УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ Российский патент 1996 года по МПК F02M65/00 

Изобретение относится к энергетике, в частности к двигателестроению, и может быть использовано для диагностики двигателей с впрыском топлива по величине угла опережения подачи топлива дизельных двигателей.

Известно устройство измерения угла опережения подачи топлива в дизель, содержащее датчик перемещения иглы форсунки, датчик мертвой точки, формирователи импульсов, триггеры, фильтр низкой частоты, блок индикации, кнопку сброса, переключатель, схему совпадения, два регистра и генератор, частота следования выходных импульсов которого пропорциональна частоте вращения коленчатого вала дизеля. Благодаря этому соотношение частот импульсов на входах первого и второго регистров и частоты вращения коленчатого вала сохраняется неизменным [1]
Однако данное устройство не исключает погрешность определения угла опережения подачи топлива и дает значительный разброс при измерениях.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство для диагностирования топливной аппаратуры дизеля, содержащее датчик угла поворота коленчатого вала дизеля, выполненный в виде стробоскопа и соединенный с ним формирователь импульса запуска стробоскопа, датчик подъема иглы форсунки, подключенный к формирователю импульса, и измерительный прибор [2]
Данное устройство обеспечивает режим измерения угла опережения впрыска топлива и режим измерения углов начала нагнетания, но не проводит диагностирования топливной аппаратуры дизеля, которое основано на анализе кривой подъема иглы форсунки.

Задача изобретения расширение функциональных возможностей устройства.

Отличительные особенности устройства состоят в том, что оно снабжено блоком автоподстройки нуля, выход формирователя импульсов соединен с входом блока автоподстройки нуля, выходом подключенным к первым входам первого, второго и третьего аналоговых ключей, первого и второго компараторов, три другие входа первого компаратора подключены к выходам блока опорных напряжений, а выход первого компаратора соединен со входами формирователей начала и окончания импульса и входом формирователя временного интервала, три выхода которого подключены ко вторым входам первого, второго и третьего аналоговых ключей, причем выходы первого и второго аналоговых ключей через первый и второй пиковые детекторы соответственно выход третьего аналогового ключа через формирователь среднего значения подключены к измерительному прибору, а выход второго пикового детектора через делитель напряжения соединен со вторым входом второго компаратора, выходом подключенным к третьему входу усилителя, два других входа которого соединены с выходами формирователей начала и окончания импульса, при этом выход усилителя соединен со стробоскопом.

Применение в устройстве вышеперечисленных блоков в их функциональном взаимодействии позволяет оценивать темп подъема иглы форсунки, свидетельствующий о нарастании давления и плотности топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Устройство позволяет измерить рабочий ход иглы, оценить гидравлический удар, дает информацию о нарушении теплового режима, а также позволяет определить настройку форсунки и качество ее работы, оценить рабочие процессы сгорания, подвпрыски и т.д.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 кривая сигнала с датчика, где:
α₁ угол опережения впрыска топлива;
α₂α₃ темп подъема иглы форсунки;
α₄ конец впрыска топлива;
α₅ посадка иглы;
H_м максимальный подъем якоря датчика;
H_p рабочий подъем иглы форсунки;
S интегральная площадь подвпрыска.

Устройство для диагностирования топливной аппаратуры дизеля состоит из датчика подъема иглы форсунки 1, выход которого соединен со входом формирователя импульса 2, выходом подключенного ко входу блока автоподстройки нуля 3, выход которого соединен с первыми входами первого аналогового ключа 4, второго аналогового ключа 5,третьего аналогового ключа 6, первого 7 и второго 8 компараторов.

Другие три входа первого компаратора 7 подключены к блоку опорных напряжений 9.

Выход первого компаратора 7 соединен со входами формирователей начала 10 и окончания 11 импульсов и входом формирователя временного интервала 12, первый, второй и третий выходы которого подключены ко вторым выходам первого 4, второго 5 и третьего 6 аналоговых ключей.

Выходы первого 4 и второго 5 аналоговых ключей через первый 13 и второй 14 пиковые детекторы соответственно, а выход третьего аналогового ключа 6 через формирователь среднего значения 15 подключены к измерительному прибору 16.

Выход второго пикового детектора 14 через делитель напряжения 17 соединен со вторым входом второго компаратора 8, выходом подключенного к одному из входов усилителя 18, два других входа которого соединены с выходами формирователей начала 10 и окончания 11 импульса.

