Устройство регулятора дизеля Д-38 показано на рисунке 1.

Механизм регулятора смонтирован в корпусе, соединенном с корпусом фланца крепления регулятора, укрепленным на задней стенке корпуса топливного насоса.

Привод регулятора осуществляется через шестеренчатую передачу от кулачкового валика насоса.

Ведомая шестерня привода регулятора, посаженная на передний конец валика регулятора, входит в зацепление с ведущей шестерней, сидящей на втулке, затянутой на заднем хвостовике кулачкового валика насоса.

Передаточное отношение этих шестерен равно 3,64, и поэтому цередача является ускоряющей.

При нормальном числе оборотов коленчатого вала дизеля, равном 1400 в минуту, кулачковый валик насоса делает 700 об/мин, а валик регулятора при этих оборотах имеет 2550 об/мин.

Основные узлы механизма регулятора: валик регулятора со смонтированной на нем крестовиной грузов, муфтой и пружинами, рычажный механизм регулятора и валик обогатителя.

Валик регулятора вращается в двух шариковых подшипниках, установленных в гнездах, укрепленных на передней и задней стенках корпуса.

На валик посажены последовательно, начиная от переднего конца, ведомая шестерня, крестовина грузов, упорный шариковый подшипник, муфта, наружная и внутренняя пружины и седло.

Крестовина грузов посажена на валик на шлицах и при вращении валика вращается вместе с ним. Вместе с крестовиной вращаются установленные на ней на осях грузы регулятора.

Ножки грузов упираются в радиально-упорный подшипник 8 и через него давят на муфту регулятора, свободно сидящую на валике и могущую передвигаться вдоль него.

При вращении валика муфта не вращается, поэтому для уменьшения трения во внутреннее отверстие ее запрессована бронзовая втулка. На заднем конце муфты имеется наружный кольцевой паз для штырей вилки и две лыски для установки вилки.

На задний конец валика свободно посажено седло, входящее буртиком в расточку задней крышки. Между торцом седла и муфты помещаются наружная и внутренняя пружины регулятора.

Наружная пружина устанавливается с предварительным натягом до 0,5 мм, внутренняя — с зазором от 3 до 4 мм.

Для регулирования натяга и зазора под торцы пружин устанавливают регулировочные прокладки.

Рычажный механизм регулятора включает в себя валик с наружным рычагом и упором, кронштейн вилки, шарнирно связанную с ним вилку и тягу регулятора.

Валик, выполненный за одно целое с упором и наружным рычагом регулятора, установлен в отверстия, расточенные в стенках нижней части корпуса регулятора, перпендикулярно оси валика регулятора.

На выступающем наружу конце валика 30 находится рычаг регулятора, связанный тягами с фрикционом, управляемым с места моториста.

Рядом с рычагом регулятора на валике 30-имеется упор, ограничивающий угол поворота валика.

К обработанной площадке на лицевой стороне корпуса регулятора, в месте выхода валика, установлена на двух штифтах и закреплена винтом и болтом шайба, имеющая две бонки под регулировочные болты.

Поворот валика против часовой стрелки может производиться до упора в головку прокладок, подкладываемых под головку болта.

При увеличении количества регулировочных прокладок максимальное число оборотов регулировочного болта, ограничивающего максимальные обороты регулятора.

