比大。減小怠速時的杠桿比有利于提高調(diào)速器的工作能力，加大調(diào)速器克服各種阻力，控制油量調(diào)節(jié)拉桿(12)的力量，從而改善柴油機的怠速穩(wěn)定性。而適當增大高速時的杠桿比，能保證高速時的調(diào)速率較小。本實用新型的一種調(diào)速器的杠桿比是怠速時為1，高速時為3.88。
本實用新型的一個主要特征是對飛錘(1)的結構尺寸進行了優(yōu)化設計。在圖4中表明了本實用新型所采用的飛錘結構和現(xiàn)有技術的差別。圖4a表示該種調(diào)速器的飛錘，它采用薄壁圓筒形加厚外緣的結構，使大部分質(zhì)量分布在離旋轉中心較遠的位置上，單個飛錘的質(zhì)量小于260g，而轉動慣量較大，可達到1268g.cm2。圖4b表示德國Bosch公司的RQV調(diào)速器的飛錘，它采用厚壁圓筒形結構，質(zhì)量大，單個飛錘質(zhì)量為535g，體積也大。這種飛錘雖然具有較大的靜力特性系數(shù)，從而使調(diào)速器具有較大的工作能力，但是由于調(diào)速器尺寸太大，因此無法在小缸徑柴油機上配套應用。圖4c表示日本電裝公司R801調(diào)速器的飛錘。這種飛錘采用工作時繞飛錘支架上的支點旋轉的結構，單個飛錘質(zhì)量為357g。采用這種結構雖然調(diào)速彈簧(3)也可以直接安裝在飛錘(1)的內(nèi)腔中，但是飛錘(1)的質(zhì)量中心的運動軌跡是一條圓弧，不能和調(diào)速彈簧(3)的中心線重合。根據(jù)計算，R801調(diào)速器飛錘的效率只有94％，本實用新型的一種調(diào)速器及RQV調(diào)速器飛錘的效率可達98％以上(參見[日本]藤沢英也、川合靜男著《柴油機燃油噴射》中譯本第82～83頁)。從圖4的對比中可以清楚地看出，該種調(diào)速器飛錘的尺寸最小，而RQV和R801調(diào)速器飛錘的尺寸都比較大。
在圖5所示的該種調(diào)速器和R801調(diào)速器靜力特性對比圖中，縱坐標是代表調(diào)速器工作能力的靜力特性系數(shù)A(g.cm)，橫坐標代表調(diào)速器轉速n。由圖5可以看出，在低速時該種調(diào)速器的靜力特性系數(shù)A比R801大，有利于改善怠速穩(wěn)定性。而在高速時該種調(diào)速器的靜力特性系數(shù)A比R801小，因而降低了高速時調(diào)速器零件受到的作用力，對提高調(diào)速器的工作可靠性有明顯的效果。同時在圖5中可以看到，該種調(diào)速器的靜力特性曲線的斜率比R801小，是一種比較理想的靜力特性系數(shù)曲線形狀，能更好地滿足調(diào)速器性能的要求。
通過對圖2和圖3所示的該種調(diào)速器和現(xiàn)有技術中R801調(diào)速器供油量調(diào)節(jié)原理圖的對比，可以看出在R801調(diào)速器中飛錘(1)張開時通過傳動銷(5)和傳動板(16)帶動伸縮軸(6)作軸向移動。而在圖2所示的該種調(diào)速器已取消了傳動板(16)，從而減少了調(diào)速器的軸向尺寸。同時，如前所述，由于該種調(diào)速器飛錘的尺寸較小，也是使調(diào)速器殼體(13)的縱向長度L能夠小于125mm的一個重要原因。該種調(diào)速器殼體(13)的縱向長度比R801調(diào)速器減少了33mm。
