用於橫置柴油發動機的離心調速器的製作方法

2024-02-18 15:14:15 2

專利名稱：用於橫置柴油發動機的離心調速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於橫置柴油發動機的離心調速器，特別涉及橫置柴油發動機中離心調速器的改進。
為清楚地描述本發明的結構和特徵，將結合圖7和

圖1～5和6描述常規離心調速器，其中圖7說明已有的離心調速器，而圖1到5和6說明本發明。
常規離心調速器和本發明的結構基本相似。特別地，如圖2和3所示，離心調速器21由橫置有氣缸41的氣缸體22和垂直設置的曲軸25組成。在氣缸體22的前面設有變速箱，內部設有朝向氣缸41的燃油泵1，和朝向曲軸25的調速器配重6。在調速器配重6和燃油泵1之間設置T形的調速器杆3。調速器杆3包括在配重側的杆31，在彈簧側的杆32和向上直立的樞軸33。在圖7中，杆的排列3，31，32和33是示意性的。調速器杆3能夠繞樞軸33在水平面內轉動。從調速器杆3的中部延伸一彈簧支撐件42。相對靠近燃油泵1、遠離彈簧支撐件42設置一速度調節杆35，該杆35能在水平面內旋轉。主彈簧4的一端與速度調節杆35固定，另一端與彈簧支撐件42固定。另一彈簧「從動彈簧」5固定到杆31的3a部分(相對靠近泵1、遠離樞軸33)和變速箱27的前壁27a。調速器杆3工作時，向燃油泵1的燃料調節器2作用一由主彈簧4的拉伸力(GS)和從動彈簧5的拉伸力(IS)合成的拉力(STF)，所以彈簧偏置使它增加燃料供應(在R方向)，並且當調速器配重6壓下燃料調節器2時，減少燃料供應(在L方向)。
憑藉合力(STF)和調速力(GF)產生的不平衡，燃料調節器2或轉換在R方向或轉換在L方向，燃料供應以這種方式得到了調節。
在上述結構中，常規離心調速器具有連接到調速器杆3的從動彈簧5，如圖7所示，其中圖7(A)是用於橫置柴油發動機的常規水冷離心調速器主要部分的放大平面圖，圖7(B)是表示從動彈簧5拉力變化的特性圖。
從動彈簧5被彈簧偏置，使調速器杆3轉換來增加燃料供應(R方向)，也就是說，從空載檔(0/4)到全載檔(4/4)轉換(圖7B)。
然而，常規離心調速器具有以下缺點調速器在低載檔(LL)能夠保持轉速恆定，在高載檔(LH)能夠使發動機額定轉速的變化最小化，並且能夠對載荷的增加做出快速響應，但是，這兩個優點不能同時獲得，而是成取此舍彼」的關係。
特別地，如圖7(B)所示，為保證發動機在低載檔(LL)的轉速恆定，從動彈簧5必須被調整到需要的拉力變化率θ1。從動彈簧5的拉力(IS1)從空載檔(0/4)到全載檔(4/4)變化，其變化的速率表示為圖7B中的斜向上直線。結果，對應於拉力變化率θ1的拉力變化寬度(ISF1)值變大。
在常規離心調速器中，如圖5B虛線所示，由從動彈簧5的拉力(IS1)和主彈簧4的拉力(GS1)產生的合力(STF1)的平衡狀態以斜向上的直線表示。如圖5C所示，調速器配重6的調速力(GF)使發動機的轉速(rpm)達到平衡。結果，如圖5D虛線所示，控制轉速和載荷的調速器特性變為直線。由於這種連續的直線平衡狀態，常規的離心調速器既不能使高載荷檔(LH)的額定轉速變化率最小化，也不能在載荷增加時提高升速。
所以，本發明的目的之一是改進常規的離心調速器，並提供一種離心調速器，其能在低載檔(LL)保持額定轉速，並能在高載荷檔(LH)使額定轉速的變化最小化，並能快速響應載荷的增加，其中這兩個有益效果都能同等地獲得，而不象常規離心調速器那樣取此舍彼。
本發明的另一目的是提供一種離心調速器，在同等地獲得上述兩個有益效果的情況下，其具有簡單和耐用的結構。
本發明的再一目的是提供一種離心調速器，其不僅在低載檔(LL)，而且在中載荷檔(LMH)，都能同等地夠獲得上述有益效果，而不象常規調速器那樣取此舍彼。
