31) Regulátory

27) Regulátory Regulátor vstřikovacího čerpadla řídí dávkování paliva vstřikovaného čerpadlem do válce motoru. Podle funkce se rozlišuje : • regulátor výkonnostní, • regulátor omezovací • regulátor výkonnostní univerzální ( s regulací omezovací i výkonnostní) Výkonnostní regulátor nastavuje při zvolených otáčkách množství paliva, které je podle odebíraného výkonu potřeba k udržení požadovaných otáček. Používá se u užitkových vozidel, např. traktorů, nebo u stacionárních motorů. Omezovací regulátor reguluje nízké otáčky motoru při běhu naprázdno a nedovoluje překročení maximálních otáček motoru. Používá se pro vozidlové motory osobních a nákladních automobilů. U vstřikovacích čerpadel automobilových vznětových motorů se většinou používá omezovací regulátor, který není v rozmezí otáček běhu naprázdno a maximálních otáček v činnosti. Regulace se dále dělí na mechanickou a elektrickou. Množství vstřikovaného paliva se reguluje u řadových čerpadel regulační tyčí, která se ovládá buď mechanicky řidičem pomocí akcelerátoru a zásahem regulátoru, nebo elektromagneticky řízením elektronickou řídící jednotkou. I v tomto případě řidič ovládá akcelerátor a snímačem jeho polohy se požadavek dostane elektronickou cestou do řídící jednotky. Omezovací regulátor vstřikovacího čerpadla je nasazen na zadním konci vačkového hřídele vstřikovacího čerpadla a tvoří spolu s ním jeden celek. Reguluje otáčky při běhu motoru naprázdno a současně nedovoluje překročit maximální otáčky.Omezovací regulátor má závaží, v nichž jsou uloženy pružiny regulátoru. Jedna pružina reguluje otáčky běhu naprázdno a druhá maximální otáčky motoru. Pružina pro regulaci otáček běhu naprázdno dosedá na dno závaží, pružina pro regulaci maximálních otáček motoru (omezovací pružina) se opírá o vnitřní misku pružiny regulátoru. Když motor nepracuje, pružina pro regulaci otáček běhu naprázdno stlačí závaží regulátoru tak, že dosednou do sedel. Po spuštění motoru odstředivá síla závaží přemůže sílu pružiny pro regulaci otáček běhu naprázdno. Při regulování běhu naprázdno se závaží pohybují v mezích mezi sedly a vnitřní miskou pružiny regulátoru. Tento pohyb se přenáší pákou závaží přes regulační čep na regulační páku. Regulační páka je dvouramenná, uložená na výstředníku, druhým ramenem je spojena s regulační tyčí čerpadla, kterou se mění množství vstřikovaného paliva. Pohyb regulační páky se ovládá pedálem akcelerátoru, kterým se přes převod natáčí výstředníkový hřídel. Natočením výstředníku se potom vychyluje regulační páka. Pohyb regulační tyče může být vyvozen buď natočením výstředníku regulační páky, kterou ovládá řidič, nebo působením regulátoru na konec regulační páky. Po spuštění motoru se regulační páka nastaví pomocí výstředníku z polohy pro maximální dodávku do takové polohy, aby se motor nerozebíhal a aby měl pravidelné otáčky běhu naprázdno. Když se z jakýchkoli důvodu otáčky motoru sníží, zmenší se odstředivá síla závaží a síla pružin pro regulaci běhu naprázdno posune závaží blíže ke středu otáčení. Tento pohyb se přenese až na regulační tyč čerpadla, která se posune tak, že se dodávka paliva zvětší a motor pracuje v původních otáčkách. Při chodu motoru v rozmezí mezi otáčkami běhu naprázdno a maximálními otáčkami dosahují závaží svými dny spodního okraje vnitřních misek pružin regulátoru pro regulaci maximálních otáček motoru. Pružiny svou tuhostí brání dalšímu pohybu závaží. V tomto režimu se regulační čep nepohybuje a okolo něho se vykyvuje regulační páka, která posouvá regulační tyč čerpadla. Množství vstřikovaného paliva ( dávka ) se mění jen pohybem výstředníkového hřídele. Když motor dosáhne maximálních otáček, je síla pružin regulátoru v rovnováze s odstředivou silou závaží. Při překročení těchto otáček se zvětšuje odstředivá síla závaží regulátoru, překonává odpor pružin, závaží se vychylují dále od středu otáčení a tento pohyb se přenáší na regulační tyč, která se pohybuje ve směru stop. Výkonnostní regulátor je konstrukčně velmi podobný omezovacímu. Základní rozdíl spočívá v tom, že regulátor má v každém závaží pouze jednu pružinu, která je montována bez předpětí. Regulátor neovlivňuje