專利名稱：用于橫置柴油發(fā)動機的離心調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于橫置柴油發(fā)動機的離心調(diào)速器，特別涉及橫置柴油發(fā)動機中離心調(diào)速器的改進。
為清楚地描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和特征，將結(jié)合圖7和

圖1～5和6描述常規(guī)離心調(diào)速器，其中圖7說明已有的離心調(diào)速器，而圖1到5和6說明本發(fā)明。
常規(guī)離心調(diào)速器和本發(fā)明的結(jié)構(gòu)基本相似。特別地，如圖2和3所示，離心調(diào)速器21由橫置有氣缸41的氣缸體22和垂直設(shè)置的曲軸25組成。在氣缸體22的前面設(shè)有變速箱，內(nèi)部設(shè)有朝向氣缸41的燃油泵1，和朝向曲軸25的調(diào)速器配重6。在調(diào)速器配重6和燃油泵1之間設(shè)置T形的調(diào)速器桿3。調(diào)速器桿3包括在配重側(cè)的桿31，在彈簧側(cè)的桿32和向上直立的樞軸33。在圖7中，桿的排列3，31，32和33是示意性的。調(diào)速器桿3能夠繞樞軸33在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。從調(diào)速器桿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(shè)置一速度調(diào)節(jié)桿35，該桿35能在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。主彈簧4的一端與速度調(diào)節(jié)桿35固定，另一端與彈簧支撐件42固定。另一彈簧“從動彈簧”5固定到桿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(diào)速器桿3工作時，向燃油泵1的燃料調(diào)節(jié)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(yīng)(在R方向)，并且當調(diào)速器配重6壓下燃料調(diào)節(jié)器2時，減少燃料供應(yīng)(在L方向)。
憑借合力(STF)和調(diào)速力(GF)產(chǎn)生的不平衡，燃料調(diào)節(jié)器2或轉(zhuǎn)換在R方向或轉(zhuǎn)換在L方向，燃料供應(yīng)以這種方式得到了調(diào)節(jié)。
在上述結(jié)構(gòu)中，常規(guī)離心調(diào)速器具有連接到調(diào)速器桿3的從動彈簧5，如圖7所示，其中圖7(A)是用于橫置柴油發(fā)動機的常規(guī)水冷離心調(diào)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(diào)速器桿3轉(zhuǎn)換來增加燃料供應(yīng)(R方向)，也就是說，從空載檔(0/4)到全載檔(4/4)轉(zhuǎn)換(圖7B)。
然而，常規(guī)離心調(diào)速器具有以下缺點調(diào)速器在低載檔(LL)能夠保持轉(zhuǎn)速恒定，在高載檔(LH)能夠使發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速的變化最小化，并且能夠?qū)d荷的增加做出快速響應(yīng)，但是，這兩個優(yōu)點不能同時獲得，而是成取此舍彼”的關(guān)系。
特別地，如圖7(B)所示，為保證發(fā)動機在低載檔(LL)的轉(zhuǎn)速恒定，從動彈簧5必須被調(diào)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(jié)果，對應(yīng)于拉力變化率θ1的拉力變化寬度(ISF1)值變大。
在常規(guī)離心調(diào)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(chǎn)生的合力(STF1)的平衡狀態(tài)以斜向上的直線表示。如圖5C所示，調(diào)速器配重6的調(diào)速力(GF)使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速(rpm)達到平衡。結(jié)果，如圖5D虛線所示，控制轉(zhuǎn)速和載荷的調(diào)速器特性變?yōu)橹本€。由于這種連續(xù)的直線平衡狀態(tài)，常規(guī)的離心調(diào)速器既不能使高載荷檔(LH)的額定轉(zhuǎn)速變化率最小化，也不能在載荷增加時提高升速。
所以，本發(fā)明的目的之一是改進常規(guī)的離心調(diào)速器，并提供一種離心調(diào)速器，其能在低載檔(LL)保持額定轉(zhuǎn)速，并能在高載荷檔(LH)使額定轉(zhuǎn)速的變化最小化，并能快速響應(yīng)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(guī)離心調(diào)速器那樣取此舍彼。
本發(fā)明的另一目的是提供一種離心調(diào)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(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種離心調(diào)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(guī)調(diào)速器那樣取此舍彼。
