Регулятор работает следующим образом: при превышении 3500 об/мин вала муфта начнет перемещаться вправо под действием увеличивающейся центробежной силы шариков, преодолевая усилие пружины, рассчитанное на работу при 3500 об/мин. При этом дроссельная заслонка будет прикрываться, а мощность двигателя уменьшаться. При достижении валом двигателя 4000—4200 об/мин муфта передвинется в крайнее правое положение, при котором двигатель будет работать только на холостом ходу.

Для выпуска масла и воздуха, которые могут явиться сопротивлением продольному перемещению пальца и муфты, сделаны наклонный канал в отверстии кожуха под палец и два сквозных отверстия в муфте.

Смазка деталей регулятора осуществляется путем разбрызгивания масла шестернями привода. Кроме того, масло заливают через отверстие, закрываемое пробкой.

Отечественные тракторные дизели в настоящее время оборудуют в основном топливными насосами типа УТН и TH со всережимными механическими регуляторами. Конструкция всережимного механического регулятора с внешним натяжением пружины топливного насоса УТН показана на рис. 2, а. Регулятор имеет корректор подачи топлива и автоматический обогатитель. Корпус регулятора крепится к фланцу топливного насоса. На хвостовике кулачкового вала на лысках установлена упорная шайба. Чувствительный элемент регулятора установлен на уступе хвостовика кулачкового вала. Ступица имеет четыре груза. Между упорной шайбой и ступицей грузов расположена спиральная пружина с двумя отогнутыми концами. Один конец пружины входит в отверстие упорной шайбы, другой в отверстие ступицы грузов.

Спиральная пружина представляет собой упругое звено привода регулятора, служащее для уменьшения неравномерности угловой скорости ступицы грузов регулятора и инерционной нагрузки на детали чувствительного элемента регулятора.

На ступице грузов имеется выступ, который помещается в вырез упорной шайбы и служит для ограничения максимального поворота ступицы относительно шайбы. Это предохраняет спиральную пружину от перегрузок и поломок при резком изменении скоростного режима, например при запуске двигателя.

Рис. 1. Конструкция однорежимного регулятора-ограничителя пускового двигателя

На конце хвостовика кулачкового вала свободно посажена муфта регулятора с упорным шарикоподшипником.

В нижней части корпуса регулятора расположена ось, на которой свободно установлены основной и промежуточный рычаги регуляторов. На промежуточном рычаге установлены ролик, упирающийся в муфту, и корректор топливо-подачи. В верхней части промежуточный рычаг соединен тягой с рейкой насоса.

Рис. 2. Регулятор насоса УТН:
а — конструкция; б — характеристика подачи топлива; в — характеристика подачи топлива при применении корректора с подпружиненным упором

Основной рычаг в верхней части соединен с пружиной регулятора. Промежуточный и основной рычаги связаны между собой болтом, который допускает необходимое угловое перемещение между ними.

Корректор топливоподачи состоит из корпуса, штока, цилиндрической пружины и регулировочного винта. Величина выступания штока из корпуса корректора регулируется прокладками. Усилие затяжки пружины регулируется винтом.

В задней стенке корпуса регулятора ввернут болт, который головкой ограничивает перемещение основного рычага в сторону увеличения подачи при оборотах двигателя ниже номинальных.

Пружина регулятора одним концом соединена с основным рычагом, другим — с рычагом пружины, который установлен на лысках рычага управления.

Снаружи регулятора имеется регулировочный болт максимальных оборотов, который ограничивает перемещение рычага управления и тем самым натяжение пружины регулятора.

Обогатитель топливоподачи в регуляторе автоматический. Перемещение рейки насоса на обогащение осуществляется пружиной обогатителя, которая одним концом закреплена на промежуточном рычаге, а другим — на рычаге пружины. При повороте рычаг пружины натягивает одновременно пружины регулятора и обогатителя. Пружина регулятора прижимает основной рычаг к головке регулировочного болта, а пружина обогатителя перемещает промежуточный рычаг с рейкой насоса, обеспечивая необходимое для запуска двигателя увеличение цикловой подачи топлива.

Схема регулирования и корректирования, применяемая на насосе УТН, имеет преимущества по сравнению с первоначальной схемой с пружинным корректором, применяемой на насосах двигателей КДМ-100 и на насосе 4ТН с малогабаритным регулятором НЗТА.

Преимущества заключаются в следующем: в схеме корректора с подпружиненным упором со всережимным регулятором при частичном режиме предварительное натяжение пружины регулятора уменьшается, а следовательно, уменьшается и результирующая сила, действующая на пружину корректора. При работе на частичных режимах вследствие этого сжатие пружины корректора до упора происходит при оборотах значительно меньших, чем установлены частичным режимом. В регуляторе насоса УТН перемещение рейки топливного насоса происходит всегда под действием постоянной силы, развиваемой пружиной корректора, после выключения пружины регулятора, которое происходит при упоре основного рычага в головку регулировочного болта.

Отличие в схеме действия приводит к тому, что с регулятором УТН частичные характеристики подачи при уменьшении оборотов выходят на огибающую внешнюю характеристику, вследствие чего имеются условия для наиболее полного использования возможностей двигателя. Характеристики подачи насосов с корректором типа УТН и подпружиненным упором показаны на рис. 2, бив.

На рис. 3 приведена конструктивная схема механизмов регулятора серийного топливного насоса 4ТН. Водитель задает косвенным путем величину предварительной затяжки пружины, определяющей начало действия регулятора. Чувствительный элемент регулятора приводится в движение от кулачкового вала топливного насоса через ускорительную передачу с передаточным отношением,06. Для уменьшения угловых колебаний валика регулятора с чувствительным элементом крутящий момент от кулачкового вала передается ведущей шестерне регулятора через фрикцион или упругий элемент.

Регулятор снабжен двумя пружинами 7. Наружная пружина малой жесткости работает при минимальном числе оборотов и небольшом расхождении грузов. При увеличении числа оборотов в работу включается внутренняя, более жесткая пружина. Полный ход муфты регулятора равен мм. При расхождении грузов муфта скользит по валику регулятора и перемещает вильчатый рычаг 5. Перемещение регулирующего органа насоса посредством тяги осуществляется при повороте вильчатого рычага относительно его нижней опорной точки. Изменение скоростного режима работы достигается поворотом наружного рычага регулятора, который, действуя через двойную спиральную пружину 8, смещает нижнюю ось вращения вильчатого рычага.

При работе на одном скоростном режиме полное перемещение муфты регулятора не используется. Для регулирования на одном скоростном режиме необходим ход муфты примерно 1,5 мм.

Корректирование характеристики подачи осуществляется профильным корректором. Схематически работа профильного корректора показана на рис. 1, в.

При работе на номинальном скоростном режиме муфта регулятора находится в левой части. В этом положении двойной вильчатый рычаг и внутренний рычаг управления составляют стороны тупого угла. Регулировочный винт касается профиля корректора в нижней его части. При уменьшении числа оборотов муфта регулятора перемещается вправо, угол между рычагами увеличивается и винт скользит по профилю корректора вверх. Регулирующая рейка перемещается в сторону увеличения подачи топлива.

Рис. 3. Конструктивная схема механизмов регулятора топливного насоса

Величина дополнительного перемещения рейки определяется формой профиля корректора. На отечественных насосах профильная поверхность выполнена в виде наклонной плоскости. Угол наклона для различных двигателей может быть различным. Обычно он находится в пределах 12—25°. Конструкция регулятора и корректора подачи топлива обеспечивает переход всех частичных регуляторных характеристик на внешнюю скоростную характеристику.