Регулятор числа оборотов ЯМЗ

Двигатель ЯМЗ-536

На топливных насосах двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 устанав­ливаются всережимные механические регуляторы. При работе двигателя регулятор изменяет подачу топлива в зависимости от нагрузки, поддерживая число оборотов, заданное поло­жением рычага управления. С помощью специального механизма ре­гулятора подача топлива может быть выключена водителем прину­дительно в любой момент вне зависимости от режима, на котором перед этим работал двигатель.

При пуске двигателя регулятор автоматически обеспечивает увеличенную подачу топлива, которая значительно улучшает пус­ковые свойства двигателя, особенно при низких температурах ок­ружающей среды.

Регулятор устанавливается на заднем торце насоса высокого давления.

Конструкция регулятора числа оборотов на топливных насосах двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238

Корпус регулятора, обработанный из алюминиевой отливки, крепится к заднему торцу корпуса топливного насоса тремя винтами, которые после установки зачеканиваются.
В выступающей цилиндрической части корпуса, аналогичной по конструкции передней крышке насоса, установлены задний под­шипник кулачкового вала насоса, резино-армированный сальник и уплотнительное резиновое кольцо. В верхней передней части корпуса выполнены отверстия для прохода рейки насоса и уста­новки стального пальца. В пальце просверлено отверстие, в кото­рое входит один конец стартовой пружины. Палец свободно устанавливается в корпус регулятора со стороны переднего торца до крепления корпуса регулятора к топливному насосу. Головка пальца располагается в специальном углублении корпуса.
На боковых поверхностях корпуса выполнены две бобышки с наклонными отверстиями, одно из которых закрывается стальной штампованной заглушкой. Во второе отверстие запрессована направляющая втулка указателя уровня масла. Уплотнение по­лости корпуса регулятора обеспечивается прокладкой.
В задний торец корпуса запрессованы два стальных штифта, по которым фиксируется крышка регулятора. Для крепления крышки в корпусе имеются шесть глухих резьбовых отверстий, выполненных в специальных бобышках.
Во внутренней полости корпуса расположен измеритель числа оборотов и его привод от кулачкового вала насоса высокого дав­ления.

На коническом хвостовике кулачкового вала на сегментной шпонке установлена втулка ведущей шестерни из низкоуглеро­дистой хромистой стали. Фланец ведущей шестерни, изготовлен­ный из стальной отливки, шипами входит в паз втулки с зазором 0,04 мм. Фланец и втулка закрепляются на кулачковом валу гайкой со стопорной шайбой. Между передним буртом втулки и фланцем расположена прямозубая ведущая шестерня регулятора, выполненная из низкоуглеродистой хромомарганцевой стальной отливки. В отливке шестерни выполнена цилинд­рическая полость с двумя противоположно расположенными пря­моугольными шипами. Ведущая шестерня установлена на втулке с зазором по внутреннему диаметру 0,06 мм. Между ши­пами шестерни и выступами втулки, которые заходят в полость шес­терни, заложены четыре сухаря из масло-бензостойкой резины. Эти сухари, являясь упругим элементом, передают вращение от фланца к ведущей шестерне регулятора и гасят колебания, выз­ванные неравномерным вращением кулачкового вала насоса. Демп­ферное устройство установлено в приводе ведущей шестерни в связи с необходимостью уменьшить высокочастотные колебания и, как следствие, интенсивный износ поверхностей основных деталей регулятора.

В зацеплении с ведущей шестерней находится ведомая шестерня, выполненная как одно целое с валиком державки грузов, кото­рый изготовлен из низкоуглеродистой хромомарганцевой стали. Валик державки грузов вращается в подшипниках. Радиально-упорный шарикоподшипник установлен на валике с натягом 0,002 мм и воспринимает осевое усилие, создаваемое грузами регулятора. Задний подшипник установлен на валике с натягом 0,012-0,034 мм. Рядом с посадочными местами под под­шипники на валике державки обработаны лыски, предназначенные для съема подшипников.