本發(fā)明進一步的目的是提供一種離心調(diào)速器，通過簡化從動彈簧和調(diào)速器桿連接處的機械結(jié)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(diào)速器桿在空載檔和低載檔(LL)都能增加燃料供應(yīng)，而在高載檔(LH)和全載檔(4/4)能減少燃料供應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，離心調(diào)速器允許從動彈簧偏置調(diào)速器桿，從而在中低載檔(LML)增加燃料供應(yīng)，并停止它對燃料供應(yīng)的彈簧作用。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，離心調(diào)速器中使用的從動彈簧由拉伸盤簧構(gòu)成，其具有一鉤子，并與調(diào)速器桿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(yīng)的方向在該槽中滑動。
根據(jù)本發(fā)明的進一步的方面，在離心調(diào)速器中使用的從動彈簧由一拉伸盤簧構(gòu)成，其具有一鉤子，并與在調(diào)速器桿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(yīng)的任一方向沿該銷滑動。
優(yōu)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(fā)明。
如上所述，本發(fā)明的離心調(diào)速器在結(jié)構(gòu)上與常規(guī)離心調(diào)速器基本相同。如開始所述，本發(fā)明的離心調(diào)速器用于水冷橫置柴油發(fā)動機中。
特別地，如圖2和3所示，該離心調(diào)速器21設(shè)置有其中橫置有氣缸41的氣缸體22和垂直設(shè)置的曲軸25。在氣缸體22的前面設(shè)置一變速箱27，其內(nèi)部靠近氣缸41設(shè)置燃油泵1，靠近曲軸25設(shè)置調(diào)速器配重6。在配重6和燃油泵1之間設(shè)置調(diào)速器桿3，優(yōu)選的是T形的。該調(diào)速器桿包括配重側(cè)桿31，彈簧側(cè)桿32和樞軸33，桿3繞該樞軸在水平內(nèi)轉(zhuǎn)動。
從調(diào)速器桿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(shè)置一速度調(diào)節(jié)桿35。在速度調(diào)節(jié)桿35和彈簧支撐件42之間設(shè)置由拉伸盤簧構(gòu)成的主彈簧4。稱為“從動彈簧”5的另一彈簧固定到速度調(diào)節(jié)桿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(shè)置有燃料調(diào)節(jié)器2，該調(diào)節(jié)器2通過配重側(cè)桿31，扭轉(zhuǎn)裝置34，彈簧側(cè)桿32和主彈簧4連接到速度調(diào)節(jié)桿35。
在上述結(jié)構(gòu)的作用下，燃料調(diào)節(jié)器2被調(diào)速器桿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(fā)動機的燃料供應(yīng)，被調(diào)速器配重6的調(diào)速力(GF)彈簧偏置在L方向，就減少向發(fā)動機的燃料供應(yīng)。
如果合力(STF)和調(diào)速力(GF)出現(xiàn)不平衡，燃料調(diào)節(jié)器2就轉(zhuǎn)換到L方向，也就是說，減少燃料供應(yīng)。
在改進的實施例中，從動彈簧5對調(diào)速器桿3進行彈簧偏置，從而在中低載荷檔(LML)增加燃料供應(yīng)，在中高載荷檔(LMH)停止燃料供應(yīng)。
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(gòu)成，該鉤子與調(diào)速器桿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(yīng)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(gòu)成，該鉤子與調(diào)速器桿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(fā)明賴以的原理將得到描述。
如圖1D所示，本發(fā)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(guī)從動彈簧的變化方式一樣，但與常規(guī)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(guī)從動彈簧在這些檔的拉力仍在變化。在本發(fā)明中，拉力變化率(θ1)在低載檔(LL)保持常數(shù)，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(fā)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(diào)速器配重6的調(diào)速力(GF)的變化率對于發(fā)動機轉(zhuǎn)速(N)達成平衡，則得到對執(zhí)行以載荷為基礎(chǔ)的速度控制有效的調(diào)速器特性，如圖5D中所示。
