Для предотвращения нежелательного возрастания частоты вращения коленчатого вала при снижении нагрузки двигателя, а также повышения устойчивости работы с малой нагрузкой или на холостом ходу двигатели оборудуют всережимными регуляторами.

Автоматическая муфта опережения впрыска (рис. 68) устанавливается на носке кулачкового вала насоса высокого давления на шпонке. Она состоит из двух полумуфт: ведущей и ведомой. На ведомую полумуфту навернут корпус, объединяющий детали муфты. Полумуфты распираются пружинами, которые воздействуют на них через пальцы. Пальцы установлены в ведомой полумуфте и на них свободно надеты грузы. В профильные вырезы грузов под действием пружин упираются пальцы, закрепленные в ведущей полумуфте. Таким образом по-лумуфты оказываются связанными между собой.

Рис. 68. Автоматическая муфта изменения угла опережения впрыска:
1 — ведущая полумуфта, 2 — фетровый сальник, 3 — самоподжимной сальник, 4 — корпус муфты, 5 — ведомая полумуфта. 6, 8 — пальцы, 7 — грузы, 9 — пружины

При малой частоте вращения коленчатого вала грузы находятся в сведенном состоянии и ведомая полумуфта занимает определенное положение относительно ведущей. Как только частота вращения коленчатого вала начинает превышать 1000 об/мин, возникающие центробежные силы грузов становятся больше усилия предварительного сжатия пружин.

Вследствие этого грузы начинают расходиться, сжимая пружины и поворачивая ведомую полумуфту относительно ведущей по направлению вращения. Это приводит к более раннему впрыску топлива, т. е. к увеличению угла опережения впрыска.

С понижением частоты вращения вала двигателя уменьшается центробежная сила грузов муфты и они сходятся под действием пружин. При этом происходит поворот ведомой полумуфты, а вместе с ней и кулачкового вала насоса в направлении, противоположном направлению вращения вала насоса. Угол опережения впрыска топлива уменьшается.

Предельное расположение грузов муфты ограничено внутренней поверхностью ее корпуса и составляет по коленчатому валу двигателя угол 10—14° (5—7° по кулачковому валу насоса).

Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя установлен на насосе высокого давления и приводится в действие от кулачкового вала. Его работа основана, как и в автоматической муфте, на использовании центробежных сил и протекает следующим образом. Например, при заданном положении педали управления подачи топлива и возникновении дополнительного сопротивления движению (на подъеме) частота вращения коленчатого вала двигателя будет уменьшаться и скорость автомобиля падать. Чтобы ее поддержать на заданном уровне, необходимо повысить крутящий момент двигателя. Это может быть достигнуто увеличением количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры двигателя. Всережимный регулятор воспринимает снижение частоты вращения коленчатого вала и автоматически увеличивает подачу топлива насосом высокого давления, благодаря чему скорость автомобиля восстанавливается до заданного значения.

Аналогичным образом всережимный регулятор изменяет подачу топлива при уменьшении нагрузки на двигатель. Только в этом случае управляющее воздействие регулятора сводится к уменьшению количества впрыскиваемого топлива. В результате при снижении нагрузки на двигатель происходит уменьшение скорости движения и доведение ее до заданного уровня.

Таким образом, всережимный регулятор изменяет подачу топлива при изменении нагрузки двигателя и обеспечивает любой установленный скоростной режим от 500 до 2100 об/мин коленчатого вала.

Устроен всережимный регулятор частоты вращения (рис. 69) следующим образом. Корпус регулятора закреплен болтами непосредственно к корпусу насоса высокого давления. Внутри корпуса расположены повышающая передача, центробежные грузы и система рычагов и тяг, связывающая регулятор с рычагом подачи и зубчатой рейкой управления плунжерами насоса.

Повышающаяся передача состоит из двух шестерен, соединяющих валик регулятора с кулачковым валом насоса. Применение повышающей передачи улучшает работу регулятора на малой частоте вращения коленчатого вала.

Центробежные грузы закреплены державками на валике регулятора. При вращении валика грузы воздействуют через муфту и корректор на рычаг, который через двуплечий рычаг будет – растягивать пружину, уравновешивающую перемещение грузов. Одновременно через серьгу перемещение грузов может передаваться на рычаг привода рейки.

