СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА НАЧАЛА НАГНЕТАНИЯ ТОПЛИВА СЕКЦИЕЙ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК F02M65/00 

Изобретение относится к области испытания и регулировки топливных систем дизелей и предназначено для определения угла начала нагнетания топлива секцией топливного насоса высокого давления.

Известен способ определения угла начала нагнетания топлива секцией топливного насоса высокого давления (ТНВД) (Федосов И.М., Машкин А.Л. Руководство по испытанию и регулировке топливной аппаратуры автотракторных дизелей. - Малоярославец: ОАО "МОПАЗ", e-mail: mopaz@kaluga.ru www.mopaz.ru, с.9-13), заключающийся в том, что при вращении кулачкового вала ТНВД на стенде вручную вначале по направлению его вращения, а затем против по моменту начала подъема уровня топлива в трубке моментоскопа (момент страгивания мениска) или моменту прекращения вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке, используя градуированную шкалу на диске стенда, фиксируют значения углов, соответствующих моментам перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера, подсчитывают количество градусов между зафиксированными значениями углов и принимают среднее их значение за угол начала нагнетания топлива.

Недостатком данного способа является недостаточная точность измерения действительного значения угла начала нагнетания топлива секцией насоса, обусловленная невозможностью прямого измерения значения угла поворота кулачкового вала насоса, соответствующего моменту совпадения осей плунжера и профиля кулачка, а также вносимыми в измерения погрешностями, вызываемыми кронштейном, плитой крепления насоса, соединительной муфтой стенда, о чем свидетельствуют результаты измерения угла начала нагнетания топлива секцией насоса УТН-5 при вращения кулачкового вала "по ходу и против хода", проведенные на Малоярославецком опытно-производственном акционерном заводе (АОА "МОПАЗ").

На фиг.1 показана схема измерения угла начала нагнетания топлива секцией насоса УТН-5. При измерении угла "по ходу" вращения кулачкового вала (позиция I) значение угла было 60°. При измерении угла "против хода" вращения кулачкового вала (позиция II) значение угла было 54°. При измерении угла "по ходу - против хода" двойной (суммарный) угол составил 114°, а действительное значение угла принято равным 114:2=57° (позиция III). Следовательно, измерение угла только "по ходу" вращения в приведенном примере дает ошибку не менее 3°. Вместе с тем при измерении угла начала нагнетания топлива по методу "двойного угла" значение угла начала нагнетания определяется косвенным путем и также является приближенным.

Кроме того, при известном способе измерения не учитывается характер износа рабочих поверхностей профиля кулачка, также влияющий на величину измеряемых углов, а следовательно, и точность измерения.

В случае применения в известном способе метода проливки топлива для определения угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД обеспечивается большая точность измерения значений углов поворота кулачкового вала насоса, чем при использовании моментоскопа. При этом в головку насоса, установленного на стенде, топливо подают под давлением, превышающем давление открытия нагнетательного клапана, предварительно заглушив перепускное отверстие головки насоса (закрывают выход топлива из головки насоса), а подсчет величины угла начала нагнетания ведут так же, как и в случае использования моментоскопа, то есть по ходу и против хода вращения кулачкового вала. В связи с этим и в этом случае значение угла начала нагнетания определяется косвенным путем и также является приближенным.

Технический результат направлен на повышение точности измерения угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД.

Технический результат достигается тем, что в способе определения угла начала нагнетания топлива секцией топливного насоса высокого давления (ТНВД), заключающемся в том, что при вращении кулачкового вала ТНВД на стенде вручную вначале по направлению его вращения, а затем против по моменту начала подъема уровня топлива в трубке моментоскопа (момент страгивания мениска) или моменту прекращения вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке, используя градуированную шкалу на диске стенда, фиксируют значения углов, соответствующих моментам перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера, одновременно при вращении вала насоса вначале по направлению вращения, а затем против, при нахождении рейки подачи топлива в положении, соответствующем максимальной подаче, дополнительно, используя градуированную шкалу диска стенда, по моменту прекращения движения топлива в трубке моментоскопа или моменту начала интенсивного вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке фиксируют значения углов поворота кулачкового вала, соответствующих моментам открытия отсечного отверстия (отсечки топлива) при достижении верхней кромкой отсечной канавки плунжера нижней кромки отсечного отверстия втулки, при этом среднее из двух зафиксированных значений принимается за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а значение угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД определяют как разность между значениями углов, соответствующих начальной точке отсчета и моменту перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера при вращении вала насоса по направлению вращения.