Прессовой посадкой с валиком державки связана державка грузов. Державка изготовлена из низкоуглеродистой стальной от­ливки. Упоры грузов державки имеют сквозные отверстия, в которые запрессованы с натягом 0,002-0,025 мм стальные оси гру­зов. Задняя обработанная цилиндрическая часть державки является направляющей для муфты грузов.

Грузы регулятора -сложной формы. Каждый груз имеет два расположенных в линию отверстия, в которые с натягом 0,007- 0,024 мм запрессованы стальные втулки, и поводок с отверстием. В отверстие поводка с натягом 0,002-0,028 мм запрессована ось.

Крышка регулятора изготовлена из алюминиевой отливки и является корпусной деталью, в полости которой расположено большинство деталей регулятора. Между передней плоскостью крышки и корпусом регулятора установлена уплотнительная паронитовая прокладка; крышка крепится к корпусу шестью вин­тами с пружинными шайбами и плоскими шайбами. Пра­вильность положения крышки относительно корпуса обеспечи­вается двумя установочными штифтами, запрессованными в от­верстия корпуса.

На боковых поверхностях крышки регулятора обработаны отвер­стия и поверхности под установку деталей и механизмов регулятора. Передняя и задняя боковые проушины с резьбовыми отверстиями предназначены для установки болта регулировки максимальных чисел оборотов с контргайкой и такого же болта регулировки минимальных оборотов холостого хода с контргайкой.

На заднем обработанном торце крышки имеются резьбовые отвер­стия для крепления крышки смотрового люка и установки регули­ровочных винтов регулятора. В нижней задней части крышки рас­положено маслосливное отверстие, закрытое винтом с уплотняю­щей шайбой.

В верхней части крышки регулятора в двух бобышках просвер­лены поперечные сквозные отверстия, заканчивающиеся с обеих сторон резьбой. В отверстии с зазором 0,005-0,036 мм установлена ось рычагов, изготовленная из низкоуглеродистой прутковой стали. Положение оси определяется двумя ввернутыми в крышку винтами-заглушками.

На оси рычагов подвешены двуплечий рычаг и рычаг регу­лятора. Перемещение двуплечего рычага вдоль оси рычагов огра­ничено внутренними обработанными торцами бобышек крышки регулятора. Между коротким плечом двуплечего рычага и торцом бобышки крышки на ось надета дистанционная шайба. Рычаг регулятора прижат к короткому плечу двуплечевого рычага установленной на оси компенсационной пружиной.

Двуплечий рычаг изготовлен штамповкой из листовой конструк­ционной стали. Выступ длинного плеча рычага имеет отверстие, в которое входит один конец пружины регулятора. Этот выступ термически обработан для повышения твердости поверхности и уменьшения износа проушины. На спинке рычага в нижней отогнутой части имеется отверстие, в которое установлен регулировочный винт с контргайкой, передающий усилие пружины на рычаг регулятора.

Рычаг регулятора изготовлен обработкой отливки из низко­углеродистой стали. Форма швеллера придает его стержню необхо­димую прочность и жесткость.

В средней части рычага выполнена бобышка с резьбовым отвер­стием для установки регулировочного болта с контргайкой. Торец головки регулировочного болта, опирающийся на вал рычага пружины, имеет высокую чистоту и твердость, обеспечиваю­щую минимальные износы поверхности. Над нижними проуши­нами расположена полая бобышка корректора. Передний торец этой бобышки, находящийся в контакте с упорной пятой, обра­ботан до высокой чистоты и имеет высокую твердость.

Корректор регулятора изготовлен из подшипниковой стали. Его износостойкость обеспечивается высокой чистотой и твердо­стью поверхности переднего торца шляпки. Корректор вместе с пружиной установлен в стаканообразном стальном корпусе, в котором положение корректора фиксируется пружинным кольцом, вставленным в канавку стержня корректора. Величина предвари­тельного натяга пружины отрегулирована при сборке установкой соответствующего количества стальных шайб и различной толщины. Выступание корректора над передним торцом бобышки рычага на определенную величину регулируется ввертыванием кор­пуса корректора в рычаг. Затем корпус корректора контрится контр­гайкой, навернутой до упора.