Рис. 69. Устройство всережимного регулятора частоты вращения:
1 — регулировочный винт подачи топлива, 2 — кулиса, 3 — палец рычага рейки, 4 — серьга, 5 — муфта, 6, 16 — грузы, 7 —корпус, 8 — шестерня кулачкового вала насоса, 9 — скоба кулисы, 10 — вал рычага пружины регулятора, 11 — рычаг управления, 12 — болт ограничения максимальной частоты вращения, 13 — болт ограничения минимальной частоты вращения. 14— шестерня валика регулятора, 15 — валик регулятора, 17 — плунжер, 18 — втулка, 19 — зубчатый сектор, 20 — зубчатая рейка, 21 — тяга зубчатой рейки, 22 — пружина рычага рейки, 23 — рычаг пружины, 24 — пружины регулятора, 25 —распорная пружина, 26 —двуплечий рычаг, 27 — рычаг привода рейки, 28 — регулировочный винт, 29 — рычаг регулятора, 30 — буферная пружина, 31 — винт регулирования подачи, 32 — корректор регулятора

Рычаг в нижней части связан через палец с кулисой, которая соединяется скобой с рычагом ручного выключения подачи.

Средняя часть рычага шарнирно соединена с серьгой и муфтой, а верхняя часть его— с тягой зубчатой рейки. Пружина стремится постоянно удерживать рычаг рейки в положении максимальной подачи, т. е. вдвигает рейку внутрь.

Ручное управление подачей топлива осуществляется через рычаг управления. При повороте рычага в сторону увеличения подачи усилие от него передается на вал, далее на рычаг, пружину, двуплечий рычаг, регулировочный винт, рычаг, серьгу, а затем на рычаг и тягу. Рейка вдвигается в корпус насоса, и подача топлива увеличивается. Для уменьшения подачи перемещают рычаг в обратную сторону.

Автоматическое изменение подачи топлива с помощью регулятора происходит при снижении нагрузки на двигатель и повышении частоты вращения его коленчатого вала (рис. 70). Одновременно увеличивается частота вращения грузов и регулятора и они удаляются от оси вращения, перемещая муфту по валику регулятора.

Вместе с муфтой перемещается шарнирно связанный рычаг привода рейки. Рейка выдвигается из корпуса насоса, и подача топлива уменьшается. Частота вращения коленчатого вала двигателя снижается, и грузы начинают слабее давить на муфту.

Усилие пружин, уравновешивающее центробежные силы грузов, становится несколько больше и через рычаги передается на рейку насоса. В результате рейка вдвигается в корпус насоса, увеличивая подачу топлива, и двигатель переходит на заданный скоростной режим.

Регулятор работает аналогично при повышении нагрузки на двигатель, обеспечивая увеличение подачи топлива и поддержание заданной скорости. Автоматическое поддержание заданной частоты вращения коленчатого вала, а следовательно, и скорости автомобиля при возрастании нагрузки без переключения передач возможно до тех пор, пока винт (см. рис. 69) регулирования подачи не упрется в вал рычага пружины регулятора. Если нагрузка будет продолжать возрастать, то частота вращения коленчатого вала двигателя будет снижаться. Некоторое увеличение подачи при этом происходит за счет корректора, но дальнейшее поддержание скорости автомобиля при возрастании нагрузки может быть осуществлено только включением понижающей передачи в коробке передач.

Рис. 70. Схема работы регулятора при увеличении частоты вращения коленчатого вала:
1 — валик регулятора, 2. 10 — грузы, 3 — муфта, 4 — рычаг привода рейки, 5 — рычаг ручного привода, 6 — двуплечий рычаг, 7 — пружина регулятора, 8 — тяга рейки, 9— пружина рычага рейки

Для остановки дизельного двигателя скобу кулисы (см. рис. 69) отклоняют вниз и усилие от нее передается через палец на рычаг привода рейки. Рейка выдвигается из корпуса насоса и устанавливает плунжеры всех нагнетательных секций в положение прекращения подачи. Двигатель останавливают из кабины водителя с помощью тросика, связанного с рейкой.