本發明進一步的目的是提供一種離心調速器，通過簡化從動彈簧和調速器杆連接處的機械結合，從動彈簧在工作時具有最小的拉力損失。
(2)從動彈簧的彈簧偏置使調速器杆在空載檔和低載檔(LL)都能增加燃料供應，而在高載檔(LH)和全載檔(4/4)能減少燃料供應。
根據本發明的另一方面，離心調速器允許從動彈簧偏置調速器杆，從而在中低載檔(LML)增加燃料供應，並停止它對燃料供應的彈簧作用。
根據本發明的再一方面，離心調速器中使用的從動彈簧由拉伸盤簧構成，其具有一鉤子，並與調速器杆中形成的槽以這樣的方式配合，即該鉤子能夠在增加燃料供應的方向在該槽中滑動。
根據本發明的進一步的方面，在離心調速器中使用的從動彈簧由一拉伸盤簧構成，其具有一鉤子，並與在調速器杆上直立的銷以這樣的方式配合，即該鉤子能夠在增加或減少燃料供應的任一方向沿該銷滑動。
優選實施例的詳細描述參考圖1到5，將通過舉例來特別地描述本發明。
如上所述，本發明的離心調速器在結構上與常規離心調速器基本相同。如開始所述，本發明的離心調速器用於水冷橫置柴油發動機中。
特別地，如圖2和3所示，該離心調速器21設置有其中橫置有氣缸41的氣缸體22和垂直設置的曲軸25。在氣缸體22的前面設置一變速箱27，其內部靠近氣缸41設置燃油泵1，靠近曲軸25設置調速器配重6。在配重6和燃油泵1之間設置調速器杆3，優選的是T形的。該調速器杆包括配重側杆31，彈簧側杆32和樞軸33，杆3繞該樞軸在水平內轉動。
從調速器杆3的中部延伸一彈簧支撐件42。相對靠近泵1、遠離彈簧支撐件42設置一速度調節杆35。在速度調節杆35和彈簧支撐件42之間設置由拉伸盤簧構成的主彈簧4。稱為「從動彈簧」5的另一彈簧固定到速度調節杆35的3a部分和變速箱27的前壁27a，3a部分相對靠近泵1、遠離樞軸33。
燃油泵1設置有燃料調節器2，該調節器2通過配重側杆31，扭轉裝置34，彈簧側杆32和主彈簧4連接到速度調節杆35。
在上述結構的作用下，燃料調節器2被調速器杆3彈簧偏置在R方向，也就是說，通過主彈簧4的拉力(GS)和從動彈簧5的拉力(IS)的合力(STF)作用，增加向發動機的燃料供應，被調速器配重6的調速力(GF)彈簧偏置在L方向，就減少向發動機的燃料供應。
如果合力(STF)和調速力(GF)出現不平衡，燃料調節器2就轉換到L方向，也就是說，減少燃料供應。
在改進的實施例中，從動彈簧5對調速器杆3進行彈簧偏置，從而在中低載荷檔(LML)增加燃料供應，在中高載荷檔(LMH)停止燃料供應。
在另一改進實施例中，從動彈簧5由具有鉤子7的拉伸盤簧構成，該鉤子與調速器杆3中形成的槽8以這樣的方式配合，即鉤子7在槽8中可沿增加燃料供應的方向滑動。
在進一步改進的實施例中，從動彈簧5由具有鉤子9的拉伸盤簧構成，該鉤子與調速器杆3上直立的銷10以這樣的方式配合，即鉤子9在燃料增加或減少的任一方向都能沿銷10滑動。
參考圖1A到1D和圖5A到5D，本發明賴以的原理將得到描述。
如圖1D所示，本發明中使用的從動彈簧5的拉力(IS)在空載檔(0/4)和低載檔(LL)的變化，與常規從動彈簧的變化方式一樣，但與常規的從動彈簧相比，其在高載檔(LH)和全載檔(4/4)的拉力(IS)是相反的，而常規從動彈簧在這些檔的拉力仍在變化。在本發明中，拉力變化率(θ1)在低載檔(LL)保持常數，但拉力變化寬度值從(ISF1)減小到(ISF)。
這些力的變化率圖示在圖5B中，從中將理解到，在本發明中，從動彈簧5的拉力(IS)和主彈簧4的拉力(GS)的合力(STF)在高載檔(LH)的變化比在低載檔(LL)的變化平緩。
如果圖5B所示合力的變化率(STF)和調速器配重6的調速力(GF)的變化率對於發動機轉速(N)達成平衡，則得到對執行以載荷為基礎的速度控制有效的調速器特性，如圖5D中所示。
