СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА Российский патент 2001 года по МПК F02D41/22 

Уровень техники
Изобретение касается способа эксплуатации устройства для впрыска топлива и устройства для впрыска топлива, известных из патента США N 5197438, при которых топливо в замеренном количестве под высоким давлением подается в пневмоаккумулятор высокого давления, управление давлением которого осуществляется с помощью ограничительного клапана и из которого топливо для впрыскивания отбирается с помощью клапанных форсунок с электрическим управлением. При использовании эксплуатировавшегося известным способом устройства для впрыска топлива может случиться так, что система пневмоаккумулятора высокого давления для подачи топлива станет негерметичной, что, в частности, является особенно критическим в отношении высоких давлений впрыска топлива у двигателей внутреннего сгорания с принудительной системой зажигания.

Преимущества изобретения
С помощью способа эксплуатации устройства для впрыска топлива указанного типа теперь в соответствии с изобретением можно автоматически точно определить, если такая система высокого давления, в частности, в области пневмоаккумулятора высокого давления, станет негерметичной. При этом при возникновении негерметичности предпочтительным образом осуществляется предупреждение или может осуществляться непосредственное вмешательство в устройство для впрыска топлива с целью избежания дальнейших повреждений.

При этом в соответствии с пунктом 2 формулы изобретения с помощью измерительного устройства особенно предпочтительным образом регистрируется количество необходимого для регулирования давления подачи топлива в пневмоаккумуляторе высокого давления. Тем самым при известной подаче поданного под высоким давлением топлива в пневмоаккумулятор высокого давления и при известном количестве впрыскиваемого топлива через клапанные форсунки получают точный баланс впрыскнутого и отведенного топлива, который показывает отклонение от поданного и отведенного топлива только тогда, когда появляется утечка в пневмоаккумуляторе высокого давления. При этом предпочтительно легко можно регистрировать получаемое из частоты вращения привода топливного насоса и его постоянной подачи за один оборот приводного вала поданное количество с помощью устройства управления и уже имеются необходимые для управления клапанными форсунками сигналы, которые соответствуют впрыскнутому количеству топлива.

В предпочтительном усовершенствованном варианте выполнения в соответствии с пунктами 3 и 4 формулы изобретения приводится устройство для впрыска топлива для реализации способа в соответствии с пунктом 2 формулы изобретения.

Пример выполнения изобретения представлен на чертеже и более подробно описывается в нижеследующем описании.

Описание примера выполнения
На чертеже показан пневмоаккумулятор 1 подачи топлива, который с помощью питающей линии 2 снабжается от топливного насоса 3, который всасывает топливо из топливного бака 4, топливом, которое подается под высоким давлением впрыскивания. При этом возникают давления, которые в основном превышают 1000 бар. Давление в пневмоаккуммуляторе подачи топлива регистрируется с помощью датчика давления 6, сигнал которого подается в устройство управления 7, с помощью которого при превышении жестко установленного или желательного давления, которое может зависеть от соответствующего режима работы двигателя внутреннего сгорания, благодаря соответствующему сигналу приводится в действие ограничительный клапан 9. Этот ограничительный клапан находится в сливной линии 10 топлива от пневмоаккумулятора подачи топлива высокого давления к топливному баку 4. Кроме того от пневмоаккумулятора подачи топлива высокого давления отходят нагнетательные трубопроводы 11, которые соединены соответственно с одной из клапанных форсунок 14, с помощью которой к надлежащему моменту времени в двигатель внутреннего сгорания может впрыскиваться соответственно желательное количество топлива. Управление количеством впрыскиваемого топлива в соответствующий момент времени также осуществляется с помощью устройства управления 7, которое получает для этого управляющие сигналы в соответствии с частотой вращения и нагрузкой, при которой должен эксплуатироваться соответствующий двигатель внутреннего сгорания. Регулирование количества впрыскиваемого топлива осуществляется, например, известным способом с помощью клапанов с электромагнитным управлением, которые осуществляют управление соединением между пневмоаккумулятором высокого давления и клапанной форсункой. При этом возможно возникающее избыточное количество топлива, которое накапливается в топливном аккумуляторе, также может возвращаться по сливному трубопроводу 10 в топливный бак.

При этом топливный насос приводится в действие, например, синхронно с приведенным в действие от устройства впрыскивания топлива двигателем внутреннего сгорания, т.е. с частотой вращения, которая также регистрируется с целью управления впрыскиванием. Однако топливный насос может приводиться в действие также отдельно с помощью специального привода и при этом также может регистрироваться относящаяся к этому частота вращения привода топливного насоса, например, с помощью датчика частоты вращения 15. С помощью этой частоты вращения привода и того факта, что топливный насос осуществляет неизменную объемную подачу за один оборот, теперь с помощью этой частоты вращения можно регистрировать поданное в пневмоаккумулятор высокого давления количество топлива, так что от измерительного устройства для непосредственного измерения поданного количества топлива можно отказаться. Однако, если топливоподкачивающий насос по определенным соображениям работает с переменным объемом подачи, можно также регистрировать поданное им количество топлива по управляющим сигналам или с помощью расходомера.