volnoběžné otáčky a reagovat začíná teprve v okamžiku, kdy jsou překročeny stanovené otáčky, nebo při jejich poklesu u většího zatížení motoru. Volnoběžné otáčky se nastavují ručně pomocí táhla nebo páky. U některých osobních a nákladních automobilů se u rychloběžných vznětových motorů používá výkonnostní pneumatický podtlakový regulátor. Je založen na principu změny podtlaku v sacím potrubí, který se přenáší hadicí na membránu podtlakového regulátoru a ovládá regulační tyč. Zvýšený podtlak, který odpovídá zvýšeným otáčkám, posune membránou regulační tyč vstřikovacího čerpadla do polohy běhu naprázdno, a naopak. Univerzální ( všerežimový ) regulátor Je to regulátor s odstředivým závažím poháněný hnacím hřídelem čerpadla. Radiální pohyb odstředivých závaží působí axiální posuv regulačního pouzdra . Regulační síla vyvolaná posuvem regulačního pouzdra působí změnu polohy regulačního mechanismu, který je tvořen pákami, a to nastavovací , napínací a startovací. Vzájemným působením síly vzniklé pohybem regulačního pouzdra a síly pružin je definována poloha regulačního mechanismu. Změna polohy se přenáší na regulační šoupátko , které ovládá velikost dávky paliva. Start motoru. Odstředivé závaží a regulační pouzdro jsou před startem v klidové poloze. Startovací páka je startovací pružinou tlačena do výchozí polohy a otáčí se kolem bodu M2. Současně je kulovým čepem startovací páky přesunuto regulační šoupátko na pístu rozdělovače do polohy odpovídající startovací dávce paliva. V této poloze musí píst rozdělovače vykonat nejdelší zdvih, než se odkryje příčný přepouštěcí otvor, a tomu také odpovídá maximální dávka paliva. V horní části napínací páky je posuvně uložen čep , na kterém je uchycena regulační pružina , a mezi osazení čepu a napínací páku je vložena volnoběžná pružina. Páka, uložená na hřídeli, zprostředkovává spojení mezi regulátorem a pákou pro nastavení otáček. Už malý počet otáček vyvodí sílu dostatečnou pro posun regulačního pouzdra proti poměrně slabé startovací pružině. Startovací páka se pootočí kolem bodu M2, posune zpět regulační šoupátko a dávka paliva klesne na volnoběžnou. Volnoběžné otáčky. Automatický přesuvník vstřiku upravuje předstih vstřiku při rostoucím počtu otáček. Pokud rozsah pracovních otáček vznětového motoru nebyl velký, vystačilo se s neproměnným předstihem vstřiku, při němž motor pracoval uspokojivě při nízkých i vysokých otáčkách. V současnosti se rozsah pracovních otáček vznětových motorů zvýšil ( otáčky běhu naprázdno 400 – 500 ot/min, jmenovité otáčky 2 500 – 4 500 ot/min ). V tomto rozmezí otáček se již nevystačí s neproměnným předstihem vstřiku. S rostoucími otáčkami se předstih vstřiku musí přibližně úměrně zvětšovat, aby motor pracoval v celém rozsahu otáček hospodárně. Tuto funkci zabezpečuje automatický přesuvník vstřiku. U řadových čerpadel se nejčastěji používají odstředivé přesuvníky. Těleso přesuvníku tvoří hnací část. Jsou na něm otočně uložena dvě odstředivá závaží na čepech. Jeden konec každého závaží je zatížen dvojicí tlačných pružin, druhým koncem se závaží prostřednictvím kladky opírá o zakřivenou dráhu na přestavovacím kotouči. Přestavovací kotouč je spojen s nábojem, který je uložen na vačkovém hřídeli vstřikovacího čerpadla, a s přestavovací hlavou, která je uložena otočně v tělese přesuvnou. Při otáčení vstupní části působí odstředivá síla na závaží. Ta se oddalují od osy rotace. Tím dochází ke stlačování pružin a pohybu kluzných kladek po zakřivené ploše přestavovacího kotouče. Přestavovací kotouč a s ním i kotouč a vačkový hřídel se natáčejí ve smyslu otáčení, a tím se při rostoucích otáčkách předstih vstřiku zvyšuje. Stav přesuvnou vstřiku při nominálních otáčkách ( počáteční stav ) a při maximálních otáčkách ( konečný stav ) je znázorněn na obrázku. Spojka vstřikovacího čerpadla spojuje vačkový hřídel vstřikovacího čerpadla s hnacím hřídelem a tlumí kmity motoru. Skládá se z hnaného unášeče spojky, křížové vložky spojky a hnacího unášeče, který se skládá ze dvou částí – náboje a stavitelné příruby – vzájemně přestavitelných. Pomocí nich se po montáži nebo při opravách nastavuje správný počátek vstřiku paliva.