如圖5D中所示，本發明中獲得的調速器特性(QNG)至少在以下兩點上優於常規離心調速器(1)本發明的離心調速器在空載檔(0/4)和低載檔(LL)保持額定的發動機速度變化常數，從而保證穩定的發動機速度。
(2)本發明的離心調速器在高載檔(LH)和全載檔(4/4)減小額定的轉速變化，並且在載荷增加時保證速度升高的加速。該額定轉速的變化δ1表示如下當載荷在變化後穩定下來時，在後變化轉速根據調速器特性相對於在前變化的轉速而變化。這可用以下方程表示δ1＝{(ns-nr)/nr}x100 (％)以上指出的優點(1)和(2)能夠同等地獲得，而不象常規的離心調速器那樣取此舍彼。這兩個有益效果的獲得，在於阻止從動彈簧5在高載檔(LH)和全載檔(4/4)拉力的變化，所以不需複雜昂貴的裝置。該離心調速器的耐用性因其簡單的結構得到了增強。
權利要求
1.一種被用於結合在橫置柴油發動機中的離心調速器，包括一氣缸體(22)，包括一橫向設置的氣缸(41)和一與其垂直設置的曲軸25；一變速箱(27)，設置在氣缸體(22)前面；一燃油泵(1)，朝向氣缸(41)位於變速箱中，該燃油泵包括一燃料調節器2；一調速器配重(6)，被設置得朝向曲軸；一調速器杆(3)，設置在調速器配重(6)和燃油泵(1)之間，其中該調速器杆(3)被設置得在水平面內繞樞軸(33)樞轉；一從動彈簧支撐件(42)，從調速器杆的中部延伸；一速度調節杆(35)，被設置得離燃油泵(1)較近、離從動彈簧支撐件(42)較遠，並且能在水平面內旋轉；一主彈簧(4)，其在一端被固定到速度調節杆(35)，在另一端被固定到從動彈簧支撐件(42)；和一從動彈簧(5)，其在一端被固定到杆(35)，在另一端被固定到變速箱(27)的前壁(27a)；其特徵在於，調速器杆(3)在工作時，向燃油泵(1)的燃料調節器(2)作用一由主彈簧(4)的拉力(GS)和從動彈簧(5)的拉力(IS)合成的拉力(STF)，從而增加燃料的供應，使調速器配重(6)壓下燃料調節器2而減少燃料量，以便利用兩個彈簧(4、5)的合成拉力(STF)和調速器力(GF)之間的不平衡，通過燃料調節器(2)的操作來增加或減少燃料的供應；其中，從動彈簧(5)彈簧偏置調速器杆(3)，在空載檔和低載檔(LL)增加燃料供應，在高載檔(LH)和全載檔(4/4)減少燃料供應。
2.根據權利要求1的離心調速器，其特徵在於，從動彈簧5在中低載荷檔(LML)偏置調速器杆(35)來增加燃料供應，並抑制它對增加燃料供應的彈簧作用。
3.根據權利要求1或2的離心調速器，其特徵在於，從動彈簧(5)由具有鉤子(7)的拉伸盤簧構成，該鉤子(7)與調速器杆(3)中形成的槽(8)以這樣的方式配合，即該鉤子(7)在增加燃料供應的方向可在槽(8)中滑動。
4.根據權利要求1或2的離心調速器，其特徵在於，從動彈簧(5)由具有鉤子(9)的拉伸盤簧構成，該鉤子(9)與在調速器杆(3)上直立的銷(10)以這樣的方式配合，即該鉤子(9)在增加或減少燃料供應的任一方向可沿銷(10)滑動。
全文摘要
該離心調速器保證向燃油泵1的燃料調節器作用一由主彈簧4的拉力(GS)和從動彈簧5的拉力(IS)合成的拉力(STF)，以便增加燃料供應，使調速器配重6通過壓下燃油調節器2而減少燃料量，以便利用兩個彈簧4、5的合成拉力(STF)和調速器力(GF)之間的不平衡，通過燃料調節器2的操作來增加或減少燃料的供應，並且從動彈簧5彈簧偏置調速器杆3，在空載檔和低載檔(LL)都增加燃料供應，而在高載檔(LH)和全載檔(4/4)減少燃料供應。
文檔編號F02D11/00GK1445442SQ0312043
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月14日 優先權日2002年3月15日
發明者梶原崇弘, 巖崎信吉 申請人:株式會社久保田