Система защиты топливного насоса высокого давления от попадания воды Советский патент 1987 года по МПК F02B77/00 

Изобретение относится к двигателе- строению, а именно к системам защиты дизеля, и предназначено для предотвращения попадания воды в топливный насос высокого давления.

Целью изобретения является повышение универсальности и эффективности, что достигается за счет введения автоматической коррекции скорости накопления заряда на датчике в функции скорости движения топлива в топливопроводе и позволяет устранить зависимость срабатывания системы за- .щиты от скоростного режима и конкретного типа дизеля.

На фиг. 1 представлена схема топливной системы дизеля и блок-схема электрической части устройства; на фиг. 2 - вариант установки зарядочувствительного датчика контроля наличия воды в топливе; на фиг. 3 - диаграмма накопления заряда на зарядо- чу вствительном датчике и на входе операционного усилителя.

Топливная система дизеля содержит (фиг. 1) топливный бак 1 и последовательно соединенные с ним при помощи топливопроводов 2 фильтр 3 грубой очистки, топ- ли воподкачивающий насос 4, блок 5 фильт- ров тонкой очистки, топливный насос 6 высокого давления, соединенный с форсунками 7, дроссель 8 в линии отсечки, перепускной клапан 9.

Система защиты топливного насоса 6 высокого давления от попадания воды со- держит (фиг. 1) запорное устройство 10 с приводом, выполненное, например, в виде электромагнитного вентиля 11 и размещенное на топливопроводе 2 перед топливопод- качивающим насосом 4. Система защиты содержит также зарядочувствительный дат- чик 12 контроля наличия воды в топливе, установленный на топливопроводе 2 на входе в топливный насос 6 высокого давления, блок индикации, включающий свето- диоды 13 зеленого и 14 красного цветов, присоединенные к блоку питания 15 через герконовое переключающее реле 16, связанное с электромагнитным вентилем 11 через усилитель мощности 17, выполненный в микроинтегральном исполнении, и нормально замкнутое герконовое реле 18, причем электромагнитный вентиль 11 и нормально замкнутое реле 18 также присоединены к блоку питания 15. Система защиты содержит также ключевой элемент 19, выполненный на микросхеме, мультивибратор 20 и зарядочувствительный усилитель 21, связанный с блоком индикации через интегрирующую ячейку 22.

Система защиты снабжена постоянным магнитом 23, установленным на валу топливного насоса 6, катушкой индуктивности 24 и делителем частоты 25, причем катушка индуктивности 24 подключена к датчику 12 контроля наличия воды в топливе последо

0

0

j

г

о 5 5

0

0

5

вательно связанные между собой мультивибратор 20, делитель частоты 25 и ключевой элемент 19. Питание мультивибратора 20, делителя частоты 25, ключевого элемента 19 и зарядочувствительного усилителя 21 осуществляется от автономного источника (не показано).

Вариант зарядочувствительного датчика 12 контроля наличия воды в топливе (фиг. 2) представляет собой металлическое кольцо 26, плотно установленное снаружи пластмассового топливопровода 27. При необходимости контроля скорости накопления воды в топливе зарядочувствительный датчик 12 может устанавливаться как после фильтра 3 грубой очистки, так и перед ним.

Система защиты работает следующим образом.

Скорость накопления зарядов на датчике 12 контроля воды в топливе зависит- от проводимости жидкости, протекающей по топливопроводу 27 в месте закрепления металлического кольца 26 (фиг. 2).

При работе топливного насоса 6 вращение постоянного магнита 23 вызывает возникновение импульсов напряжения в катушке индуктивности 24, частота которь х равна частоте вращения вала топливного насоса 6. Эти импульсы поступают на вход .мультивибратора 20, который выдает пропорциональное частоте вращения вала количество импульсов, которые поступают далее на делитель частоты 25. Коэффициент деления частоты делителя 25 обеспечивает достаточное время накопления заряда на датчике 12. С делителя частоты импульсы поступают на ключевой элемент 19, а с негона вход зарядочувствительного усилителя 21 и к герконовому переключающему реле 16.

При безопасном уровне содержания воды в топливе или при ее отсутствии, когда скорость накопления зарядов лежит в заданных пределах, загорается зеленый светодиод 13.

