【正文】 ? 由上述可見，由于噴油泵速度特性的作用，使柴油機轉速的穩(wěn)定性變差，特別是在高速和怠速時，根本無法滿足正常工作要求。要使柴油機運轉穩(wěn)定，就必須在其阻力發(fā)生變化時，及時按實際需要改變供油量，同時修正由于噴油泵速度特性帶來的不良影響，因此車用柴油機噴油泵都裝有調速器。根據柴油機負荷的變化，通過調速器，噴油泵可自動調節(jié)供油量，以達到穩(wěn)定怠速、限制超速，并保證柴油機在工作轉速范圍內任一選定的轉速下穩(wěn)定工作。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? 4. 2. 3. 1柱塞式噴油泵調速器 ? (1)離心式調速器的工作原理 ? 簡單的離心式調速器由飛錘、滑套、調速彈簧和調速杠桿等組成，如 圖 436所示。 ? 柴油機在工作時，通過曲軸驅動裝在噴油泵凸輪軸后端上的飛錘旋轉，飛錘受離心力的作用而向外飛開。此離心力產生的推力 FA和調速彈簧的張力 FB。在某一轉速下相平衡，而使調速器和噴油泵保持在一定的位置下工作。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? 當柴油機的負荷 (MQ)變化時，便引起一系列的變化，即柴油機轉速變化 — 調速器轉速變化 — 飛錘離心力及其產生的推力 FA變化 — FA與 FB失去平衡 — 調速杠桿擺動 — 供油拉桿移動 — 供油量變化 — 柴油機的轉矩 (Me)曲線上升或下降與變化廠的負荷 (MQ)重新平衡，而穩(wěn)定到接近原來的轉速。于是起到了負荷變化時，柴油機保持穩(wěn)定運轉的作用，這就是機械離心式調速器的基本原理。 ? ① Me = MQ時，柴油機平衡，穩(wěn)定運轉 。FA= FB ,調速器平衡，維持供油量。 ? ② Me MQ時，柴油機失去平衡，轉速降低 。FA FB ,調速器失去平衡 。自動加油，又獲得新的平衡。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ③ Me MQ時，轉速升高 。FA FB，自動減油，又獲得新的平衡。 ? 這樣，柴油、噴油泵、調速器、噴油器就組成了一個封閉的自動調節(jié)系統。當負荷和轉速改變時，柴油機的平衡狀態(tài)遭到破壞，信息傳給飛錘，立即發(fā)生反饋作用，供油量改變。同樣，踏板上的信息輸入調速器后 (如改變調速彈簧的預緊力 )，破壞了調速器的平衡狀態(tài)，馬上反饋到柴油機中，使柴油機的轉速按選定的轉速運轉。 ? (2)兩速式調速器 ? 兩速式調速器不僅能保證柴油機在怠速時不低于某一轉速，從而防止柴油機自動熄火，而且能夠限制柴油機不超過某一轉速，從而防止柴油機超速。柴油機處于中間轉速時，調速器不起作用，此時柴油機的工作轉速由駕駛員通過操縱噴油泵油量調節(jié)機構來調整。 ? 圖 4 37所示為 CA1091 K3型載貨汽車柴油機所用的 RAD型兩速調速器，其調速原理結構示意圖如 圖 438所示。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? 調速器用螺釘與噴油泵泵體連接。兩個飛塊裝在噴油泵凸輪軸上，當飛塊向外張開時，飛塊臂上的滾輪推動滑套沿軸向移動。導動杠桿的上端鉸接于調速器殼上，下端緊靠在滑套上，其中部則與浮動杠桿鉸接。浮動杠桿上部通過連桿與供油調節(jié)齒桿相連，起動彈簧裝在浮動杠桿頂部，另一臂則由駕駛員通過加速踏板桿系操縱。速度調定杠桿、拉力杠桿和導動杠桿的上端均支承于調速器殼上的軸銷上。用速度調整螺栓頂住速度調定杠桿，使裝在拉力杠桿與速度調定杠桿之間的調速彈簧保持拉伸狀態(tài)，因此在所有中間轉速范圍內，拉力杠桿始終靠在齒桿行程調整螺栓的頭部。在拉力杠桿的中下部位置上有一個軸銷，它插在支持杠桿上端的凹槽內。怠速彈簧裝在拉力杠桿的下部，用于控制怠速。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? 兩速調速器的工作原理如下 : ? ① 起動加濃。啟動前，將控制杠桿推至全負荷供油位置 I，如 圖 438所示。受調速彈簧的拉動及齒桿行程調整螺栓的限制，拉力杠桿的位置保持不動。此時，支持杠桿繞 D點向逆時針方向轉動，浮動杠桿的上端通過連桿推動供油調節(jié)齒桿向供油增加的方向移動。同時，起動彈簧也對浮動杠桿作用一個向左的拉力，使其繞 C點做逆時針方向的偏轉，帶動 B點和 A點進一步向左移動，結果滑套通過滾輪飛塊收縮至處于向心極限位置為止，從而保證供油調節(jié)齒桿進入最大供油量位置，即起動加濃位置。