Рис. 1. Регулятор:
1 — корпус регулятора; 2— гнездо шарикоподшипника; .3 — шестерня валика регулятора; 4 — гайка валика; 5 — валик регулятора; 6 — шариковый подшипник; 7 -— крестовина грузов; 8 — упорный шариковый подшипник; 9 — ось груза регулятора; 10 — груз регулятора; 11 — втулка муфты; 12 — муфта регулятора; 13 — внутренняя пружина регулятора; 14 — наружная пружина регулятора; 15 — спускная пробка; 16 — винт-упор; 17 — задняя крышка регулятора; 18 — седло прушины регулятора; 19 — шариковый подшипник регулятора малый; 20 — регулировочные прокладки; 21 — регулировочные прокладки; 22 — верхняя крышка корпуса регулятора; 23 — винт вилки тяги; 24 — призма валика обогатителя; 25 — валик обогатителя; 26 — тяга; 27 — пружина; 28 — кнопка? 29 — вилка тяги; 30 — валик с рычагом; 31 — крышка упора; 32 — шайба упора; 33 — кронштейн вилки тяги; 34 — втулка пружины; 35 — пружина кронштейна; 36 — болт-ограничитель числа оборотов; 37 — регулировочные прокладки; 38 — шпилька ограничителя выключения.

Регулировка максимальных оборотов регулятора производится с помощью регулировоч-лятора будет уменьшаться, и, наоборот, при уменьшении количества прокладок максимальное число оборотов будет увеличиваться.

Поворот валика в противоположную сторону, т. е. по часовой стрелке, ограничивается касанием упора в торец шпильки ограничителя выключения подачи топлива. Эта шпилька устанавливает положение рейки насоса, при котором подача топлива прекращается.

Упор с ограничителями закрывается штампованной крышечкой, привернутой к корпусу регулятора четырьмя болтами.

На валик, в средней его части, свободно посажен кронштейн вилки.

Между проушинами кронштейна, на валике, при помощи стопорного винта установлена втулка с закрепленной на ней двойной спиральной пружиной.

Отогнутые концы пружины охватывают нижнее ребро кронштейна, осуществляя таким образом гибкую связь валика с кронштейном.

Верхние лапы кронштейна шарнирно соединены с вилкой тяги регулятора.

В средней части вилки имеются штыри, которые входят в кольцевой паз муфты регулятора, связывая вилку с муфтой.

В верхней части вилка связана при помощи тяги с поводком рейки насоса.

На верхнем конце вилки тяги регулятора имеется площадка с резьбовым отверстием для регулировочного болта вилки и его контргайки. Регулировочный болт при работе регулятора упирается в призму обогатителя, установленную на валике обогатителя. При помощи этого болта производится регулировка максимальной часовой подачи топливного насоса.

Валик обогатителя установлен в двух отверстиях, имеющихся в стенках верхней части корпуса регулятора. На заднем конце валика имеется лыска, удерживающая валик от проворачивания при помощи штифта, запрессованного в корпус регулятора.

Посредине валика стопорным винтом закреплена призма обогатителя. Между призмой и шайбой, закрывающей резиновый сальник, на валик надета пружина 27. На наружный конец валика обогатителя посажена и закреплена штифтом кнопка, пользуясь которой можно увеличить подачу топлива при пуске дизеля, облегчая пуск. При оттягивании этой кнопки на себя валик обогатителя перемещается вправо. Регулировочный болт вилки при этом соскочит с призмы, и вилка, подавшись вперед, через тягу передвинет рейку в переднее положение, увеличивая подачу. На первых вспышках регулятор отведет вилку назад и валик обогатителя вместе с призмой под действием пружины вернется на место.

Корпус регулятора сверху закрывается чугунной крышкой, закрепленной четырьмя болтами.

В заднюю стенку корпуса регулятора ввернут винт-упор, застопоренный контргайкой.

Этот упор служит для предупреждения возникновения разносных оборотов регулятора при случайном заедании рейки, так как шарнир вилки, упираясь в этот унор, исключает эластичность системы рычагов, делает систему жесткой, увеличивая перестановочную силу регулятора в несколько раз.

Смазка механизмов регулятора производится маслом. Масло заливается через пробку в корпусе фланца крепления регулятора до уровня контрольной пробки 15, ввернутой в заднюю стенку корпуса регулятора. Спуск масла производится через спускное отверстие в корпусе фланца крепления регулятора, также закрываемое пробкой.

