Способ обкатки топливовпрыскивающего насоса и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК F02M65/00 

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для обкатки топливовпрыскивающего насоса дизеля. Известен способ обкатки топливовпрыскивакщего насоса, соединенного при помощи топливопроводов с форсун ками и снабженного насосными элемен тами и кулачковым валом с кулачками связанным с валом привода, заключаю щийся в том, что впрыскивают топливо через форсунки на протяжении заданного отрезка времени при начальном и конечном скоростных режимах обкатки ft J. Известно также устройство для об катки топливовпрыскивающего насоса, соединенного при помощи топливопроводов с форсунками, содержащее топливный бак с фильтром и трубопроводами, электродвигатель и вал привода, связанный с кулачковым валом на соса СО Недостатками известного способа являются слабость динамического воз действия .на детали топливовпрыскива щего насоса при изменении скоростно го режима, растянутость процесса во времени и, как следствие, низкая ин тенсивность приработки. Недостатком известного устройства является низкая эффективность вследствие слабой интенсивности при работки деталей и больших затрат вр мени на обкатку. Цель изобретения - приближение условий обкатки к эксплуатационным и интенсификация приработки деталей а также повышение эфф активности уст ройства. Указанная цель достигается тем, что согласно способу обкатки топлйвовпрыскивающего насоса, соединенного при помощи топливопроводов с форсунками и снабженного насосными элементами и кулачковым валом с кулачками, связанными с валом привода, заключакнцемуся в том, что впрыс кивают топливо через форсунки на протяжении заданного отрезка времени при начальном и конечном скорост нык режимах обкатки, периодически изменяют при впрыскивании величину угловой скорости вращения кулач-ково го вала в течение каждого оборота с частотой изменения за один оборот равный числу кулачков насоса, и фазой, соответствующей размещению начала впрыскивания на участке с возрастающей угловой скоростью кулачкового вала,, а начальный и конечный скоростные режимы обкатки устанавливают путем фазового смещения насосных элементов относительно кулачкового вала и изменения рас.стояния между осями кулачкового вала и вала привода. Кроме того, фазовое смещение насосных элементов относительно кулачкового вала осуществляют путем поворота корпуса топливовпрыскивающего насоса относительно оси кулачкового вала, а изменение расстояния между осями кулачкового вала и ва- . I.; ла.привода - путем перемещения всего насоса параллельно оси кулачкового вала. Поставленная цель достигается тем, что устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса, соединенНого при помощи топливопроводов с форсунками, содержащее топливный бак с фильтром и трубопроводами, электродвигатель и вал привода, связанный с кулачковым валом насоса, снабжено кривошипом, установленным на валу привода, вращающейся кулисой, связанной через шарнир с кривошипом, и размещенной перед насосом понижающей передачей, входной вал которой соединен с кулисой, а выходной вал через соединительную муфту с кулачковым валом насоса. Кроме того, входной вал понижающей передачи расположен относительно оси вала привода на расстоянии Е 0,5 г, где г - радиус кривошипа. Передаточное отношение понижающей передачи равно числу кулачков на кулачковом валу топливовпрыскивающего насоса. На фиг, 1 представлена принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа обкатки; на фиг, 2 - расчетная схема механизма привода насоса (буквами а, б, в обозначены звенья механизма); на фиг. 3 - график зависимости аналога угловой скорости () кулисы от угла поворота (%) вала привода-, на фиг, 4 - графики зависимостей аналога угловой скорости (i4i) от величины Л, представляющей отношение расстояния от оси вала привода до оси входного вала к радиусу кривошипа4 на фиг. 5 - циклограмма изменения угловой скорости

31

(u) кулачкового вала от угла его поворота в процессе обкатки насоса.

Графики гид (фиг. 4) показывают зависимости соответственно мини-мума и максимума аналога угловой скорости, а график е - отношение максимума к минимуму аналога угловой скорости от величины .Я -, на фиг. 5 i и Л2 обозначены кривые скорости для двух различных значений параметра Л, I и II ( точки ж и з) - начальньй и конечньй скоростные режимы обкатки насоса; и) г и j; соответствующие значения угловой скорости на режимах I и II; угол поворота корпуса топливовпрыскивакяцего насоса при переходе с режима I на II обкатки, цифры 1, 2, 3, 4 обозначают секции насоса.

Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса 1 (фиг. 1) содержит топливньй бак 2, кронштейн 3 для крепления насоса 1, топливопроводы 4 и форсунки 5, сосуд 6 для измерения подачи топлива, привод насоса 1, включающий электродвигатель 7 с блоком управления 8, клиноременную передачу 9 и вал 10 привода с маховиком 11 и кривошипом 12. Устройство снабжено регулируемым по высоте столом 13, который крепится на станине 14 с помощью винтовой стойки 15и может перемещаться вдоль направляющих 16. Высота подъема стола регулируется с помощью гайки 17 и фиксируется контргайкой 18, а измеряется приспособлением 19.

На столе 13 смонтиррвана понижающая зубчатая передача 20, входной вал 21 которой снабжен вращающейся кулисой 22, связанной с кривошипом 12 вала 10 привода при помощи шарнира 23. Выходной вал 24 передачи 20 оснащен соединительной муфтой 25, связывающей его с кулачковьм валом 26 топливовпрыскивающего насоса 1. Передача 20 вьшолнена понижающей, поскольку она обеспечивает повторение заданного числа раз закона вращения кулисы 22 на.каждом обороте кулачкового вала 26 насоса 1, в течение которого осуществляют впрыскивание все насосные элементы.

Перемещение рейки насоса 1 наблюдают с помощью индикатора 27, а рь1г чаг управления регулятором устанавливают в положение подачи тягой 28,

70184. 4 ,

Способ обкатки топливовпрыскивающего насоса осуществляется следующим образом.

Насос 1 в сборе с регулятором устанавливают на столе 13 с помощью кронштейна 3 и через соединительную муфту 25 npHcof диняют к выходному валу 24 передачи 20. Рычаг управления переводят тягой 28 в положение 10 подачи топлива. К штуцерам насоса 1 присоединяют при помощи топливопроводов 4 форсунки 5. Включают электродвигатель 7 и приводят во вращение через клиноременную передачу 9, вал 5 10 привода, кривощип 12, кулису 22, ;понижающую передачу 20 и через соединительную муфту 25 кулачковый вал 26 топливовпрыскивающего насоса 1. Кулисный механизм с вращакнцейся 0 кулисой 22 преобразует равномерное вращение вала 10 привода в неравномерное вращение кулисы 22, а следовательно, и кулачкового вала 26 насоса 1.

5 Неравномерное вращение кулисы 22 по требуемому закону обеспечивать

ется при условии Л - 0,5 или

г

равносильно Е 0,3г. Изменение угловой скорости звена 4 (фиг. 2) в зависимости от угла поворота звена 2 происходит по закону

/ ,

(---Ч ; ; „

cos

fi + l- 2astn42

где i - аналог угловой скорости вращения кулисы (звено 4 на фиг. 2), 2 угол поворота кривошипа

(звено 2),

- отнощение расстояния от оси вала привода до оси входного вала (Е) к радиусу кривошипа (г). Для получения истинной угловой скорости звена 4 (фиг. 2) необходимо взять произведение угловой скорости звена 2 на аналог угловой скорости.