Нижняя часть рычага регулятора заканчивается двумя высту­пающими проушинами со сквозным отверстием в каждой, распо­ложенным параллельно оси рычагов. В эти отверстия установлен с зазором 0,009-0,025 мм стальной грибковый палец. Своей шляпкой палец обращен в сторону рычага рейки. От выпадания палец удерживается разводным шплинтом. Осевое перемещение пальца и зазор между его шляпкой и рычагом рейки регулируются стальными шайбами.
На грибковом пальце подвешена серьга регулятора. Серьга изготовлена штамповкой из низкоуглеродистой листовой стали и имеет П-образную форму. Четыре отверстия, выполненные по два в линию, служат для подвижного соединения серьги с рычагом регу­лятора и упорной пятой муфты грузов.

Упорная пята изготовлена из хромомарганцевой низкоугле­родистой стали. Поверхность пяты, работающая в контакте с корректором и рычагом регулятора, имеет цилиндрическую форму. При изготовлении для получения высокой износостойкости эта поверхность была подвергнута цементации и закалке и обрабо­тана до высокой чистоты. Передний хвостовик пяты запрессован с натягом 0,002-0,022 мм во внутреннюю обойму упорного шарико­подшипника. Наружная обойма этого подшипника установлена в расточку муфты грузов.

Пята и серьга регулятора установлены на одной оси, которая вставлена в отверстие пяты с зазором 0,025-0,090 мм. На этой же оси установлен рычаг рейки. Серьга регулятора, упорная пята и рычаг рейки удерживаются на оси разводными шплинтами с шайбами.

Муфта грузов изготовлена из низкоуглеродистой хромистой стали. Рабочие поверхности ее подвергнуты цементации и закалке до высокой твердости. Передний торец муфты, в который упираются при работе регулятора ролики грузов, обработандо высокой чистоты. В передней части муфты на внутренней поверхности выполнена канав­ка трапецеидального сечения. В канавку при сборке заложено двад­цать семь шариков, которые обеспечивают возможность вращения муфты и ее осевого перемещения относительно державки грузов.

Установленный на оси упорной пяты рычаг рейки связан с тягой рейки верхним пальцем, который с зазором 0,025-0,075 мм входит во втулку тяги. Соединение зафиксировано разводным шплин­том.
Нижний палец рычага рейки с зазором 0,080-0,185 мм входит в прямоугольный паз кулисы.
Передний палец тяги удерживается в отверстии рейки насоса с зазором 0,011-0,069 мм пружинной планкой, ось которой закреп­лена на тяге рейки.

Рычаг и тяга рейки изготовлены холодной штамповкой из низко­углеродистой листовой стали. Пальцы и втулки рычага и тяги, обра­ботанные из низкоуглеродистого стального прутка, зачеканиваются в соответствующих отверстиях рычага и тяги и припаиваются к ним медью. После пайки рычаг и тяга подвергаются цианированию, которое обеспечивает повышение их жесткости и высокую износо­стойкость всех шарнирных соединений. Рычаг рейки постоянно находится под действием усилия стартовой пружины, один конец которой закреплен в отверстии рычага.
Управление регулятором осуществляется изменением положения пружины регулятора, изготовленной из термически обработан­ной пружинной проволоки. Пружина подвергнута дробеструйной обработке для повышения ее усталостной прочности.

Рычаг пружины изготовлен из стальной отливки. Верхняя часть его для уменьшения износа отверстия подвергнута термической обработке. Рычаг нижним отверстием с прорезью установлен на валу рычага пружины. Сегментная шпонка фиксирует рычаг в определенном положении относительно вала. В осевом направ­лении рычаг на валу удерживается затяжкой клеммового соедине­ния болтом с пружинной шайбой.

Вал рычага пружины изготовлен из конструкционной стали. Наружная цилиндрическая поверхность его для уменьшения износа подвергнута закалке с нагревом токами высокой частоты. В осевом направлении вал фиксируется пружинным кольцом, установлен­ным в специальную канавку.
На концах вала выполнены по две лыски, на которых фиксиру­ется своим пазом рычаг управления регулятором, закрепленный на валу болтом с пружинной шайбой.