此時的供油量為全負荷額定供油量的 150%左右。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ②穩(wěn)定怠速。柴油機啟動后，將控制杠桿拉到怠速位置 II(如 圖 439所示 )，柴油機便進入怠速工況。此時，作用在滑套上的力有 3個 :飛塊的離心力、怠速彈簧的作用力及起動彈簧的作用力。當飛塊離心力與怠速彈簧和起動彈簧的合力相平衡時，滑套便處于某一位置不動，亦即供油調節(jié)齒桿處于某一供油位置不動，柴油機就在某一相應的轉速下穩(wěn)定運轉。若柴油機轉速降低，飛塊離心力減小，當與怠速彈簧的合力相平衡時，滑套便處于某一位置不動，亦即供油調節(jié)齒桿處于某一位置不動，柴油機就在某一相應的轉速下穩(wěn)定運轉。若柴油機轉速降低，飛塊離心力減小，在怠速彈簧及起動彈簧的作用下，滑套將向左移動，使導動杠桿繞上端支承點順時針方向偏轉，從而帶動浮動杠桿繞 C點逆時針方向轉動，使供油調節(jié)齒桿向供油量增加的方向移動，進而柴油機轉速升高。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ③正常工作時的油量調節(jié)。柴油機轉速在怠速和額定轉速之間，此時調速器不起作用，供油量的調節(jié)由駕駛員入為控制。 ? 當柴油機轉速超過怠速轉速時，怠速彈簧被完全壓入到拉力杠桿內，滑套直接與拉力杠桿的端面接觸 (如 圖 440所示 )，此時怠速彈簧不起作用。由于拉力杠桿被很強的調速彈簧拉住，在柴油機轉速低于額定轉速時，作用在滑套上的飛塊離心力不能推動拉力杠桿，因而導動杠桿的位置保持不動，即 B點位置不會移動。若控制杠桿位置一定，則浮動杠桿的位置保持不動，即供油量不會改變。若此時需要改變供油量，駕駛員需改變控制杠桿的位置才能實現。由此可見，在全部中間轉速范圍內，調速器不起作用，供油量的調節(jié)由入工控制。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ④限制超速。如 圖 4 41所示，柴油機轉速超過額定轉速時，飛塊離心力就能克服調速彈簧的拉力，滑套推動拉力杠桿并帶動導動杠桿繞其上支點向右偏轉，使 B點移動到 B’點， D點移動到 D’點，在拉力杠桿的帶動下，支持杠桿繞其中間支點順時針方向偏轉，使 C點移動到C’點 。而由 B’和 C’點決定廠浮動杠桿也發(fā)生了順時針方向的偏轉，帶動供油調節(jié)齒桿向供油減少的方向移動，從而限制柴油機轉速不超過額定的工作轉速。利用速度調整螺栓改變調速彈簧的預緊力，就可以調節(jié)調速器所能限定的柴油機最高轉速。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? (3)全速式調速器 ? 全速式調速器不僅能保持柴油機的最低穩(wěn)定轉速，限制其最高轉速，而且能根據負荷的大小，保持和調節(jié)柴油機在任一選定的轉速下穩(wěn)定工作。 ? 圖 4 42所示為國產 A型噴油泵上采用的 RSV型全速調速器，與RAD型兩速調速器基本相同，但為了實現柴油機工作轉速范圍內的全速調節(jié)控制，因而增設了以下結構 : ? ① 在拉力杠桿的下端設轉矩校正加濃裝置，該裝置由校正彈簧和轉矩校正器頂桿組成，目的是在超負荷時使用。 ? ②采用了彈力可調的調速彈簧，而沒有專門的怠速彈簧，但在拉力杠桿的中部增設怠速穩(wěn)定彈簧，目的是使發(fā)動機怠速時運轉平穩(wěn)。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ③調速彈簧的彈簧搖臂上裝有調整螺釘，它可以調整調速彈簧安裝時預緊力的大小。 ? ④在拉力杠桿的下端，增設可調的全負荷供油限位螺釘，以限制拉力杠桿的全負荷位置。在拉力杠桿的上方后面殼體上，裝有怠速調整螺釘，用來調整怠速的高低，并限制彈簧搖臂向低速擺動的位置。 ? 全速調速器的工作原理如下 : ? ① 起動加濃。如 圖 4 43所示，啟動前，起動彈簧的預緊力通過浮動杠桿、導動杠桿和調速套筒使飛塊處于向心極限位置。 ? 啟動時，駕駛員將加速踏板踩到底，使操縱桿接觸高速限位螺釘而置于起動加濃位置 A，浮動杠桿把供油調節(jié)齒桿向左推至啟動供油位置，從而使柴油機順利啟動。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ②怠速工況。如 圖 4 44所示，柴油機啟動后，駕駛員松開加速踏板，操縱桿轉至怠速位置。