Способ определения параметров процесса впрыскивания форсункой и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК F02M65/00 

1 Изобретение относится к двигателе строению, а именно к методам и устройствам определения параметров процесса впрыскивания топлива как в стендовых условиях, так и на работающем двигателе. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и универ сальности путем использования деформации иглы форсунки в качестве сигнального параметра, характеризующего параметры процесса впрыскивания и ударные нагрузки, действующие на иглу, На фиг. 1 изображено расположение распылителя с препарированной иг лой в форсунке и пример вывода проводов от тензодатчика; на фиг. 2 размещение тензодатчика на игле распьшителя форсунки; на фиг. 3 - струк турная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 4 - тензограммы, снятые при расположении тензодатчика на игле форсунки. Устройство для определения параметров процесса впрыскивания форсункой I (фиг.1), включающей распьшитель 2 с подпружиненной иглой 3 и надыгольной полостью 4, содержит тен зодатчик 5 с выводными проводами 6 (фиг. 2), подключенными к входу усилителя 7 (фиг. З), и связанньй с уси лителем 7 регистратор 8. На середине направляющей части 9 иглы 3 (фиг. 1 и 2) вьтолнена проточка 10, на цилик

дрической поверхности 1 1 которой раз- мещен теизодатчик 5 с продольной осью 12 чувствительности, парал;г1ельной оси 13 иглы 3, и продольш 1й паз 14, сообщающий проточку 10 с нада1голь-40

ной полостью 4, в котором размещены выводные провода 6. Устройство снабжено низкочастотным 15 и высокочастотным 16 фильтрами с неперекрываемыми частотными диапазонами пропускания , подключенными своими входа1.чи. к выходу усилителя 7, а выходами к регистратору 8.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Пердварительно производят дообработку иглы 3 и корпуса форсунки 1 (фиг. 1 и 2 ), устанавливают и крепят (приклеивают) в проточке 10 иглы 3 тензодатчик 5, выводят нагрузку провода 6 от тензодатчика 5. Препарированную форсунку устанавливают на стенд или двигатель и начинают работу .

ния иглой 3 упора определяют по началу 24 появления высокочастотной составляющей 18 на нисходящем участке 27 сигнала, момент достижения иглой

26 появления высокочастотной составляющей 18 на нисходящем участке 27 сигнала, максимальную величину силы удара иглы 3 об упор при ее подъеме.

по максимальной величине амплитуды 28 высокочастотной составляющей 18 на восходящем участке 25 сигнала, а максимальную величину силы удара иглы 3 при посадке ее ka седло - по

максимальной величине амплитуды 29 высокочастотной составляющей 18 на исходящем участке 27 сигнала.

При расшифровке тензограммы нулевую линию, характеризующую начало

отсчета и нулевое давление впрыскивания, определяют перед испытаниями при разгрзггженной от усилия затяжки пружины игле. Координата, соответПри впрыске топли ва -препарированной форсункой 1 тензодатчик 5 на игле 3 преобразует ее деформации в электрический сигнал, который усиливают в усилителе 7 (фиг.З) и, пропуская через низкочастотный 15 и высокочастотный 16 фильтры, фиксируют при помощи регистратора 8. В процессе обработки полученной тензограммы параметры процесса впрыскивания топлива определяют по низкочастотной составляющей 17 сигнала (фиг.4), а параметры ударных нагрузок на иглу 3 по высокочастотной составляющей 18 сигнала. При обработке низкочастотной составляющей 17 сигнала момент начала подъема иглы 3 определяют по верщине первого пика 19 сигнала, усилие предварительной затяжки пружины форсунки 1 - по смещению 20 горизонтального участка, предшествующего началу сигнала, относительно нулевой линии 21, цикловую подачу топлива - по площади 22 (заштриховано), описанной низкочастотной составляющей 17 сигнала относительно нулевой линии 21, усилие открытия иглы 3 - по амплитуде nepBqro пика 19 низкочастотной составляющей 7 сигнала, а момент отрьша иглы 3 от упора в начале посадки - по точке окончания спада 23 низкочастотной составляющей 17 сигнала. При обработке высокочастотной соетавляющей 18 сигнала момент достиже3 седпа при ее посадке - по началу

стпующля усилию на пгле форсунки от предварительной затяжки пружиньг, определяется по величине давления открытия иглы на стенде прокачки и является исходной базой отсчета при расшифровке тензограмм (горизонтальная линия перед тензограммой}. Наличие надежной базы отсчета позволяет не применять меры для термокомпенсации тензодатчика, как это осуществля ется при тензоизмерениях.

Перед измерениями тензодатчик тарируют путем нагружения собранной форсунки с заглушенными сопловыми отверстиями тарировочным давлением.