Работа регулятора. При вращении валика регулятора грузы, установленные на осях крестовины, вращающейся вместе с валиком, под действием центробежных сил стремятся разойтись, поворачиваясь при этом на своих осях. При повороте грузов на осях ножки их упираются в радиально-упорный подшипник, стремясь отодвинуть его назад, а вместе с ним передвинуть назад и муфту регулятора. Передвижению муфты назад противодействуют пружины регулятора, стремящиеся переместить муфту в обратном направлении, т. е. вперед.

При. установившемся режиме работы и неизменной нагрузке центробежные силы грузов регулятора и натяжение пружин уравновешиваются, и муфта регулятора устанавливается в каком-то определенном положении.

Вместе с муфтой регулятора передвигается и устанавливается связанная с ней штырями вилка тяги регулятора. На положение вилки в системе рычажного механизма регулятора, кроме муфты, оказывает влияние положение нижних концов вилки, определяемое углом поворота кронштейна вилки.

В зависимости от взаимного положения этих двух точек вилки, т. е. штырей, определяемых положением муфты регулятора, и концов вилки, определяемых углом поворота кронштейна, меняется положение верхнего конца вилки, связанного тягой с рейкой насоса, т. е. непосредственно влияющего на регулирование подачи топлива.

Ниже рассмотрено несколько характерных моментов при работе регулятора на максимальном скоростном режиме.

На рисунке 2 схематически показаны два положения механизма регулятора при работе на максимальном скоростном режиме: а — на оборотах холостого хода; б — при полной нагрузке дизеля. Для работы регулятора на максимальном скоростном режиме (1400 об/мин при наибольшей мощности) рычаг регулятора должен быть установлен в крайнее заднее положение, т. е. до соприкосновения упора с головкой болта-ограничителя максимального числа оборотов. При этом положении рычага регулятора кронштейн вилки будет повернут двойной спиральной пружиной против часовой стрелки и займет положение, при котором верхние лапки его будут несколько отклонены от вертикальной оси назад.

На максимальных оборотах холостого хода (1500—1525 об/мин) муфта регулятора передвигается в крайнее заднее положение. В этом случае вилка тяги регулятора займет положение, при котором тяга вытянет рейку назад настолько, чтобы обеспечивалась минимальная подача топлива, необходимая для работы дизеля на холостых оборотах. Регулировочный болт вилки при этом не доходит до призмы обогатителя.

Рис. 2. Схема положений механизма регулятора при работе на максимальном скоростном режиме.

При возрастании нагрузки обороты валика регулятора, а следовательно, и центробежные силы грузов будут уменьшаться, и муфта регулятора под действием пружины начнет перемещаться вперед.

Вместе с муфтой будет перемещаться вперед, поворачиваясь на оси кронштейна, вилка регулятора. Связанная с ней тягой рейка насоса будет передвигаться вперед, увеличивая подачу топлива.

При максимальной нагрузке дизеля и числе оборотов коленчатого вала, равном 1400 в минуту, вилка тяги регулятора займет положение, при котором регулировочный болт вилки дойдет до призмы обогатителя и конец его упрется в скошенную поверхность призмы, а рейка насоса передвинется вперед на полную подачу топлива.

Рис. 3. Схема действия корректирующего устройства регулятора:
а — при полной нагрузке дизеля; б — при перегрузке на максимальном крутящем моменте.

При дальнейшем увеличении нагрузки обороты дизеля будут падать.

Для возможности увеличения крутящего момента дизеля при перегрузке (уменьшенное число оборотов) в регуляторе предусмотрено корректирующее устройство, обеспечивающее повышенную подачу топлива насосом при уменьшении числа оборотов дизеля вследствие перегрузки. Основными элементами корректирующего устройства являются двойная спиральная пружина, закрепленная на втулке валика рычага регулятора, и призма обогатителя.

На рисунке 3 схематически показано действие корректирующего устройства.

Падение оборотов дизеля при перегрузке вызывает уменьшение центробежных сил грузов регулятора, вследствие чего сила натяжения пружин превысит центробежные силы грузов и муфта будет стремиться передвинуться вперед.