Выход усилителя 18 соединен со стробоскопом 19.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения угла опережения впрыска топлива α₁, темпа подъема форсунки α₂α₃ и начало и конец посадки иглы α₄α₅ соответствующая уставка с блока опорных напряжений 9 поступает на первый компаратор 7, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока автоподстройки нуля 3. Сигнал с компаратора 7 формируется, усиливается и запускает стробоскоп 19, который высвечивает углы на диске валоповоротного механизма.

Для измерения высоты подъема иглы форсунки H_мH_p и интегральной площади S сигнал с первого компаратора 7 поступает на формирователь временных интервалов 12, который управляет аналоговыми ключами 4 6. С выхода первого и второго аналоговых ключей 4 и 5 сигнал поступает на первый и второй пиковые детекторы 13 и 14 соответственно, где запоминается мгновенное значение сигнала за выбранный интервал измерения, и далее поступает на измерительный прибор 16.

С выхода третьего аналогового ключа 6 сигнал поступает на формирователь среднего значения 15 и далее на измерительный прибор 16.

Для измерения угла α₄ (конец впрыска) сигнал со второго пикового детектора 14 поступает на делитель напряжения 17 и далее на второй компаратор 8, на другой вход которого подается сигнал с датчика подъема иглы форсунки 1. Сигнал с выхода второго компаратора 8 формируется, поступает на усилитель 18 и далее на стробоскоп 19.

Результаты диагностирования заносятся в протокол наблюдений и сравниваются с допустимыми.

Экономический эффект от применения предложенного устройства обусловлен сокращением простоя локомотива в ремонте, так как диагностирование дизеля производится непосредственно на локомотиве и не требует стационарных условий, а также применения дорогостоящих ЭВМ, наличия реостата для проведения испытаний и диагностики и т. д.

Предлагаемое устройство универсально и позволяет оценить целый комплекс параметров, анализ которых дает возможность судить о наличии или отсутствии различных дефектов и режимах работы топливной аппаратуры дизеля.

Сущность изобретения: устройство для диагностирования топливной аппаратуры дизеля содержит датчик угла поворота коленчатого вала дизеля, выполненный в виде стробоскопа и соединенный с ним формирователь импульса запуска стробоскопа, датчик подъема иглы форсунки 1, подключенный к формирователю импульса 2, и измерительный прибор. Устройство отличается тем, что оно снабжено блоком 3 автоподстройки нуля, выход формирователя импульса соединен с входом блока автоподстройки нуля, который выходом подключен к первым входам первого, второго и третьего аналоговых ключей 4 - 6, первого и второго компараторов 7 и 8, три других входа первого компаратора подключены к выходам блока опорных напряжений 9, а выход первого компаратора соединен со входами формирователей и окончания импульса и входом формирователя 12 временного интервала, три выхода которого подключены ко вторым входам первого, второго и третьего аналоговых ключей, причем выходы первого и второго аналоговых ключей соответственно через первый и второй пиковые детекторы 13 и 14, а вход третьего аналогового ключа - через формирователь 15 усредненного значения подключены к измерительному прибору 16, а выход второго пикового детектора через делитель напряжения 17 соединен со вторым входом второго компаратора, выходом подключенного к одному из входов усилителя 18, два других входа которого соединены с выходами формирователей начала и окончания импульса, при этом выход усилителя соединен со стробоскопом. 2 ил.

Устройство для диагностирования топливной аппаратуры дизеля, содержащее датчик угла поворота коленчатого вала дизеля, выполненный в виде стробоскопа, и соединенный с ним формирователь импульса запуска стробоскопа, датчик подъема иглы форсунки, подключенный к формирователю импульса, и измерительный прибор, отличающееся тем, что оно снабжено блоком автоподстройки нуля, выход формирователя импульса соединен с входом блока автоподстройки нуля, который выходом подключен к первым входам первого, второго и третьего аналоговых ключей, первого и второго компараторов, другие три входа первого компаратора подключены к выходам блока опорных напряжений, а выход первого компаратора соединен с входами формирователей начала и окончания импульсов и входом формирователя временного интервала, три выхода которого подключены к вторым входам первого, второго и третьего аналоговых ключей, причем выходы первого и второго аналоговых ключей соответственно через первый и второй пиковые детекторы, а выход третьего аналогового ключа через формирователь среднего значения подключены к измерительному прибору, а выход второго пикового детектора через делитель напряжения соединен с вторым входом второго компаратора, выходом подключенного к одному из входов усилителя, два других входа которого соединены с выходами формирователей начала и окончания импульса, при этом выход усилителя соединен со стробоскопом.