Отличительным признаком является то, что одновременно при вращении вала насоса вначале по направлению вращения, а затем - против, при нахождении рейки подачи топлива в положении, соответствующем максимальной подаче, дополнительно, используя градуированную шкалу диска стенда, по моменту прекращения движения топлива в трубке моментоскопа или моменту начала интенсивного вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке фиксируют значения углов поворота кулачкового вала, соответствующих моментам открытия отсечного отверстия (отсечки топлива) при достижении верхней кромкой отсечной канавки плунжера нижней кромки отсечного отверстия втулки, при этом среднее из двух зафиксированных значений принимается за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а значение угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД определяют как разность между значениями углов, соответствующих начальной точке отсчета и моменту перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера при вращении вала насоса по направлению вращения.

На фиг.2 изображена насосная секция топливного насоса типа 4ТН.

Секция работает следующим образом. При вращении кулачкового вала 21 насоса его кулачок 22 через ролик 20, толкатель 19, регулировочный болт 17, зафиксированный контргайкой 18, приводит в движение плунжер 13, имеющий на своей боковой поверхности две винтовые канавки а и в, который, перемещаясь вверх во втулке 14, зафиксированной винтом 12 в головке 3 насоса, перекрывает впускное отверстие 10, прекращая поступление топлива из продольного канала 11 в надплунжерную полость. При дальнейшем движении плунжера 13 вверх давление в надплунжерной полости повышается, нагнетательный клапан 8 вместе с разгружающим пояском д, преодолевая усилие пружины 6, отрывается от запирающего конуса е седла 9 клапана и топливо по канавкам г поступает в полость ж штуцера 7, о чем свидетельствует начало движения мениска топлива в трубке 1 моментоскопа.

При достижении верхней кромкой отсечной канавки 2 плунжера 13 нижней кромки отсечного отверстия 5 топливо из надплунжерного пространства по каналу б перетекает в продольный канал 4, давление топлива снижается, клапан 8 закрывается, а движение мениска топлива в трубке 1 моментоскопа прекращается.

При дальнейшем вращении кулачкового вала 21 плунжер 13 под действием пружины 15 с тарелью 16 опускается вниз, после чего процесс нагнетания топлива повторяется.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

Для определения угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД насос устанавливают на стенд, переводят рейку подачи топлива в положение, соответствующее максимальной подаче, затем вручную вращают кулачковый вал 21 ТНВД вначале по направлению его вращения, а затем - против, при этом, используя градуированную шкалу стенда, последовательно фиксируют значения углов, соответствующих моментам перекрытия впускного отверстия 10 втулки секции ТНВД торцом плунжера 13 по моменту начала подъема уровня топлива в трубке 1 моментоскопа или моменту прекращения вытекания топлива через штуцер 7 секции ТНВД при его проливке, а также соответствующих открытию отсечного отверстия 5 (отсечки топлива) моментам достижения верхней кромкой отсечной канавки 2 плунжера 13 нижней кромки отсечного отверстия 5 втулки 14 по моменту прекращения движения топлива в трубке 1 моментоскопа или моменту начала интенсивного вытекания топлива через штуцер 7 секции ТНВД при его проливке.

