專利名稱:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)加濃調(diào)速器的制作方法
本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵輸油量的自動(dòng)調(diào)速裝置。
眾所周知，機(jī)動(dòng)車輛的駕駛員，通常借助于一套可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而動(dòng)作的自動(dòng)調(diào)速裝置，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油泵的輸油量進(jìn)行控制。這種調(diào)速裝置，通常是一種裝有預(yù)負(fù)載彈簧的離心質(zhì)量式調(diào)速器，該彈簧的預(yù)負(fù)載量可以受駕駛員的控制而適當(dāng)改變;這種調(diào)速器中還裝有一套滑動(dòng)件，它以機(jī)械方式同用來(lái)限制噴油泵柱塞有用行程的組件相連。
調(diào)速器的主要作用通常是，在各種變化的負(fù)載下，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在一預(yù)定值附近，這個(gè)預(yù)定值則是由駕駛員通過(guò)作用于調(diào)速器的適當(dāng)控制桿而設(shè)定的。不過(guò)，在汽車所用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中，這種功能僅限于最大與最小轉(zhuǎn)速之間的運(yùn)行工況。除了供給最大功率所需的燃料之外，調(diào)速器另外具有在起動(dòng)時(shí)，以及在整個(gè)起動(dòng)階段中，供應(yīng)補(bǔ)充燃料的功能，以使起動(dòng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是在低溫條件下起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)更為容易。
通常，以上所述的各種功能并不互相干擾;在第一起動(dòng)階段中，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速迅速上升，直至到達(dá)最低穩(wěn)定值為止，同時(shí)，噴油泵的輸油量也被調(diào)速器同樣迅速地減少到相應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)所需的最小值，此后，在各種變化的負(fù)荷下，這個(gè)轉(zhuǎn)速借助調(diào)速器的作用而近乎維持不變，至少直到控制桿被移向其最低速率所對(duì)位置為止。隨后，通過(guò)將控制桿移向其最高速率所對(duì)應(yīng)的位置，調(diào)速器可在必要時(shí)連續(xù)地以正常方式介入控制;或者在相應(yīng)于控制桿愈來(lái)愈朝向其最大轉(zhuǎn)速位置偏移，而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)某一值時(shí)，調(diào)速器介入控制，以將轉(zhuǎn)速保持在該值上。
然而，在環(huán)境溫度較低時(shí)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在起動(dòng)階段難以到達(dá)其怠速工況所需的運(yùn)行溫度，因而潤(rùn)滑油仍然較粘，機(jī)械阻力較高，則在起動(dòng)階段末了，當(dāng)調(diào)速器已將噴油泵的輸出量減至最小值時(shí)，燃油所供給的能量不足以克服較大的阻力，因而發(fā)動(dòng)機(jī)可能停轉(zhuǎn)。對(duì)于處在寒冷環(huán)境中的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，同其功沖程的間隔較大，起動(dòng)時(shí)所遇到的問(wèn)題就更為嚴(yán)重。
一種似乎可行的補(bǔ)救辦法是，通過(guò)增大燃油供給量，提高起動(dòng)階段末了的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而在起動(dòng)階段獲得較多的熱量。但是，這樣做的結(jié)果，又使已經(jīng)溫?zé)岬陌l(fā)動(dòng)機(jī)在怠速工況的轉(zhuǎn)速過(guò)高。
本發(fā)明的目的在于克服汽缸數(shù)較少的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是用于汽車及輕型摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)所遇到的上述困難。本發(fā)明的基本構(gòu)思是，在常規(guī)的調(diào)速器中，在起動(dòng)階段與怠速階段之間引入一分隔限，將調(diào)速器減少噴油泵輸出量的動(dòng)作推遲，直至超過(guò)一適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速為止，因而可得到充足的功能，使發(fā)動(dòng)機(jī)在后繼的怠速工況得以穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。借助本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，即在調(diào)速器外殼與該調(diào)速器中一個(gè)組件之間設(shè)置一塊永久磁鐵，便可以實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)思。所述的這個(gè)調(diào)速器組件以機(jī)械方式與相關(guān)的各個(gè)離心質(zhì)量相連，該磁鐵可對(duì)該組件施加吸引力，以反抗各離心質(zhì)量的作用，直到處在寒冷條件下的發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為止。