Рычаг управления регулятором изготовлен штамповкой из низкоуглеродистой листовой стали. В нижнее отверстие рычага зап­рессован и расклепан стальной цилиндрический упор, который ограничивает перемещение рычага между болтом максимальных чисел оборотов и болтом минимальных чисел оборотов холостого хода.

Вал с рычагом пружины и рычагом управления расположен в стальных втулках, которые запрессованы в крышку регулятора с уплотняющими резиновыми кольцами. Для уплот­нения полости регулятора в выточку втулки вала со стороны рычага управления установлено резиновое уплотняющее кольцо с шай­бой. С противоположной стороны в выточку запрессован сталь­ной штампованный колпачок.

В нижней части крышки регулятора размещен кулисный меха­низм, служащий для остановки двигателя. Кулиса регулятора изготовлена из стальной отливки. В рас­точке кулисы с зазором 0,045 мм установлен фиксатор кулисы с пружиной фиксатора. Конец фиксатора входит в обработанный паз оси, на которой с зазором 0,11 мм установ­лена кулиса регулятора. На конце стальной оси кулисы, высту­пающей из крышки регулятора, выполнен торцовый шип с двумя лысками. Торцовый шип фиксирует ось относительно скобы ку­лисы. Ось кулисы установлена с зазором 0,035 мм в отверстии стальной втулки, которая ввернута на резьбе в крышку регу­лятора. В выточке ввертыша расположено резиновое уплотнительное кольцо, удерживаемое в своем гнезде стальной штампован­ной крышкой возвратной пружины. Крышка пружины фиксиру­ется на оси кулисы скобой кулисы, закрепленной на оси болтом с пружинной шайбой и плоской стальной шайбой.

Другой своей стороной изготовленная штамповкой из листовой стали скоба надета отверстием на ось скобы с зазором 0,06-0,3 мм. Ось скобы ввернута с уплотнительной шайбой во втулку оси, которая на резьбе установлена в крышке регулятора.
Возврат скобы в пусковое положение обеспечивается возврат­ной пружиной скобы кулисы. Эта пружина надета на обработан­ную бобышку втулки оси кулисы. Один из отогнутых витков пружины входит в специальное отверстие крышки регулятора, другой - через малое отверстие в крышке пружины - в отверстие скобы регулятора. Возврат скобы в рабочее положение происходит до упора кулисой в закаленную головку стального регулировоч­ного винта-ограничителя подачи топлива, который регулируется, контрится контргайкой и пломбируется после заводских испытаний двигателя. Рядом с винтом-ограничителем в крышке регуля­тора установлен и зачеканен регулировочный винт кулисы.

Задняя часть крышки регулятора закрыта крышкой смотрового люка. Крышка изготовлена из алюминиевой отливки. В средней части крышки расположено гнездо корпуса буферной пружины. В гнездо ввернут стальной корпус буферной пружины со шлицевым пазом под отвертку с наружной стороны. В полости корпуса с натягом 0,00-0,55 мм по концевому витку установлена буфер­ная пружина, обеспечивающая установку минимально устойчи­вых чисел оборотов холостого хода. Корпус буферной пружины фиксируется контргайкой и закрывается резьбовым колпачком корпуса пружины.

Крышка смотрового люка крепится к крышке регулятора пятью винтами с пружинными шайбами и контргайкой винта-огра­ничителя. Для уплотнения полости регулятора под крышкой смотрового люка установлена картонная прокладка.

Все подвижные соединения деталей регулятора смазываются маслом, которое разбрызгивается во внутренней полости ведущей шестерней ускоряющей передачи. При эксплуатации двигателей следует внимательно и систематически следить за уровнем масла в регуляторе. Работа регулятора без смазки или с недостаточным количеством масла может привести к интенсивному износу соединений и, как следствие, к изменению начальных регулировок двигателя. Более того, возможные в подобном случае задиры и за­клинивание грузов могут привести к разносу двигателя со всеми вы­текающими отсюда последствиями.