如圖5D中所示，本發(fā)明中獲得的調(diào)速器特性(QNG)至少在以下兩點上優(yōu)于常規(guī)離心調(diào)速器(1)本發(fā)明的離心調(diào)速器在空載檔(0/4)和低載檔(LL)保持額定的發(fā)動機速度變化常數(shù)，從而保證穩(wěn)定的發(fā)動機速度。
(2)本發(fā)明的離心調(diào)速器在高載檔(LH)和全載檔(4/4)減小額定的轉(zhuǎn)速變化，并且在載荷增加時保證速度升高的加速。該額定轉(zhuǎn)速的變化δ1表示如下當載荷在變化后穩(wěn)定下來時，在后變化轉(zhuǎn)速根據(jù)調(diào)速器特性相對于在前變化的轉(zhuǎn)速而變化。這可用以下方程表示δ1＝{(ns-nr)/nr}x100 (％)以上指出的優(yōu)點(1)和(2)能夠同等地獲得，而不象常規(guī)的離心調(diào)速器那樣取此舍彼。這兩個有益效果的獲得，在于阻止從動彈簧5在高載檔(LH)和全載檔(4/4)拉力的變化，所以不需復(fù)雜昂貴的裝置。該離心調(diào)速器的耐用性因其簡單的結(jié)構(gòu)得到了增強。
權(quán)利要求
1.一種被用于結(jié)合在橫置柴油發(fā)動機中的離心調(diào)速器，包括一氣缸體(22)，包括一橫向設(shè)置的氣缸(41)和一與其垂直設(shè)置的曲軸25；一變速箱(27)，設(shè)置在氣缸體(22)前面；一燃油泵(1)，朝向氣缸(41)位于變速箱中，該燃油泵包括一燃料調(diào)節(jié)器2；一調(diào)速器配重(6)，被設(shè)置得朝向曲軸；一調(diào)速器桿(3)，設(shè)置在調(diào)速器配重(6)和燃油泵(1)之間，其中該調(diào)速器桿(3)被設(shè)置得在水平面內(nèi)繞樞軸(33)樞轉(zhuǎn)；一從動彈簧支撐件(42)，從調(diào)速器桿的中部延伸；一速度調(diào)節(jié)桿(35)，被設(shè)置得離燃油泵(1)較近、離從動彈簧支撐件(42)較遠，并且能在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；一主彈簧(4)，其在一端被固定到速度調(diào)節(jié)桿(35)，在另一端被固定到從動彈簧支撐件(42)；和一從動彈簧(5)，其在一端被固定到桿(35)，在另一端被固定到變速箱(27)的前壁(27a)；其特征在于，調(diào)速器桿(3)在工作時，向燃油泵(1)的燃料調(diào)節(jié)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(yīng)，使調(diào)速器配重(6)壓下燃料調(diào)節(jié)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(diào)速器力(GF)之間的不平衡，通過燃料調(diào)節(jié)器(2)的操作來增加或減少燃料的供應(yīng)；其中，從動彈簧(5)彈簧偏置調(diào)速器桿(3)，在空載檔和低載檔(LL)增加燃料供應(yīng)，在高載檔(LH)和全載檔(4/4)減少燃料供應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的離心調(diào)速器，其特征在于，從動彈簧5在中低載荷檔(LML)偏置調(diào)速器桿(35)來增加燃料供應(yīng)，并抑制它對增加燃料供應(yīng)的彈簧作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的離心調(diào)速器，其特征在于，從動彈簧(5)由具有鉤子(7)的拉伸盤簧構(gòu)成，該鉤子(7)與調(diào)速器桿(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(yīng)的方向可在槽(8)中滑動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的離心調(diào)速器，其特征在于，從動彈簧(5)由具有鉤子(9)的拉伸盤簧構(gòu)成，該鉤子(9)與在調(diào)速器桿(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(yīng)的任一方向可沿銷(10)滑動。
全文摘要
該離心調(diào)速器保證向燃油泵1的燃料調(diào)節(jié)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(yīng)，使調(diào)速器配重6通過壓下燃油調(diào)節(jié)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(diào)速器力(GF)之間的不平衡，通過燃料調(diào)節(jié)器2的操作來增加或減少燃料的供應(yīng)，并且從動彈簧5彈簧偏置調(diào)速器桿3，在空載檔和低載檔(LL)都增加燃料供應(yīng)，而在高載檔(LH)和全載檔(4/4)減少燃料供應(yīng)。
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(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者梶原崇弘, 巖崎信吉 申請人:株式會社久保田