В случае отсутствия воды в топливе на зарядочувствительном датчике 12 происходит интенсивное накопление зарядов и напряжение на выходе зарядочувствительного усилителя 21 достигает максимальной величины за время t (фиг. 3) при малой частоте вращения вала насоса 6. По истечении времени t ключевой элемент 19 снимает заряд с входа зарядочувствительного усилителя 21 и интегрирующей ячейки 22, обеспечивая при этом напряжение, достаточное для удержания герконового переключающего реле 16 в положении, обеспечивающем горение зеленого светодиода 13, а на входе усилителя мощности 17 - на уровне обеспечивающем открытое положение нор.мально замкнутого герконового реле 18.

При увеличении частоты вращения время ti (фиг. 3), через которое ключевой элемент 19 снимает заряд с зарядочувствитель- ного усилителя 21 и датчика 12 уменьшается, но напряжение на выходе усилителя 21 и .интегрирующей ячейки 22 остается на том же уровне.

При попадании в зону зарядочувстви- тельного датчика 12 .мелкодисперсной воды электрические параметры потока .меняются, что приводит к снижению скорости накопления заряда на датчике 12, фиксируе.мо.му загоранием красного светодиода 14 на блоке индикации. Одновременно информация поступает к электромагнитному вентилю 11 через усилитель мощности 17 и нормально замкнутое герконовое реле 18. Запорное устройство 10 закрывается, перекрывая путь топлива к топливоподкачивающему насосу 4. Пороговый уровень концентрации воды в топливе устанавливается из соображений бездефектной работы топливного насоса 6 и форсунок 7 и задается коэффициентом усиления зарядочувствительного усилителя 21, а также постоянной времени интегрирующей ячейки 22.

При наличии воды в топливе время t и t (фиг. Ъ) также определяется частотой вращения вала насоса, а следовательно, и в этом случае напряжение на выходе зарядочувствительного усилителя 21 и интегрирующей ячейки 22 не зависит от частоты вращения и скорости движения топлива в топливопроводе.

Таким образом, предложенное устройство позволяет автоматически корректировать

Q

5 0

s 0

скорость накопления заряда и напряжения на выходе из зарядочувствнтельного усилителя 21 в зависимости от частоты вращения вала насоса и, следовательно, от скорости движения топлива в топливопроводе. Предложенная система защиты обеспечивает высокую надежность, универсальность и эффективность при защите дизеля от попадания воды в топливный насос высокого давления, что повьииает надежность и долговечность топливной аппаратуры и дизеля в целом.

Формула изобретения

Система защиты топливного насоса высокого давления от попадания воды, содержащая запорное устройство с приводом, размещенное на трубопроводе перед тои- ливоиодкачивающим насосом, датчик контроля наличия воды в топ,1иве, установленный на топливопроводе на входе в топливный насос высокого давления, блок индикации, связанный с приводом запорного устройства,, ключевой элемент, мультивибратор и зарядочувствительный усилитель, связанный с блоком индикации через ключевой эле.мент, отличающаяся тем, что, с целью повыщению универсальности и эффективности, систе.ма снабжена постоянным магнитом, установленным на валу топливного насоса, катушкой индуктивности и делителем частоты, причем катушка индуктивности подключена к датчику контроля через последовательно связанные между собой мультивибратор, делитель частоты и ключевой элемент.

Изобретение относится к двигателе- строению, а именно к системе защиты дизеля. Целью изобретения является увеличение универсальности и эффективности путем введения автоматической коррекции скорости накопления заряда ва датчике в функции скорости движения топлива в тонливонро- вод и позволяет устранить зависимость срабатывания системы защиты от скоростного режима и конкретного тина двигателя. Для этого система защиты имеет датчик контроля наличия воды в топливе, запорное устройство 10 с приводом, блок индикации, ключевой элемент 19, мультивибратор 20 и зарядочувствительный усилитель 21. На валу насоса 4 установлен постоянный магнит 23, а к датчику 12 контроля через мультивибратор 20, двигатель частоты 25 и ключевой э,1еме11т 19 подключена катушка 24 индуктивности. 3 ил. 8 to (Л ю 00 СП N ФигЛ

26 27

КЧХХХ

Фиг. 2

Составитель П. Покроиский

Редактор Г. ГерберТе.хред И. ВересКорректо|1 1 . Д cK;i

Заказ 7567/36Тираж 526По/ишсное

ВНИИПИ Государственного ко.читета. СССР ио дела.м изобретении и открыпп

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4:5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Фиг,.3