На тракторных дизельных двигателях используются только всережимные регуляторы, которые максимально отвечают эксплуатационным требованиям.
Устройство получившего широкое распространение регулятора ТНВД УТН-5 представлено на [рис. 1].
Рис. 1. Всережимный регулятор ТНВД УТН-5.
1) – Сухарь;
2) – Ступица;
3) – Кулачковый вал;
4) – Упорная шайба;
5) – Муфта;
6) – Груз;
7) – Пружина корректора;
8) – Винт корректора;
9) – Рычаг пружины регулятора;
10) – Пружина пускового обогатителя;
11) – Рейка топливного насоса;
12) – Крышка;
13) – Серьга;
14) – Тяга;
15) – Пружина;
16) – Шпилька крепления пружины обогатителя;
17) – Шток корректора;
18) – Шпилька;
19) – Болт номинальной частоты вращения коленчатого вала;
20) – Корпус корректора;
21) – Болт;
22) – Промежуточный рычаг;
23) – Основной рычаг;
24) – Корпус регулятора;
25) – Ось;
26) – Упорный шарикоподшипник;
27) – Бочкообразный ролик;
28) – Сливная пробка;
29) – Рычаг управления;
30) – Пробка;
31) – Горловина;
32) – Болт максимальной частоты вращения коленчатого вала.
Регулятор включает в себя корректор подачи топлива, а также автоматический обогатитель. В корпусе (24) регулятора на оси (25) смонтированы основной (23) и промежуточный (22) рычаги. Основной рычаг соединён через пружину (15) регулятора и рычаг (9) пружины с рычагом (29) управления подачей топлива. Верхняя часть промежуточного рычага (22) соединена с рейкой (11) посредством тяги (14). Смонтированный на промежуточном рычаге корректор топливоподачи состоит из корпуса (20), штока (17), пружины (7) и винта (8). Рычаг (9) связан с промежуточным рычагом посредством пружины (10) обогатителя. Посредством болта (19) номинальной частоты вращения коленвала ограничивается перемещение основного рычага в сторону увеличения подачи, а с помощью винта (18) – регулируется выключение подачи топлива. Болт (21) предназначен для создания требуемого относительного перемещения рычагов. Посредством винта (32) ограничивается поворот рычага (29), а следовательно, и натяжение пружин регулятора. Грузы (6), смонтированные на ступице (2), через упорный подшипник (26) и муфту (5) действуют на промежуточный и основной рычаги. На [рис. 2] показана схема работы регулятора.
Рис. 2. Схема работы регулятора.
I – Положение рычагов и грузов при пуске дизельного двигателя;
II – При максимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу дизельного двигателя;
III – При номинальной частоте вращения;
IV – При перегрузке дизельного двигателя.
При пуске дизельного двигателя (I) рычаг (29) повёрнут до упора в винт (32). При этом одновременно растягиваются пружины (15) регулятора и (10) обогатителя. Пружиной регулятора основной рычаг прижимается к головке болта (19), тогда как пружина обогатителя перемещает промежуточный рычаг, тягу (14) и рейку (11) до максимальной подачи топлива.
После пуска дизельного двигателя (II) грузы под воздействием центробежной силы расходятся и, преодолевая сопротивление пружин (15) и (10), посредством муфты передвигают промежуточный рычаг, а следовательно и рейку, пока не наступит неподвижное равновесие и установится подача для работы на максимальной частоте холостого хода.
При увеличении нагрузки на дизельный двигатель до номинальной (III) частота вращения коленвала начинает падать, а передаваемое от центробежной силы усилие на промежуточный рычаг через муфту – уменьшается и основной рычаг перемещается до упора в головку болта (19). Промежуточный рычаг передвигается вместе с ним, вследствие чего увеличивает подача топлива, а также достигается номинальный режим работы дизельного двигателя.
При кратковременной перегрузке (IV) и неизменном положении рычага (29) частота вращения коленвала дизельного двигателя резко начинает уменьшаться, а центробежная сила грузов снижается. Резко падает сила их действия на промежуточный рычаг, а пружина (7) корректора выталкивает шток (17) корректора, который упирается в основной рычаг, а промежуточный рычаг перемещается от основного на увеличение цикловой подачи топлива.
Данный режим именуется режимом максимального крутящего момента.
Чтобы остановить двигатель следует переместить рычаг (22) до конца (по ходу часовой стрелки). При этом основной рычаг от усилия пружины (15) перемещается до упора в шпильку (18), а промежуточный рычаг вместе с рейкой передвигается в крайнее положение от центробежной силы вращающихся грузов. Таким образом происходит отключение подачи.
Регулятор ТНВД 4ТН-9х10, в сравнении с регулятором ТНВД УТН-5, имеет иную кинематическую схему и конструктивное исполнение, однако его принцип работы аналогичен.
Регулятор ТНВД типа НД [рис. 3] размещён вертикально и в нём имеются три пружины:
1) – пружина (8) регулятора;
2) – пружина (15) корректора;
3) – пружина (3) обогатителя.
Всережимность регулятора достигается за счёт изменения усилия главной пружины.
Рис. 3. Схема действия регулятора ТНВД типа НД.
1) – Дозатор;
2) – Привод дозатора;
3) – Пружина обогатителя;
4) – Болт максимальной частоты вращения;
5) – Упор;
6) – Болт выключателя подачи топлива;
7) – Рычаг управления;
8) – Главная пружина;
9) – Рычаг корректора;
10) – Основной рычаг;
11) – Муфта регулятора;
12) – Груз;
13) – Крестовина грузов;
14) – Демпферная пружина;
15) – Пружина корректора.
В случае перегрузки пружина корректора сжимается и рычаг (10) регулятора поворачивается (против хода часовой стрелки), перемещая вверх дозатор (1).
Разгрузка дизельного двигателя сопровождается увеличением частоты вращения – дозатор движется вниз, а муфта (11) регулятора вверх. Подача топлива снижается. Пружина (14) является в приводе регулятора амортизирующим звеном.
Плунжеры получают вращение посредством цилиндрических шестерён. Как правило, смазывание регулятора и насоса объединено, но и в случае раздельной системы в роли смазочного материала используется моторное масло.