眾所周知，磁鐵對(duì)受其吸引的組件的引力大小與它們之間距離的平方成反比，因而，當(dāng)上述組件受到各離心質(zhì)量的較強(qiáng)作用而離開該磁鐵時(shí)，這個(gè)吸引力實(shí)際上便不起作用了，因此在已經(jīng)溫?zé)岬陌l(fā)動(dòng)機(jī)中，調(diào)速器恢復(fù)其在怠速工況的正常工作。此怠速速率低于起動(dòng)階段所達(dá)到的速率。
本發(fā)明以示意的方式顯示于下列各附圖中圖1顯示本發(fā)明在汽車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上常規(guī)的調(diào)速器中使用的情況，在起動(dòng)階段，借助本發(fā)明使調(diào)速器保持于圖示的位置。
圖2、3、4和圖5分別顯示該調(diào)速器相應(yīng)于怠速工況、部分負(fù)荷、最大負(fù)荷和最大速率各階段所處的位置。
請(qǐng)參閱圖1，調(diào)速裝置包含一套離心式調(diào)速器1，它被軸2驅(qū)動(dòng)，而以正比于發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)轉(zhuǎn)速的速率繞其本身的軸線X-X旋轉(zhuǎn)，該調(diào)速器中的各甩塊3，通過(guò)可沿軸線X-X在軸2上滑動(dòng)的滑動(dòng)件5、止推軸承6、以及由固定銷8活動(dòng)支撐的杠桿7這樣一些中介機(jī)構(gòu)，而與噴油泵(未畫出)的控制桿4聯(lián)結(jié)。駕駛員可以操縱以軸線0為轉(zhuǎn)軸的搖臂9，而借助一預(yù)壓縮連桿10來(lái)抵消各甩塊3的作用。此連桿10一端鉸接于搖臂9的軸銷11上，另一端則與杠桿12的末端相聯(lián)。杠桿12也由銷釘8可轉(zhuǎn)動(dòng)的支撐，并通過(guò)以參考數(shù)字13表示的所謂起動(dòng)輸出補(bǔ)助彈簧，對(duì)杠桿7施加作用力。
預(yù)壓縮連桿10包含一彈簧14，此彈簧裝在框架15內(nèi)，經(jīng)由定位于推桿17一端的限位板16，承受預(yù)載荷。推桿17可在框架15內(nèi)滑動(dòng)，它的另一端上裝有杯形件19和所謂怠速率調(diào)節(jié)彈簧18，當(dāng)該杯形件19壓縮彈簧18時(shí)，推桿17的這一端便與杠桿12聯(lián)結(jié)。一止擋20限制杠桿12的行程。
本發(fā)明特征所在的磁鐵21設(shè)置在調(diào)速器外殼與杠桿7之間。
下面介紹調(diào)速器的工作過(guò)程當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)以及處于起動(dòng)階段時(shí)，調(diào)速器中各組件的相對(duì)位置如圖1中所示。受到杠桿12預(yù)加負(fù)載作用的輸出補(bǔ)助彈簧13對(duì)杠桿7施加推力，杠桿12的一端受到連桿10通過(guò)怠速速率調(diào)節(jié)彈簧18的作用，使其另一端抵住止擋20，杠桿7受到磁鐵21的吸引而幾乎與該磁鐵相接觸，從而使噴油泵的控制桿4保持于其最大輸出的位置。
一旦發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)其冷起動(dòng)條件下的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，則經(jīng)由滑動(dòng)件5和止推軸承6而傳遞到杠桿7上的各甩塊3的作用力克服彈簧13和磁鐵21的對(duì)抗作用，使得受發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的各甩塊3驟然甩離軸2的軸線X-X，將輸出補(bǔ)助彈簧13完全壓縮，因此使杠桿7移動(dòng)，實(shí)際上脫離磁鐵21的作用，并使噴油泵拉桿4移至空載下最小供油量所對(duì)應(yīng)的位置，如圖2中所示。
此時(shí)必須注意，杠桿12已離開止擋20。由此刻開始，杠桿7與杠桿12形成一個(gè)單元，在調(diào)速器中各甩塊以及怠速速率調(diào)節(jié)彈簧18的作用下，繞著銷釘8轉(zhuǎn)動(dòng)。怠速調(diào)節(jié)彈簧18的剛性大于輸出補(bǔ)助彈簧13的剛性，所以如前所述，彈簧13仍舊處于完全壓縮的狀態(tài)。
如上所述，此時(shí)的調(diào)速器是在怠速調(diào)節(jié)彈簧18的彈性范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，噴油泵的輸出量已經(jīng)大為減少，降到已暖機(jī)的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)所需值的水平(此值遠(yuǎn)低于起動(dòng)階段所需的供油量)，因而發(fā)動(dòng)機(jī)被迫減速。隨之而來(lái)的是，各甩塊3對(duì)杠桿7的作用力減小，但尚未小到容許彈簧13把杠桿7推回到起動(dòng)階段中在磁鐵21作用下之位置的程度。