Из расчетного графика i 2 вьшолненного для Л 0,5 (фиг. 3) следует, что зависимость имеет по одной точке минимума и максимума и представляет собой кривую с положительным и отрицательным ускорением. Из фиг. 3 видно, что значения аналога угловой скорости различаются в 3 раза, что позволяет сообщить кулачковому валу насоса неравномерное вращение в течение одного оборо та. В качестве начального режима обкатки можно принять, например, точку минимума, а в качестве конечного - точку максимума на графике фиг. 3. На фиг,4 показано, что аналог угловой скорости зависит также от величины 7 , что дополнительно используется для регулировки скоростного режима обкатки насоса. Для обкатки топливовпрыскивающих насосов многоцилиндровых дизелей, имеющих кулачковые валы с рядом кулачков по числу насосных элементов, обслуживающих отдельные цилиндры дизеля, необходимо, чтобы угловая скорость вращения кулачкового вала изменялась от минимума до максимума в период между очередными циклами впрыскивания отдельных насосных элементов, т. е. необходимо один по ворот кулисы повторить столько раз на одном обороте кулачкового вала насоса, сколько насосних элементов, либо кулачков на кулачковом валу. Указанное требование выполняется спомощью понижающей передачи устройства, передаточное отношение которой выбирают- равным числу кулачко на кулачковом валу. Для большей универсальности устройства передачу 20 необходимо вьшолняуь многоступен чатой с переключением передач в зав симости от числа кулачков обкатывае мого насоса. С учетом понижения угловой скоро ти вращения в приводе и увеличения числа ее колебаний на одном обороте вала привода в соответствии с количеством кулачков формула (1) для расчета угловой скорости вращения кулачкового вала приобретает вид / -bsin T.k ,и, л . 7 «s-in У- . A +i--i; Sin При неизменной .частоте вращение вала 10 привода поворотом корпуса топливовпрыскивающего насоса 1 на кронштейне 3 находят момент начала подачи топлива, совпадающий с заданной точкой ж (фиг. 5) на кривой скорости. Достигаемое при этом фазовое смещение насосных элементов относительно кулачкового вала обеспечивает начальпьй скоростной режим, на котором проводится обкатка насоса на протяжении заданного отрезка времени. Затем без остановки устройства поворачивают корпус насоса на угол и тем самым переводят устройство на конечный более высокий скоростной режим, на котором также осуществляют обкатку на протяжении заданного отрезка времени. Изменение режима обкатки достигают также путем изменения смещения между осями кулачкового вала и вала 1привода, т. е. изменения величины Л , что обеспечивают поворотом гайки 17, определяющей выступание винтовой стойки 15 над станиной 14, и последующей фиксацией ее контргайкой 18. В приведенном на фиг. 5 примере (к 4) в течение одного оборота кулачкового вала его угловая скорость четыре раза меняет свое значение, чем обеспечивает подъем и опускание центробежных грузов регулятора и соответствующее перемещение рейки и всех сопряжений топливовпрыскиваю- щего насоса. Предлагаемый способ и устройство позволяют приблизить условия обкатки насоса к эксплуатационным, поскольку обеспечивают колебание скорости вращения кулачкового вала и перемещение рейки, на которую воздействует регулятор, а также дают возможность существенно интенсифицировать приработку деталей насоса вследствие высокой частоты и неустановившегося характера изменения скорости под переменной нагрузкой, что позволяет снизить продолжительность обкатки. Соответственно повышается эффективность работы устройства для реализации предложенного способа.

1: Способ обкатки топливовпрыскивающего насоса, соединенного при помощи топливопроводов с форсунками и снабженного, насосными элементами и кулачковым.валом с кулачками, связанным с валом привода,, заключающийся в том, что впрыскивают топливо через форсунки на прбтяжении заданного отрезка времени при начальном и конечном скоростных режимах обкатки, отличающийся тем, что, с целью приближения условий обкатки к эксплуатационным и интенсификации приработки деталей, периодически изменяют при впрыскивании величину угловой скорости вращения кулачкового вала в течение Каждого оборота с частотой изменения за один оборот, равной числу кулачков насоса, и фазой, соответствующей размещению начала впрыскивания на участке с возрастающей угловой скоростью Kyjja4Koвого вала, а начальньй и конечный скоростные режимы обкатки устанавли вают путем фазового смещения насосных элементов относительно кулачкового вала и изменения расстояния между осями кулачкового вала и вала привода . 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что фазовое смещение насосных элементов относительно i кулачкового вала осуществляют путем поворота корпуса топливовпрыскивающего насоса относительно оси кулачкового вала, а изменение расстояния между осями кулачкового вала и вала привода-путем перемещения всего насоса, параллельно оси кулачкового вала. 3.Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса, соединенного при помощи топливопроводов с форсунками, содержащее топливный бак с фильтром и трубопроводами, электродвигатель и вал привода, связанный с кулачковым валом насоса, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, устройство снабжено кривошипом, установленным на валу привода, вращаю-щейся кулисой, связанной через шаршщ) с кривошипом, и размещенной перед насосом понижакщей передачей, 00 4ik входной вал которой соединен с кулисой,а выходнойвал через соединительную муфту-с кулачковым валом насоса. 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что входной вал понижающей передачи расположен относительно оси вала привода на расстоянии Е 0,5г, где г - радиус кривошипа. 5.Устройство по пп. 3 и 4, отличающееся тем, что передаточное отношение понижающей передачи равно числу кулачков на кулачко вом валутопливовпрыскивающего насоса.

4Г

«

2,Q 1.2 OS

A

ОЛ

0.20.3ОЛ0.5

.З

IMUKC

iMUH

1,5 W 0.5

Фиг.Ц