Способ контроля технического состояния топливовпрыскивающей системы дизеля и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

1

Изобретение относится к двигателе строению, в частности к технике испытания двигателей, и может быть использовано при диагностировании тех- нического-состояния тогшивовпрыскива ющей системы дизеля.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение точности путем использования датчиков сил реакции на опорах насоса вместо встраиваемых в топливопровод датчиков давления и датчика момента сопротивления на валу насоса.

На фиг.1 показана установка дат- чиков сил реакций на топливный насос на фиг,2 г схема сил реакции на опорах насоса; на

диаграммы измнения сил реакции на опорах насоса по времени; на фиг.4 - структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Способ контроля технического состояния топливовпрыскивающей системы дизеля осуществляют при помощи уст- ройства (фиг,1 и 4), содержащего датчики 1 - 2 впрыскивания секций 3 Топливного насоса 4, счетчик 5 выборки импульсов по секциям 3,, установочный вход 6 которого соединен с датчиком 1 впрыскивания первой секци3,счетный вход 7 - со всеми датчиками 1 и 2 впрыскивания, а выходы с входами 8 управления ключей 9 выбора сигналов отдельных секций 3, ин- формационньш входы 10 которых соединены с соответствующими с датчиками 2 впрыскивания, а выходы через переключатель 11 -, с измерителем 12 параметров впрыскивания. Датчики 1 и 2 впрыскивания выполнены в виде датчиков сил реакций, например тензодат- чиков с малой постоянной времени, и размещены на двух опорах 13 (фиг,) с одной из сторо« топливного насоса

4,Устройство дополнительно снабжено пиковым детектором 14, компаратором

15 и сумматором 16. При этом счетньШ вход 7 счетчика 5 и информационные входы 10 ключей 9. соединены с датчикми 1 и 2 через сумматор 16, Датчик впрыскивания, расположен1я 1й на опоре 13, ближней к одной из крайних, например первой из контролируемых секций 3.(при счете слева направо на фиг,), соединен с входом пикового детектора 14 и первым входом компаратора 15, а выход пикового . детектора 14 - с вторым входом компаратора 15

2

S выход которого связан с установочным входом 6 счетчика 5.

Способ контроля технического состояния топливовпрыскивающей системы заключается в определении параметров силового взаимодействия элементов системы в процессе впрыскивания и сравнения этих параметров с эталоном причем в качестве параметров силового взаимодействия определяют измене- ние суммы сил вертикальных реакций н двух опорах 3 с одной из сторон топливного насоса 4 (опоры А и В, фиг.О а координацию изменения сил реакций производят по максимальному значению силы реакции на опоре 13, ближней к одной из крайних контролируемых секций 3 насоса 4, например опоре А, ближней к первой секции 3 при счете слева направо на фиг.1„

При подаче топлива одной из секций 3 насоса 4 на плунжер действует гидравлическая сила, мгновенное значение которой определяется по формуле (фиго2)

F р -S,(1)

где р мгновенное значение давления в насосной полости; площадь плунжера о

Момент сопротивления на кулачковом валу насоса, соответствующий :.:-- указанной гидравлической системе, составляет

1-1 P-S г, si not, (2)

Ст

где oi - угол давления тарелки на кулачок;г, - мгновенное значение радиуса

где L, и

кулачка. Сумма сил реакций F

и

F;.

возни

А Ь

кающих на опорах А и В насоса, пропорциональна величине действующей гидравлической силы:

F (F; + F;I. k, (3)

где k - коэффициент пропорциональности (постоянная величина при измерениях),, условий равновесия сил следует

Из

где L, и

f- .- La

F;

1

L

U

W

соответственно расстояния от работающей секции до «пор А и в насоса.

Сумма сил реакции Р и F не зависит от расположения секции насоса относительно опор и определяется только давлением топлива в насосной полости. Чем ближе опора расположена к контролируемой секции, тем больше величина соответствующей реакции на этой опоре, и это позволяет четко выделить импульс первой и остальных (по порядку работы) секций насоса фиг.З).

Изменения технического состояния элементов топливовпрыскивающей системы приводят к соответствующим изменениям амплитудных и фазовых характеристик сил реакций F f(t) на опорах, что позволяет путем сравнения с эталоном произвести диагностическую оценку.

Устройство, реализующее способ контроля технического состояния топливовпрыскивающей системы дизеля, работает следующим образом.