Так как это при эксплуатации устройства для впрыска топлива с очень высокими давлениями является критическим, если в системе высокого давления, в частности, в пневмоаккумуляторе высокого давления 1, появляются негерметичности, необходимо контролировать герметичность этого аккумулятора. С помощью поданного топливоподкачивающим насосом 3 количества топлива и отведенного с помощью клапанных форсунок 14 количества топлива в сочетании с отведенным для регулирования давления подачи в пневмоаккумуляторе высокого давления количеством топлива, а также возможно падающим управляемым количеством для устройства впрыскивания теперь можно устанавливать баланс из поданного и отведенного топлива. Однако для этого необходимо измерять регулируемое с помощью ограничительного клапана количество топлива с помощью расходомера 17 в линии 10 для отвода топлива. Соответствующий этому количеству сигнал, суммированный с выдаваемым устройством управления сигналом, соответствующим общему количеству впрыскнутого топлива, теперь с помощью устройства сравнения 18 сравнивается с соответственно обработанным сигналом объемной подачи топливоподкачивающего насоса 3, полученным из сигнала частоты вращения. При отклонении от поданного и вновь отведенного количества топлива с помощью устройства управления 7а, приведенного в действие с помощью устройства сравнения 18, выдается сигнал для индикатора 20 или для воздействия на работу устройства впрыскивания топлива. При этом с помощью этого сигнала может отключаться, например, привод топливного насоса 3, или выводится из эксплуатации все устройство впрыскивания топлива в двигателе внутреннего сгорания, или переводиться на аварийный режим работы.

В качестве расходомера 17 известным способом может быть предусмотрен вставленный в линию 10 для отвода топлива дроссель и при этом сравнивается давление перед дросселем и после него, чтобы из этого образовать сигнал расхода. Такие измерительные устройства описываются, например, в связи с устройствами впрыскивания в патенте ФРГ N 3722264.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет автоматизировать процесс определения негерметичности топливной системы и повысить точность определения негерметичности. Способ эксплуатации устройства впрыскивания топлива реализуется устройством впрыскивания топлива для реализации способа, при котором топливо в измеримом количестве подается под высоким давлением в пневмоаккумулятор высокого давления. Управление давлением аккумулятора осуществляется с помощью ограничительного клапана. Из пневмоаккумулятора топливо для впрыскивания отбирается с помощью клапанных форсунок с электрическим управлением. Потери от утечки контролируются благодаря тому, что поданное в пневмоаккумулятор высокого давления топливным насосом количество топлива и отведенное от него с помощью клапанных форсунок и ограничительного клапана количество сравниваются друг с другом и при отклонении этих количеств друг от друга приводится в действие сигнальное устройство или осуществляется воздействие на работу устройства впрыскивания топлива. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ эксплуатации устройства для впрыска топлива, согласно которому топливо в измеримом количестве под высоким давлением подают в пневмоаккумулятор (1) высокого давления, регулируют в нем давление с помощью ограничительного клапана (9) и отбирают из него топливо для впрыска через клапанную форсунку (14), отличающийся тем, что для проверки герметичности пневмоаккумулятора (1) поданное в него количество топлива сравнивают с отведенным из него количеством топлива и при несовпадении показателей количества поданного и отведенного топлива вырабатывают сигнал для индикации или воздействия на работу устройства для впрыска топлива. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество поданного в пневмоаккумулятор (1) топлива определяют путем регистрации частоты вращения вала привода топливоподкачивающего насоса (3), подающего постоянное количество топлива за один оборот вала его привода, на основе сигналов управления количества впрыскиваемого топлива регистрируют количество впрыснутого в пневмоаккумулятор в единицу времени топлива и с помощью расходомера (17), измеряющего отведенное из пневмоаккумулятора (1) количество топлива, регистрируют количество отводимого из него необходимого для поддержания в нем давления топлива. 3. Устройство для впрыска топлива с топливоподкачивающим насосом (3) высокого давления для подачи постоянной нормы топлива, зависящей от частоты вращения вала его привода, в пневмоаккумулятор (1) высокого давления, соединенный с клапанными форсунками (14) отдельными нагнетательными трубопроводами (11), причем для подачи топлива к отдельным клапанным форсункам (14) служат клапаны с электрическим управлением, а для разгрузки пневмоаккумулятора (1) служит линия (10) для отвода топлива, имеющая управляемый в зависимости от давления в пневмоаккумуляторе (1) ограничительный клапан (9), отличающееся тем, что в линии (10) для отвода топлива расположен расходомер (17), соединенный с устройством (7, 7а, 18, 19) управления, имеющим устройство (19) для регистрации поданного насосом (3) в единицу времени количества топлива и устройство (7) для регистрации впрыскиваемого в единицу времени количества топлива, а также устройство (18) сравнения для определения разницы между поданным в пневмоаккумулятор (1) количеством топлива и суммой зарегистрированных расходомером (17) количеств топлива и впрыскиваемого в единицу времени топлива и для выработки сигнала индикации или воздействия на работу устройства впрыска топлива при установлении такой разницы. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что устройство (7, 7а) управления имеет получающее сигналы о поданной нагрузке (Qк) и сигналы о частоте вращения (n) двигателя внутреннего сгорания от источника сигналов о частоте вращения устройство управления расходом топлива, которое служит для выработки сигналов для управления клапанными форсунками (14) с электрическим управлением и эти сигналы с целью регистрации отведенного для впрыскивания из пневмоаккумулятора (1) количества топлива подаются в устройство (18) сравнения, получающее сигналы от регистрирующего устройства (19), которое для регистрации поданного топливоподкачивающим насосом (3) количества топлива соединено с источником сигналов о частоте вращения или датчиком (15) частоты вращения, который по меньшей мере косвенно регистрирует частоту вращения вала привода топливоподкачивающего насоса (3). 5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что расходомер (17) имеет дроссель, расположенный в линии (10) для отвода топлива, и устройство для измерения возникающих в нем перепадов давления топлива в качестве меры расхода.