Способ диагностирования топливной аппаратуры дизелей и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК F02M65/00 

Изобретение относится к испытаниям машин и двигателей, а именно топливных насосов высокого давления и форсунок двигателей.

Целью изобретения является повышение достоверности диагностирования топливной аппаратуры.

На фиг. 1 приведены экспериментальная кривая а изменения текущей угловой скорости вращения приводного вала стенда

без топливного насоса высокого давления (ТНВД) за серию последовательных оборотов, экспериментальная кривая б изменения текущей угловой скорости приводного вала (ПВ) стенда при испытывании ТНВД за серию последовательных оборотов, прямая в - среднее значение угловой скорости вращения приводного вала, поддерживаемое стабилизатором угловой скорости, кривая г импульсов положения кулачкового

вала; на фиг. 2 - выделенная кривая д изменения текущей угловой скорости приводного вала стенда, вносимого ТНВД, и кривая е импульсов границ рабочих циклов ТНВД; на фиг. 3 - структурная схема стенда для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 4 - временная диаграмма принципа измерения интервалов времени поворота ПВ на каждый угол, равный угловому шагу зубцов задатчика угловой скорости вращения ПВ.

На чертежах обозначены:

ft) - текущая угловая скорость вращения приводного вала;

р°в - угол поворота приводного вала стенда;

- изменение текущей угловой скорости вращения приводного вала стенда без ТНВД;

&и- изменение текущей угловой скорости вращения приводного вала стенда с ТНВД;

Уср - среднее значение угловой скорости вращения приводного вала, поддерживаемое стабилизатором угловой скорости;

с#тн выделенное изменение текущей угловой скорости вращения приводного вала стенда, вносимое ТНВД;

макс и( соответственно максимальное и минимальное значения выделенной текущей угловой скорости вращения приводного вала стенда в i-м рабочем цикле ТНВД.

Под рабочим циклом ТНВД понимается угол поворота кулачкового вала за период изменения суммарного момента сопротивления.

Аод - величина спада выделенной текущей угловой скорости вращения приводного вала стенда в i-м рабочем цикле

ТНВД (Aft, uWc i

А - границы цикла с пропуском впрыска топлива форсункой;

Da - импульсы напряжения, вырабатываемые генератором эталонной частоты, по- даваемые навторойвход

счетчика-шифратора;

Up - импульсы напряжения, формируемые датчиком угла поворота ПВ от каждой угловой отметки задатчика угловой скорости вращения приводного вала;

UHO импульс напряжения, формируемый датчиком начала отсчета, только по приходу которого начинается ввод измеряемой информации в запоминающее устройство;

NI, .... NJ- количество сосчитанных счетчиком-шифратором импульсов напряжения Us в интервале времени между каждыми

0

соседними импульсами напряжения ир/за- поминаемое в соответствующем регистре памяти запоминающего устройства;

йв-угол поворота приводного вала. Устройство для реализации способа испытания содержит приводной двигатель 1, стабилизатор 2 средней угловой скорости вращения приводного вала (ПВ) стенда, за- датчик 3 текущей угловой скорости вращения ПВ, жестко закрепленный на ПВ стенда, вращающем кулачковый вал 4ТНВД, соединенного с устройством 5 для определения средних цикловых подач, датчик 6 угла поворота вала, связанный через усилитель преобразователь 7 со входом счетчика 8, второй вход которого соединен с выходом генератора 9 эталонной частоты, а выход - с ключом 10, коммутатор 11, соединенный своим входом с выходом ключа 10, а выхо- дом - с соответствующими входами буферного запоминающего устройства 12, синхронизатор 13, включенный в связь между буферным запоминающим устройством 12 и блоком 14 выделения, связанной с запоминающим устройством 15 и с селектором 16 максимальных и селектором 17 минимальных значений угловой скорости вращения ПВ, а также с распределителем 18, счетный блок 19, к выходу которого подключей измеритель 20 дисперсии, датчик 21 начала отсчета, соединенный с ключом 10, датчик 22 нагрузки, соединенный с вторым входом коммутатора 11, и датчик 23 окончания отсчета, связанный с третьим входом

5 коммутатора 11 и распределителем 18 экстремальных значений.

Устройство работает следующим образом.

При вращении приводного вала задат0

чиком 3,жестко закрепленным на привод0

ном валу ПВ стенда, в датчике 6 угла поворота наводятся импульсы напряжения, частота следования которых пропорциональна текущему значению угловой скоро5 сти вращения ПВ. Импульсы с датчика бугла поворота вала поступают на усилитель-преобразователь 7, формирующий прямоугольные импульсы напряжения. Эти импульсы являются основными рабочими импульсами, временные интервалы следования которых непосредственно определяются измерительной системой. Прямоугольные импульсы напряжения с выхода усилителя- преобразователя 7 поступают на управляю5 щий вход счетчика 8, считающего за время между каждыми соседними рабочими импульсами количество высокочгстотных запоминающих импульсов, вырабатываемых высокостабильным генератором эталонной

частоты 9. Сосчитанное количество запоминающих импульсов, закодированное в цифровой двоичный код, поступает на ключ 10. Для обеспечения синхронизации измеряемых значений текущей угловой скорости вращения ПВ по углу его поворота ключ 10 всегда начинает пропускать измеряемую информацию на вход коммутатора 11 только по приходу разрешающего импульса на свой второй вход датчика 21 начала отсчета. Графически описанный принцип получения исходной информации поясняется на фиг. 4. Коммутатор 11 служит для распределения измеряемой информации по информации по информационным входам буферного запоминающего устройства 12 в зависимости от сигнала с датчика нагрузки 22, определяющего режим испытаний (без ТНВД, с ТНВД). Кроме того, по сигналу дачика окончания отсчета 23 коммутатор 11 отмечает границы рабочих циклов ТНВД.

При режиме испытания без ТНВД коммутатор 11 направляет заданную выборку измеряемой информации, переведенной умножением на постоянный коэффициент в единицы угловой скорости (т..е. мгновенные значения угловой скорости вращения ПВ за время поворота ПВ на угол следования угловых отметок задатчика 3), в первую группу регистров памяти буферного запоминающего устройства 12. При испытании ТНВД на том же контрольном режиме коммутатор 11 направляет мгновенные значения угловой скорости вращения ПВ во вторую группу регистров памяти буферного запоминающего устройства 12. Соответственно с выходов буферного запоминающего устройства 12 информации поступает на входы синхронизатора 13 и затем на блок выделения 14, предназначенный для выделения изменения текущей угловой скорости вращения ПВ, вносимого собственно ТНВД. Далее выделенные мгновенные значения поступают на запоминающее устройство 15 и последовательно запоминаются в регистрах памяти с нарастающей нумерацией адреса. Затем выделенная блоком выделения 14 и помещенная в запоминающем устройстве 15 информация поступает на селектор 16 максимальных значений угловой скорости и на селектор 17 минимальных значений угловой скорости вращения ПВ. Полученные таким образом экстремальные значения угловой скорости вращения ПВ в каждом рабочем цикле ТНВД на установленную серию последовательных рабочих циклов поступает на распределитель 18, предназначенный для распределения измеряемой информации по каждой секции ТНВД в отдельности. С распределителя 18

экстремальных значений информация поступает на счетный блок 19, предназначенный для определения величины спада угловой скорости вращения ПВ за рабочий

цикл ТНВД за серию последовательных циклов, и далее на измеритель дисперсии 20 для определения дисперсии полученных значений спада угловой скорости вращения ПВ за серию последовательных циклов как

0 для ТНВД в целом, так и за серию последовательных циклов по каждой секции в отдельности.

Кроме того, при испытании ТНВД форсунки впрыскивают топливо в устройство

5 для определения вредных цикловых подач по отдельным секциям и о техническом состоянии топливной аппаратуры судят по совокупности измеряемых параметров. Формула изобретения

0 1. Способ диагностирования топливной аппаратуры дизелей, заключающийся в том, что при заданной величине подачи топлива вращают кулачковый вал насоса высокого давления с заданной угловой скоростью, из5 меря ют текущую угловую скорость в каждом цикле, и определяют дисперсию параметра, характеризующего изменения угловой скорости по каждой секции насоса, а по величине дисперсии судят о состоянии

0 топливной аппаратуры, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования, отключают подачу топлива насосом высокого давления и в качестве параметра, характеризующего

5 изменение угловой скорости в каждом цикле измеряют максимальное и минимальное значения изменения текущей угловой скорости при изменении величины подачи от заданной до нулевой.

0 2. Устройство для диагностирования топливной аппаратуры дизелей, содержащее последовательно соединенные датчик угла поворота вала, усилитель-преобразователь, счетчик со счетным и управляющим

5 входами, ключ с информационным и управляющим входами, а также селектор максимальных и минимальных значений, связанный своим входом с выходом ключа, измеритель дисперсии, распределитель,

0 вход которого связан с выходом селектора, генератор эталонной частоты, выход которого подключен к управляющему входу счет- чика, и датчик начала отсчета, подключенный своим выходом к управляю5 щему входу ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности получаемых результатов, устройство снабжено коммутатором с тремя входами, буферным запоминающим устройством, синхронизатором, блоком выделения, и запоминающим

устройством, а также датчиком нагрузки, датчиком отсчета и счетным блоком, причем первый вход коммутатора подключен к выходу ключа, второй - к датчику нагрузки, а третий - к датчику окончания отсчета, распределитель выполнен с дополнительным

У

входом, подключенным к выходу датчика окончания отсчета, выход запоминающего устройства подключен ко входу селектора, при этом счетный блок соединен своим входом с выходом распределителя, а выходом - с входом измерителя дисперсии

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к испытаниям топливовп- рыскивающей аппаратуры и позволяет повысить точность испытания дизельной аппаратуры. При безмоторном испытании дизельной топливной аппаратуры дополнительно измеряют текущую угловую скорость вращения приводного вала (ПВ) стенда без насоса высокого давления (ТНВД) в пределах одного оборота за серию последовательных оборотов, текущую угловую скорость вращения приводного вала стенда с ТНВД в тех же пределах при той же средней угловой скорости вращения приводного вала, определяют в каждом цикле работы ТНВД максимальное и минимальное значение изменения текущей угловой скорости, вносимого ТНВД, и оценивают состояние аппаратуры с учетом дисперсии этих значений. Устройство для осуществления способа снабжено коммутатором 11, служащим для распределения измерений информации по соответствующим входам буферного запоминающего устройства 12 по сигналу с датчика 22 нагрузки приводного вала, синхронизатором 13, включенным в-связь между запоминающим устройством 12 и логическим блоком 14 выделения изменения текущей угловой скорости вращения ПВ, вносимого собственно ТНВД, селекторами 16 и 17 максимальных и минимальных значений угловой скорости, а также последовательно соединенными распределителем 18, счетным блоком 19 и измерителем 20 дисперсии экстремальных значений изменения угловой скорости вращения ПВ, вносимого ТНВД, по сигналу которого судят о состоянии аппаратуры. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. сл с VI .N о VJ сл 00

и

t&Wtp.}

Л

-V

v-vФиг. 2