Методика определения площади под низкочастотной составляющей тензограммы, характеризующей цикловую подачу, не отличается от обычной методики обработки осциллограмм давления топлива, но участки в начале и конце теизограммы линеаризуют (фиг.4 Опыты показывают, что указанная линеаризация увеличивает суммарную погрешность обработки не более, чем на 0,2%, что не превосходит обычной величины ошибки обработки тензограмм.

Предлагаемый способ определения параметров процесса впрыскивания и устройство для его осуществления поз воляет расширить функциональные возможности получения более полной и существенной информации о параметрах характеризующих работу форсунки и топливной аппаратуры в целом, и повысить универсальность его применени для различных типов форсунок, в том числе для штифтовых, осциллографирование процесса впрыскивания с которыми затруднено. Все это дает возмож ность сократить время на доводку топливной аппаратуры и повысить качество рабочего процесса дизеля.

Формула изобретения

1. Способ определения параметров процесса впрыскивания форсункой, содержащей распылитель с подпружиненной иглой, путем преобразования деформаций в электрический сигнал, усиления последнего и регистрации, о тличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и универсальности,продольную деформацию иглы форсунки преобразуют в электрический сигнал, выделяют из сигнала низкочастотную и высокочастотную составляющие и по низкочастотной составляющей определяют параметры процесса впрыскивания, а по высокочастотной составляющей параметры ударных нагрузок на-иглу.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что момент начала подъема иглы определяют по вершине первого пика низкочастотной составляющей сигнала.

3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что усилие предварительной затяжки пружины форсунки определяют по смещению горизонтальног участка, предшествующего началу сигнала, относительно нулевой линии.

4.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что цикловую подачу топлива определяют по площади, описанной низкочастотной составляющей сигнала относительно нулевой линии.

5.Способ поп.1,отличающ и и с я тем, что усилие открытия иглы оЛределяют по амплитуде первого пика низкочастотной составляющей сигнала.

6.Способ по П.1, отлича ющ и и с я тем, что момент отрыва иглы от упора в Начале посадки определяют по точке окончания спада низкочастотной составляющей сигнала.

7.Способ по п.1, отлича ющ и и с я тем, что момент достижения иглой упора определяют по началу появления высокочастотной составляющей на восходящем участке сигнала.

8.Способ по П.1, отличающийся тем, что момент Достижения иглой седла при ее посадке определяют по началу появления высокочастотной составляющей на нисходящем участке сигнала.

9.Способ по П.1, отличающийся тем, что максимальную величину силы удара иглы об упор при ее подъеме определяют по максимальной величине амплитуды высокочастотной составляющей на восходящем участке сигнала.

10.Способ по п.1, отлича ющ и и с я тем, что максимальную величину силы удара иглы при посадке ее на седло определяют по максимальной величине амплитуды высокочастотной составляющей на нисходящем участке сигнала.

11.Устройство определения параметров процесса впрыскивания форсункой, включающей распылитель с подпружиненной иглой и надыгольной полостью, содержащее тензодатчик с выводными проводами, подключенными к входу усилителя, и связанный с усилителем регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на середине направляющей части иглы выполнена проточка, на цилиндрической поверхности которой размещен тензодатчик с продольной (кп.ю чувстнительности, параллельной оси иглы, и продольный паз, сообщающий проточку с надыгольной полостью, в ко-тором размещены выводные провода, а устройство снабжено низкочастотным и высокочастотным фильтрами с неперекрываемыми частотными диапазонами пропускания, подключенными своими входами к выходу

усилителя,а выходами-к регистратору .

т

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к методам и устройствам определения параметров процесса впрыскивания топлива как в стендовых условиях, так и на работающем двигателе. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности получения более полной и существенной информации о параметрах, характеризующих работу форсунки и топливной аппаратуры в целом, а также повысить универсальность применения способа и устройства для различных типов форсунок. Способ основан на преобразовании деформации иглы 3 форсунки в электрический сигнал, который затем усиливают, фильтруют, вьщеляя низкочастотную и высокочастотную составляющие, и регистрируют. Причем по низкочастотной составляю, щей сиглала определяют параметры процесса впрыскивания, а по высокочастотной составляющей - параметры ударных нагрузок на иглу. Устройство включает в себя тензодатчик 5, размещенный в проточке 10, выполненной на середине направлякнцей части 9 иглы 3, провода 6, выведенные наружу и подключенные через усилитель к низкочастотному и вьгсокочастотному фильтрам, которые присоединены к регистратору. При обработке низкочастотной (Л составляющей тензограммы определяют момент начала подъема иглы, усилие предварительной затяжки пружины форсунки, цикловую подачу топлива, усилие открытия иглы, момент отрьша иглы от упора вначале посадки. При обработке высокочастотной составляющей находят момент достижения иглой упора, момент достижения иглой седла, максимальные величины силы удара иглы об упор при подъеме и седло при ее посадке. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.