因此，由杠桿7與杠桿12所組成的單元達(dá)到一個(gè)適當(dāng)?shù)钠胶馕恢?，如圖2中所示。隨后，若發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的阻力有所增加，而有使轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低的趨勢(shì)時(shí)，因各甩塊3的作用力也因之而進(jìn)一步減小，因而放松彈簧18，引起杠桿7的移位，并使拉桿4朝著使噴油泵輸油量增大的位置移動(dòng)，這樣便可應(yīng)付發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)阻力的增長(zhǎng)。
當(dāng)駕駛員使搖臂9反抗調(diào)節(jié)彈簧18的作用力而移動(dòng)時(shí)，此彈簧18受壓縮，直到杯形件19頂在杠桿12的肩部上為止，如圖3中所示。此時(shí)噴油泵的輸出量以及發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速都略為增加。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持于某一值，而進(jìn)一步移動(dòng)搖臂9時(shí)，雖然有各甩塊3的反抗作用，仍然經(jīng)由預(yù)壓縮連桿10，使噴油泵輸出控制桿4產(chǎn)生一個(gè)成正比的位移，因而使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)搖臂9在任何位置上所對(duì)應(yīng)的預(yù)定值時(shí)，各甩塊3的作用力便可克服預(yù)壓縮連桿10中彈簧14的預(yù)負(fù)載，因而整個(gè)裝置又處于彈簧14的彈性控制之下，恢復(fù)其自動(dòng)調(diào)速的功能。
在此階段中，調(diào)速器裝置中各組件的相對(duì)位置顯示于圖3。在圖4中，搖臂9處于其最大負(fù)載所對(duì)應(yīng)的位置，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也相應(yīng)于其最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速。
在全負(fù)荷時(shí)，止擋20將杠桿7的位移限制在噴油泵最大輸油量所對(duì)應(yīng)的位置。
若轉(zhuǎn)速持續(xù)增加，則各甩塊3進(jìn)一步甩開，使噴油泵拉桿4朝向供油量較低的位置移動(dòng)，如圖5所示。
本發(fā)明包括在柴油機(jī)調(diào)速器中設(shè)置任何具有相當(dāng)于上述磁鐵21的作用的機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(尤其是用于機(jī)動(dòng)車輛的單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī))上噴油泵輸出量的自動(dòng)調(diào)速裝置，其中包含一離心質(zhì)量式調(diào)速器，此調(diào)速器中具有用于調(diào)節(jié)起動(dòng)補(bǔ)助輸出量的彈簧，還包含用以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速率的彈簧，以及用于調(diào)節(jié)各高轉(zhuǎn)速工況的彈簧，本調(diào)速裝置的特征在于，包含一組件，此組件在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段，轉(zhuǎn)速尚未達(dá)到某個(gè)大于怠速速率的起動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí)，可將調(diào)速器保持在使噴油泵輸出量最大的位置，并且一旦已達(dá)到該起動(dòng)轉(zhuǎn)速時(shí)，尤其在怠速運(yùn)轉(zhuǎn)工況中，該組件實(shí)際上可停止其對(duì)調(diào)速作用的影響。
2.如權(quán)利要求
1所述的調(diào)速裝置，其特征是，可使調(diào)速器在起動(dòng)階段保持于最大輸出位置的組件是一永久磁鐵，它安裝在該調(diào)速裝置的固定部分與一控制元件之間，該控制元件用以控制該噴油泵的輸出量控制桿。
專利摘要
一種自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(尤其用于機(jī)動(dòng)車輛的單缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī))中噴油泵輸出量的自動(dòng)調(diào)速裝置，其中包含一離心質(zhì)量式調(diào)速器，此調(diào)速器中具有一用以調(diào)節(jié)起動(dòng)補(bǔ)助輸出量的彈簧；此調(diào)速器另外包含一用以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速速率的彈簧，以及一用以調(diào)節(jié)各轉(zhuǎn)速工況的彈簧。該裝置有一組件，能使調(diào)速器在高于怠速速率的起動(dòng)轉(zhuǎn)速下，保持于使噴油泵輸出最大的位置，一旦達(dá)到該起動(dòng)轉(zhuǎn)速，尤其在怠速工況，該組件便停止其對(duì)調(diào)速作用的影響。
文檔編號(hào)F02D1/04GK85105243SQ85105243
公開日1986年12月10日 申請(qǐng)日期1985年6月9日
發(fā)明者卡洛·多弗 申請(qǐng)人:皮亞喬和C.S.P.A.導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan