Устройство для определения параметров процесса впрыска топлива форсункой дизельного двигателя Советский патент 1990 года по МПК F02M65/00 

зуемых с помощью переключателей 16 и 17, что позволяет определить качество распиливания топлива, подвижность иглы распылителя и пропускную способность форсунки. 1 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, может быть использовано при испытаниях топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей и позволяет расширить функциональные возможности. Устройство содержит датчик 3 давления струи, установленный на упругом элементе 2 в камере напротив распыливающих отверстий форсунки 5, а также измерительный комплекс, содержащий датчик 3, усилитель 6, переключатели режимов работы, фильтры низкой 11 и высокой 7 частот, амплитудный 8 и пиковый 12 детекторы, компаратор 9, формирователь 10, аналого-цифровой преобразователь 13, устройство 14 цифровой обработки с индикатором 15. В устройстве осуществляются три режима работы, реализуемых с помощью переключателей 16 и 17, что позволяет определить качество распыливания топлива, подвижность иглы распылителя и пропускную способность форсунки. 1 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двигате- лестроению и может быть использовано при испытаниях топливовпрыскиваю- щей аппаратуры.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства при определении параметров процесса впрыскивания форсункой.

На чертеже представлена принципиальная блок-схема устройства для определения параметров процесса впрыскивания форсункой.

Устройство содержит корпус 1, в котором закреплен упругий элемент 2 с датчиком 3 давления струи и улавливателем 4 струй топлива, расположенным напротив распыливающих отверг тий испытуемой форсунки 5, которая закреплена на корпусе 1. Улавливатель 4 струй топлива установлен на расстоянии 5-Ю мм от соплового наконечника форсунки 5. Кроме того, устройство содержит усилитель 6, вход которого подключен к выходу датчика 3, а выход связан с последовательно соединенными фильтром 7 высокой частоты, амплитудным детектором 8, компаратором 9 и формирователем 10, выполненным в виде ждущего мультивибратора. Выход усилителя 6 также связан с последовательно соединенными фильтром 11 низкой частоты, пиковым детектором 12, входом аналого- цифрового преобразователя (А1Щ) 13 и входом устройства 14 цифровой обработки (УЦО), выход которого соединен с индикатором 15.

Трехсекционный переключатель 16 соединяет выход усилителя 6 со входами фильтров 7 и 11, а вход пикового детектора 12 с выходом амплитудного детектора 8 или выходом фильтра 11 низких частот. Двухпозиционный переключатель 17 соединяет выход компаратора 9 с управляющем входом А1Щ 13 напрямую или же через формирователь 10. Выход компаратора 9 также связан с управляющим входом УЦО 14, а управляющий выход АИД 13 подключен к уп

15

20

25

30

35

40

45

50

55

равняющему входу пикового детектора 12.

Устройство определяет качество распыпивания топлива, подвижность иглы распылителя форсунки на режиме дробящего впрыскивания и пропускную способность форсунки при прокачке испытуемой форсунки от секции стендового (контрольного) топливного насоса высокого давления (не показан).

В устройстве осуществляются три режима работы.

В первом режиме при определении качества распыпивания топлива выход датчика 3 последовательно соединен через усилитель 6, переключатель 16, фильтр 7 высокой частоты, амплитудный детектор 8, пиковый детектор 12. АЩ1 13 и УЦО 14 и индикатором 15. Кроме того, выход амплитудного детектора 8 последовательно соединен через компаратор 9, переключатель 17 и ждущий мультивибратор 10 с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя 13. i

При подаче топлива от контрольного насоса (не показан) через испытуемую форсунку 5 струи топлива воздействуют на улавливатель струй топлива 4, смещение которого через упругий элемент 2 передается на чувствитель- Hbtfi элемент датчика 3, сигнал которого проходящий через усилитель 6, фильтр высокой частоты 7, выделяющий .спектральные составляющие, обусловлен ные распиливанием струй топлива, поступает на вход амплитудного детектора 8, на выходе которого появляется сигнал, амплитуда которого характеризует качество распыливания топлива. Пиковый детектор 12, на вход которого поступает этот сигнал, работает в дискретном режиме, т.е. запоминает максимальную амплитуду сигнала на время ее измерения АЦП 13 с последующим сбросом таковой. Сигнал с выхода АЦП 13 поступает в УЦО 14, которое суммирует и усредняет величины амплитуд сигналов за заданное число циклов N по формуле ACJ,

5

ZA м и выдает результат измерения

амплитуды сигнала на цифровой индикатор 15.

Для осуществления указанных операций от иикла к циклу в процессе цикличной работы форсунки параллельно работает схема синхронизации, содержащая компаратор 9 и ждущий мульти- вибратор 10, по срезу сигнала которого запускается А1Щ 13. После измерения амплитуды сигнала А1Щ в процессе единичного впрыска топлива происходит сброс показаний пикового детек тора 12 от управляемого выхода АЩТ13

Введение в схему ждущего мультивибратора 10 обусловлено тем, что при определении качества распылира- ния топлива на режиме дробящего впрыскивания топлива, сигнал на выходе компаратора в процессе единичного впрыска состоит из пачки импульсов, сформированных в результате колебательного движения запорной иглы распылителя форсунки. При этом ждущи мультивибратор 10 формирует прямоугольный импульс, фронт которого соответствует началу впрыска по фронту сигнала компаратора 9, а срез прямо- угольного импульса имеет постоянную задержку времени, достаточную для окончания процесса впрыска и по срезу этого импульса запускается А1Ц1 13 один раз в течение одного впрыска, измеряя максимальную амплитуду сигнала на выходе пикового детектора 12.