Передвижению муфты будет препятствовать вилка, верхний конец которой прижат к призме обогатителя, а нижний связан с кронштейном.

Преодолевая сопротивление двойной спиральной пружины, муфта, нажимая на штыри вилки, постепенно начнет поворачивать кронштейн, передвигая его верхние лапы вперед. При этом вилка будет перемещаться вперед и вверх.

Регулировочный болт вилки, скользя вверх по скошенной поверхности призмы обогатителя, дополнительно подаст вилку вперед.

В результате перемещения вилки рейка насоса передвигается вперед, и подача топлива в цилиндры будет несколько увеличена.

Выключение подачи топлива достигается переводом рычага регулятора в крайнее переднее положение.

При повороте рычага регулятора в крайнее переднее положение, т. е. до соприкосновения упора с торцом шпильки, регулирующей выключение подачи топлива, кронштейн вилки повернется спиральной пружиной по часовой стрелке и займет новое положение, при котором верхние лапы его наклонятся вперед от вертикальной оси.

Нижний конец вилки при этом переместится вперед, а верхний уйдет назад и вытянет рейку насоса в крайнее заднее положение, при котором подача топлива в цилиндры будет прекращена.

Рассмотренные выше два крайних положения рычага регулятора определяют взаимодействие деталей механизма регулятора при максимальном скоростном режиме и при выключенной подаче.

Все промежуточные положения рычага регулятора, устанавливаемые при помощи фрикционного акселератора, задают различные скоростные режимы, на которых регулятор обеспечивает устойчивую работу дизеля, поддерживая постоянное число оборотов, соответствующее заданному скоростному режиму.

При перемещении рычага регулятора из крайнего заднего положения скоростные режимы дизеля будут уменьшаться по мере перемещения рычага вперед.

При переводе работы дизеля на новый скоростной режим, заданный промежуточным по ложением рычага регулятора, в механизме ре гулятора должно установиться новое положе ние равновесия, при котором центробежные силы грузов и натяжения пружин регулятор; будут уравновешиваться.

При повороте рычага регулятора в проме жуточное положение, обеспечивающее заданны скоростной режим, двойная спиральная npj жина на его валике будет стремиться повернут кронштейн в новое положение.

Постепенно поворачиваясь, кронштейн будет перемещать нижний конец вилки. Пр этом верхний конец ее начнет перемещатьс в обратном направлении, изменяя подачу тс плива.

Изменение подачи топлива вызовет измене ние числа оборотов, равновесие между центре бежными силами грузов и силой натяжени пружин нарушится, и муфта начнет передвигаться в новое положение.

В результате постепенного перемещени кронштейна, вилки и муфты установится ново положение равновесия механизма регуляторе при котором постоянное число оборотов, по сдерживаемое регулятором, будет соответствовать новому заданному скоростному режиму.

Рис. 4. Регуляторная характеристика дизеля Д-38.

Наличие упругой связи, в виде двойной спиральной пружины, между валиком рычага регулятора и кронштейном вилки разгружает механизм регулятора от дополнительных усилий, возникающих при резком изменении скоростных режимов и неизбежных при отсутствии упругой связи.

Всережимный регуглятор обеспечивает устойчивую работу дизеля независимо от меняющейся нагрузки, не требуя частой перестановки рычага управления дизелем. Регулятор, действуя на рейку топливного насоса, автоматически изменяет величину крутящего момента дизеля в зависимости от колебания нагрузки. При увеличении нагрузки число оборотов двигателя падает, крутящий момент дизеля возрастает, и, наоборот, при уменьшении нагрузки число оборотов повышается и крутящий момент уменьшается. Поэтому дизель Д-38 нормально работает на регуляторных (вертикальных) ветвях характеристики. При перегрузках, когда вступает в работу корректор подачи топлива, дизель работает по исправленной корректором характеристике и число оборотов его уменьшается.