圖6所示的采用本實用新型的一種調(diào)速器的負校正裝置適用于校正柴油機全油門低速段的供油特性曲線，能解決柴油機低速段全負荷冒煙問題，能改善柴油機全油門低速段的排氣煙度、降低油耗。現(xiàn)有技術中，如R801調(diào)速器等也都裝有負校正裝置，但是其負校正行程只有1.5～2mm，在和某些柴油機配套時，尚不能滿足某些發(fā)動機的性能要求。實施本實用新型的一種調(diào)速器采用圖6所示的負校正裝置(20)，它由限位板(21)、浮動臂(22)、拉簧(23)、扭矩凸輪(24)、調(diào)整螺栓(25)、調(diào)整螺栓(26)等件所組成；由于在設計中合理分配了支承杠桿(7)的行程，在保證起動行程的前提下，使負校正行程達到2.5～3.5mm，可以滿足各種車用柴油機的配套要求。
在圖1右上角畫出了實施本實用新型的一種調(diào)速器上所安裝的一個增壓補償器(30)，該增壓補償器(30)主要由補償器體(31)、補償器蓋(32)、膜片(33)、補償器彈簧(34)和中心桿(35)等組成。增壓或增壓中冷柴油機采用了具有增壓補償器的調(diào)速器和噴油泵后，能夠根據(jù)增壓壓力的變化適當?shù)卣{(diào)節(jié)不同轉速下的供油量，以滿足柴油機各項性能指標的要求。
圖7是本實用新型的實施例的一種調(diào)速器的調(diào)速特性圖。圖中縱坐標Q代表供油量，單位是每200次噴射所供的燃油體積cm3。橫坐標代表噴油泵或柴油機的轉速(r/min)。圖中特性線1是油門手柄(10)處于全負荷位置時的外特性曲線。圖中特性曲線2是油門手柄(10)處于怠速位置時的怠速特性。圖中其余各條斜線分別代表這種機械全程式調(diào)速器當油門手柄(10)處于各個中間位置時的供油量特性。由圖7可以看出實施了本實用新型的實施例的一種調(diào)速器具有良好的校正功能、怠速特性和全程調(diào)速特性。
權利要求1.一種機械全程式調(diào)速器，它主要包括飛錘(1)、飛錘支架(2)、調(diào)速彈簧(3)、飛錘杠桿(4)、傳動銷(5)、伸縮軸(6)、支承杠桿(7)、浮動桿(8)、滑動支點(9)、油門手柄(10)、拉桿連接桿(11)、油量調(diào)節(jié)拉桿(12)、調(diào)速器殼體(13)和負校正裝置(20)等件，其主要特征是a.其中的飛錘(1)采用薄壁圓筒形加厚外緣的結構，單個飛錘(1)的質(zhì)量小于260g，轉動慣量大于1268g.cm2；b.其中的調(diào)速彈簧(3)直接安裝在飛錘(1)的內(nèi)腔中；c.其中飛錘(1)的質(zhì)量中心的運動軌跡和調(diào)速彈簧(3)的中心線重合。
2.根據(jù)權利要求1所述的機械全程式調(diào)速器，其特征是其中的負校正裝置(20)，由限位板(21)、浮動臂(22)、拉簧(23)、扭矩凸輪(24)、調(diào)整螺栓(25)、調(diào)整螺栓(26)等件所組成，其中浮動臂(22)通過拉簧(23)固定在浮動桿(8)上，然后通過拉桿連接桿(11)與油量調(diào)節(jié)拉桿(12)連接在一起，由浮動桿(8)將飛錘(1)的離心力傳遞到浮動臂(22)上，其運動軌跡由扭矩凸輪(24)來決定，從而實現(xiàn)負校正行程，達到2.5～3.5mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的機械全程式調(diào)速器，其特征是其中的調(diào)速器殼體(13)的縱向長度L小于125mm。
專利摘要本實用新型屬于柴油機噴油泵的調(diào)速器領域，特別是一種用于直列式噴油泵的機械全程式調(diào)速器。其主要特征是a.飛錘采用薄壁圓筒形加厚外緣的結構，單個飛錘的質(zhì)量小于260g，轉動慣量大于1268g·cm
文檔編號F02D1/04GK2672298SQ0325072
公開日2005年1月19日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權日2003年4月23日
發(fā)明者繆雪龍, 陳希穎, 王先勇, 李成相 申請人:無錫油泵油嘴研究所