При этом среднее значение между зафиксированными углами в момент прекращения движения топлива в трубке 1 моментоскопа или в момент начала интенсивного вытекания топлива через штуцер 7 секции ТНВД при его проливке при вращении кулачкового вала по направлению вращения и против принимается за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка 22 с осью плунжера 13 секции ТНВД, то есть за угол начальной точки отсчета. После этого определяют значение угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД как разность между значениями углов, соответствующих начальной точке отсчета и моменту перекрытия впускного отверстия 11 втулки 14 секции ТНВД торцом плунжера 13 при вращении вала насоса 21 по направлению вращения.

Предлагаемый способ более совершенен по сравнению с известным, так как повышает точность измерения угла поворота кулачкового вала насоса, соответствующего моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД, обусловленную уменьшением величины углового перемещения кулачка при проведении измерений (до 20-30 град), за счет снижения относительной погрешности измерений, связанных с износом рабочей поверхности профиля кулачка, а также вызванных деталями крепления ТНВД и приводом стенда. В свою очередь, это будет способствовать более точной регулировке угла опережения впрыскивания топлива в цилиндры двигателя, а следовательно, позволит улучшить (или поддержать на заданном уровне) мощностные и экономические характеристики двигателя.

Определение угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД предложенным способом можно производить как непосредственно на двигателе, в том числе и в полевых условиях, так и при испытаниях и регулировке топливных насосов на испытательном стенде.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности испытаниям и регулировке топливных систем дизелей, и предназначено для определения угла начала нагнетания топлива секцией топливного насоса высокого давления. Изобретение направлено на повышение точности измерения угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД. Способ определения угла начала нагнетания топлива секцией топливного насоса высокого давления (ТНВД) заключается в том, что при вращении кулачкового вала ТНВД на стенде вручную вначале по направлению его вращения, а затем против по моменту начала подъема уровня топлива в трубке моментоскопа (момент страгивания мениска) или моменту прекращения вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке, используя градуированную шкалу на диске стенда, фиксируют значения углов, соответствующих моментам перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера. Одновременно при вращении вала насоса вначале по направлению вращения, а затем против при нахождении рейки подачи топлива в положении, соответствующем максимальной подаче, дополнительно, используя градуированную шкалу диска стенда, по моменту прекращения движения топлива в трубке моментоскопа или моменту начала интенсивного вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке фиксируют значения углов поворота кулачкового вала, соответствующих моментам открытия отсечного отверстия (отсечки топлива) при достижении верхней кромкой отсечной канавки плунжера нижней кромки отсечного отверстия втулки. При этом среднее из двух зафиксированных значений принимается за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета). Значение угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД определяют как разность между значениями углов, соответствующих начальной точке отсчета и моменту перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера при вращении вала насоса по направлению вращения. 2 ил.

Способ определения угла начала нагнетания топлива секцией топливного насоса высокого давления (ТНВД), заключающийся в том, что при вращении кулачкового вала ТНВД на стенде вручную вначале по направлению его вращения, а затем против по моменту начала подъема уровня топлива в трубке моментоскопа (момент страгивания мениска) или моменту прекращения вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке, используя градуированную шкалу на диске стенда, фиксируют значения углов, соответствующих моментам перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера, подсчитывают количество градусов между зафиксированными значениями углов и принимают среднее их значение за угол начала нагнетания топлива, отличающийся тем, что одновременно при вращении вала насоса вначале по направлению вращения, а затем против при нахождении рейки подачи топлива в положении, соответствующем максимальной подаче, дополнительно используя градуированную шкалу диска стенда, по моменту прекращения движения топлива в трубке моментоскопа или моменту начала интенсивного вытекания топлива через штуцер секции ТНВД при его проливке фиксируют значения углов поворота кулачкового вала, соответствующих моментам открытия отсечного отверстия (отсечки топлива) при достижении верхней кромкой отсечной канавки плунжера нижней кромки отсечного отверстия втулки, при этом среднее из двух зафиксированных значений принимается за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а значение угла начала нагнетания топлива секцией ТНВД определяют как разность между значениями углов, соответствующих начальной точке отсчета и моменту перекрытия впускного отверстия втулки секции ТНВД торцом плунжера при вращении вала насоса по направлению вращения.