Во втором режиме при определении подвижности иглы распылителя форсунки на режиме дробящего впрыскивания устройство работает так же как и в первом режиме, с тем отличием, что на индикатор 15 выводится информация о суммарном количестве подскоков К иглы распылителя в течение N впрысков топлива, что достигается установкой переключателя 17 в положение, при котором вход АЦП 13 связан напрямую с компаратором 9.

При колебательном движении иглы распылителя форсунки 5 формируются отдельные струи топлива, которые фиксируются датчиком 3 давлений струй, сигнал от которого, проходяший через фильтр 7 высокой частоты, амплитудный детектор 8, преобразуется компаратором 9 в пачку прямоугольных импульсов, которые поступают на вход

Q

0 5

0

.

5

0

5

5736

УЦО 14, где подсчитывается количество импульсов К за N впрысков топлива.

Подвижность иглы распылителя форсунки определяется по комплексному параметру, равному произведению средней амплитуды сигнала, выделенной фильтром 7 высокой частоты, на количество подскоков иглы распылителя.

В третьем режиме при определении пропускной способности форсунки сигнал от датчика 3 через усилитель 6, переключатель 16 и фильтр 11 низкой частоты поступает на вход пикового детектора 12, сигнал на выходе которого обрабатывается схемой, аналогично предмдутщм режимам. Отличием по сравнению с предыдущими режимами является выделение сигнала датчика в низкочастотной области и управление запуском А1Щ 13 через переключатель 17 напрямую от среза сигнала компаратора 9, учитывая, что пропускная способность форсунки определяется на частотах вращения вала контрольного насоса, обеспечивающих однократный подъем иглы во время единичного впрыска топлива. Фронт и срез сигнала компаратора соответствует началу и окончанию впрыска. Результат измерения максимальной амплитуды сигнала за заданное число циклов N выводится на индикатор 15.

Датчик давления струи может быть выполнен в виде пьеэоакселерометра.

УЦО 14 позволяет выполнять следующие операции:

-суммировать величины амплитуд сигналов за заданное число циклов;

-усреднять величину амплитуды сигнала А; за заданное число циклов)

-подсчитывать количество импуль- СОР К, приходящих от компаратора за заданное число циклов.

На режиме дробящего впрыскивания форсункой при запуске аналого-цифрового преобразователя от ждущего мультивибратора К 5 N. К N, если игла распылителя поднимется один раз за впрыск.

Погрешность устройства при определении пропускной способности по величине амплитуды сигнала в низкочастотной области составляет 1% в сравнении с мензурочными измерителями. Формула изобретения

Устройство для определения параметров процесса впрыска топлива форсункой дизельного двигателя, содер11

жащее корпус с камерой, упругий элемент, установленный по периметру в камере, закрепленную в корпусе форсунку с сопловыми отверстиями, направленными в сторону упругого эле- мента, на другой стороне которого установлен датчик давления струи, выполненный в виде пьезоакселеромет- ,ра, и измерительный блок, имеющий последовательно связанные усилитель, фильтр высокой и низкой частоты и индикатор, причем вход усилителя соединен с выходом датчика давления струи, а упругий элемент выполнен с полупериодом собственных колебаний, большим максимально возможной продолжительности впрыска, отличающееся тем, что, с целью расшире

ния функциональных возможностей, устройство снабжено амплитудным детектором, вход которого связан с выходом фильтра высоких частот, компаратором, вход которого связан с выходом амплитудного детектора, и последовательно соединенными пиковым детектором, аналого-цифровым преобразователем, управляющий выход которого соединен с управляющим входом пикового детектора, устройством цифровой обработки, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора,

Редактор А.Л.олинич

Составитель Л .Петров Техред Л.Ссфдюкова

Заказ 1148

Тир г 439

ВПИИШ1 Государственного комитета по и i обретениям и о Kpi i пи--, при 1:111 (,(.. 113035, Москва, Ж-ЗЬ, Раушская наг . , ;i. / S

0

5

0

5

0

738

и индикатором, а также трехсекцион- ным переключателем, вход третьей секции которого соединен с входом пикового детектора, двухсекционным переключателем, вход второй секции которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и формирователем импульсов в виде ждущего мультивибратора, вход которого соединен с вторым выходом первой секции двухпозиционного переключателя, второй выход второй секции которого соединен с выходом формирователя импульсов, причем вход первой секции двухпозиционного переключателя подключен к выходу компаратора, а первый выход первой секции - к первому выходу второй секции, выход усилителя соединен с входами первой и второй секций трехпозиционного переключателя, второй выход первой секции которого соединен с входом фильтра высоких частот, а первый выход второй секции - с входом фильтра низких частот, выход которого связан с первым выходом трет ьей секции трехпотцционного нерекл1 члтеля, второй выход третьей секции которого связан с выходом ямплитудно)о детектора, а первый выхоп первой сеыши с входом фильтра вые см их магт ч .

Koppi-ктор л л Ч i. :к ь л ч

Подписное