При впрыскивании топлива одной из секций 3 топливного насоса 4 импульсы напряжения с выходов датчиков 1 и 2 поступают на вход сумматора 16 в качестве которого может быть использован, например, операционный усилитель, С выхода сумматора 6 импульсы напряжения проходят на информационные входы 10 ключей 9 выбора сигналов секций 3 насоса 4 и одновременно поступают на счетный вход 7 счетчика 5, который служит для управления открытия ключей 9 С выхода датчика 1 силы реакции опоры 13, ближней к первой секции 3, импульс напряжения подается на вход пикового детектора 14, который за 1 ервый цикл работь насоса 4 (фиг.З) фиксирует максимальное значение напряжения на выходе датчика 1, соответствующее моменту начала подачи топ лива первой секцией 3 насоса 4 Это напряжение подается на первый вход компаратора 15, на второй вход которого во время второго цикла работы насоса 4 подаются импульсы напряжения с вькода датчика 1 . В момент ра- . венства или превышения амплитуды импульса на втором входе компаратора 15 над уровнем, зафиксированным на первом входе, на выходе компаратора 15 формируется перепад напряжения, соответствующий моменту начала подачи топлива первой секцией 3 насоса

40554 (фиг.З, нижний график. Этот перепад напряжения с выхода комп аратора 15 поступает на установочный вход 6 , счетчика 5, сбрасывая его в исходное (нулевое) состояние. Таким образом, счетчик 5 осуществляет счет импульсов в пределах числа секций 3 насоса 4, а на выходах счетчика 5 образуются

10 импульсы, соответствующие моментам начала подачи топлива каждой из секций 3 по порядку их работы. Эти импульсы открывают соответствующие ключи 9, обеспечивая прохождение им15 пульсов напряжения через переключатель 11 на измеритель 12 параметров впрыскивания или осциллограф.

По данным анализа результатов измерений и сравнения их с эталоном

0 производят диагностирование технического состояния каждой секции топливного насоса.

Использование предлагаемых способа и устройства позволяет снизить

5 трудоемкость диагностирования за счет исключения операций установки и перемонтажа встраиваемых в топливопровод датчиков давления, а также повысить точность измерений вследствие

0 устранения погрешностей, связанных с разбросом конструктивных характеристик топливопроводов о

Формула изобретения

I о Способ контроля технического Ьостояния топливовпрыскивающей системы дизеля, включающей насос, топливопровод и форсунку, путем определения параметров силового взаимодействия элементов системы в процессе впрыскивания и сравнения этих параметров с эталоном, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьпаения точности, в качестве параметров силового взаимодействия определяют изменение суммы сил вертикальных реакций на двух опорах с одной из сторон

топливного насоса, а координацию из- манения сил реакций производят по максимальному значению сипы реакции на опоре,- ближней к одной из крайних контролируемых секций.

2. Устройство контроля технического состояния топливовпрыскивающей системы дизеля, содержащее датчики впрыскивания секций топливного насоса, счетчик выборки импульсов по

513J

секциям, установочный вход которого соединен с датчиком первой секции, счетный вход - со всеми датчиками, а выходы - с входами управления ключей выбора сигналов отдельных секций, информационные входы которых соединены с соответствующими датчиками, а выходы через переключатель - с измерителем параметров впрыскивания, от- ли чающееся тем, что датчики впрыскивания выполнены в виде датчиков сил реакций и размещены на двух опорах с одной из сторон топ

ливного насоса, а устройство дополнительно снабжено пиковым детектором компаратором и сумматором, причем счетный вход счетчика и информационные входы ключей соединены с датчиками через сумматор, датчик на опоре насоса, ближней к одной на крайних контролируемых секций, соединен с входом пикового детектора и первым входом компаратора, а выход пикового детектора - с вторым входом компаратора, выход которого связан с установочным входом счетчика.

If

.7

Фие.2

lu

Редактор А.Огар

Составитель П.Покровский Техред М.Ходанич

Заказ 3957/41 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„, д,4/5

,.L|Ц| |ГИ.--ТI- -.-- - --L .-- -.- -

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

ФИ9. 3

Корректор Л.Бескид

Изобретение позволяет снизить трудоемкость и повысить точность контроля путем использования датчиков сил реакции на опорах насоса вместо встраиваемых в топливопровод датчиков давления и датчика момента сопротивления на валу насоса Изменения технического состояния элементов - .топливовпрыскивающей системы приводят к соответствующим изменениям амплитудных и фазовых характеристик сил реакции на опорах. Это позволяет путем сравнения с эталоном сделать диагностическую оценку. Устр-во для контроля содержит датчики 1 и 2 впрыскивания секций топливного насоса, счетчик 5 выборки импульсов по секциям, ключи 9 выбора сигналов отдельных секций, измеритель 12 параметров впрыскивания, пиковый детектор 14, компаратор 15 и сумматор 16. Счетчик 5 осуществляет счет импульсов в пределах числа секций насоса, а на выходах счетчика образуются импульсы, соответствующие моментам начала подачи топлива каяздой секцией по порядку их работы. Эти импульсы открывают соответствующие ключи 9, обеспечивая прохождение импульсов напряжения через переключатель 1I на измеритель 12 или осциллограф. 2 с.п, , 4 ил. i (Л 00 со 4 о ел СП Фиг.