此時，調速彈簧處于放松狀態(tài)。飛塊的離心力通過調速套筒推動導動杠桿向右偏轉，并帶動浮動杠桿以下端為支點順時針方向擺動，克服起動彈簧的推力，將供油調節(jié)齒桿拉到怠速位置。同時，調速套筒通過校正彈簧使拉力杠桿向右擺動，其背部與怠速穩(wěn)定彈簧相接觸。怠速的穩(wěn)定平衡作用由調速彈簧、怠速穩(wěn)定彈簧和起動彈簧共同來保持。 ? 若怠速時轉速升高，飛塊的離心力加大，則怠速穩(wěn)定彈簧受到更大的壓縮，浮動杠桿帶動供油調節(jié)齒桿向減少供油的方向移動，限制了柴油機轉速上升 。若怠速時轉速降低，怠速穩(wěn)定彈簧推動拉力杠桿向左擺動，通過調速套筒、導動杠桿和浮動杠桿使供油調節(jié)齒桿向增加供油的方向移動，從而使柴油機轉速穩(wěn)定在設定怠速值。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ③額定工況。如 圖 445所示，當駕駛員將加速踏板踩到底，使操縱處于極限位置 A時，調速彈簧達到最大拉伸狀態(tài)，此時拉力最大。張緊的調速彈簧將拉力杠桿拉靠在全負荷供油量限位螺釘上，并通過調速套筒、導動杠桿和浮動杠桿將供油調節(jié)齒桿推至全負荷供油位置，亦即柴油機在額定工況下工作。此時，飛塊的離心力與調速彈簧的作用力平衡。 ? 當負荷減小、轉速升高時，飛塊離心力增大，調速套筒推動拉力杠桿向右擺動，同時通過導動杠桿、浮動杠桿使供油調節(jié)齒桿向供油減少的方向移動，而使柴油機轉速不再升高，從而限制了柴油機的最高空轉轉速。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ④一般工況。當駕駛員將操縱桿置于怠速與額定工況之間的任一位置時，柴油機便在相應的某一轉速下穩(wěn)定運轉。此時，拉力杠桿還沒有觸及全負荷供油限位螺釘。當柴油機轉速改變時，飛塊離心力與調速彈簧作用力的平衡被破壞，調速套筒產生軸向位移，并通過導動杠桿、浮動杠桿帶動供油調節(jié)齒桿軸向移動，從而自動減少或增加供油量，以維持柴油機在給定的某一轉速下穩(wěn)定運轉。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ⑤轉矩校正工況。柴油機在額定工況工作時，供油調節(jié)齒桿位于全負荷供油位置，如 圖 445所示。當外界阻力增加，柴油機轉速低于額定轉速時，調速彈簧拉力大于飛塊的離心力，從而使得拉力杠桿接觸全負荷供油限位螺釘，調速器不起作用。此時，由于飛塊離心力減小，被壓縮的校正彈簧開始伸張，將調速套筒向左推移，帶動導動杠桿和浮動杠桿向左偏擺，將供油調節(jié)齒桿向供油量增加的方向移動，使得柴油機的輸出轉矩增加，同時也限制了轉速的進一步降低 。反之，柴油機輸出轉矩降低，并限制轉矩的進一步升高。當轉速升到額定轉速時，校正彈簧被壓縮到極限位置，校正作用結束。轉速超過額定轉速時，飛塊的離心力大于調速彈簧的作用力，調速套筒直接接觸拉力杠桿，使拉力杠桿向右擺動，調速器開始起作用，即限制最高轉速。由此可見，轉速校正裝置只是在轉速低于額定轉速時的一定范圍內起作用。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? ⑥停油工況。需要停車時，駕駛員將調速器操縱轉至最右邊的停車位置 B(如 圖 445所示 )，而使供油調節(jié)齒桿右移至停油位置，使噴油泵停止供油，柴油機熄火停車。 ? ? VE泵機械離心式調速器的工作原理如 圖 4 46所示。旋轉時，飛錘張開，進而推動滑套抵在杠桿的中部，而杠桿的上端被彈簧拉著。如果彈簧力小于飛錘離心力，則杠桿繞支點順時針轉動，帶動控制套左移，從而油量減小，柴油機轉速隨即下降，飛錘離心力也變小，直至彈簧力與飛錘離心力平衡，此時，杠桿及控制套就穩(wěn)定在某一位置，油量就穩(wěn)定在某個量，柴油機就穩(wěn)定在某一轉速。如果彈簧的參數不同，那么柴油機得到的穩(wěn)定轉速也就不同，因此可改變彈簧參數來使柴油機穩(wěn)定在所期望的轉速。 上一頁 下一頁 返回 4. 2柴油機燃料供給系統主要部件的構造與檢修 ? (1) VE泵全速調速器的結構 ? VE泵機械離心式全速調速器結構如 圖 447所示。導桿可繞 C點轉動，通過支持銷 (即圖中支點 A)把張緊桿、支承桿與導桿連在一起，使張緊桿和支承桿繞支持銷轉動。油量控制套筒上有凹槽，在支承桿的下端固裝一個球頭銷，并嵌入到油量控制套筒的凹槽內。 ? 飛塊在飛塊架內，飛塊架與增速