Устройство для измерения угла начала впрыскивания линии высокого давления топливной аппаратуры Советский патент 1992 года по МПК F02M65/00 

Изобретение касается испытаний топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания, в частности дизельной топливной аппаратуры.

Известно устройство для измерения угла начала впрыскивания линии высокого давления топливной аппаратуры, содержащее датчик угловых меток, датчики впрыскивания по числу секций топливного насоса высокого давления, триггер, цепи блокировки, связанные с входом триггера, табло индикации и схему управления.

Однако устройство позволяет измерять угол впрыскивания в динамике лишь относительно выбранной опорной линии высокого давления, угол впрыскивания самой опорной линии в динамике не измеряется, а измеряется в статике методом проливки, что снижает точность измерения и приводит к большим затратам времени при регулировке.

Известно также устройство для измерения угла начала впрыскивания линии высокого давления топливной аппаратуры, содержащее датчики нулевой и угловой меток, датчики впрыскивания по числу секций топливного насоса высокого давления, два дифференциатора, триггер, цепь блокировки, выход которой через первый дифференциатор связан с одним из входов триггера, другой вход которого связан с выходом второго дифференциатора, табло индикации схему управления выходами, связанную с табло индикации, и переключатель, неподвижные контакты которого связаны с датчиками впрыскивания, а подвижный контакт соединен с входом запуска цепи блокировки, причем выход триггера связан с управляющим входом схемы управления, информационный вход которой связан с информационным входом цепи блокировки и датчиком угловых меток. Устройство используется в составе стендов для регулировки и испытания топливной аппаратуры. Это устройство позволяет измерять в динамикеуглы впрыскивания линий высокого дав;ения топливной аппаратуры, в том числе и опорной, относительно нулевой метки датчика стенда.

Для этого нулевая метка датчика должна быть совмещена с верхней точкой профиля (ВТП) кулачка опорной секции топливной насоса. Для этого в конструкцию устройства должен входить механизм поворота корпуса датчика нулевой метки, что усложняет устройство в целом Направление и величину

поворота корпуса датчика нулевой метки определяют после пробных включений регулировочного стенда сначала в одном направлении, затем в противоположном. Критерием совмещения служит одинаковое

значение угла начала впрыскивания в обоих направлениях. Так как совмещение ведется методом проб, то количество включений получается обычно значительно больше двух. Это увеличивает трудоемкость операции и понижает точность измерения, поскольку точного совмещения обычно не достигают.

Цель изобретения - увеличение производительности и точности измерения угла

начала впрыскивания линии высокого давления топливного насоса.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения угла начала впрыскивания дополнительно снабжено генератором двух частот, двумя дополнительными переключателями, каждый из которых выполнен с двумя неподвижными и одним подвижным контактами, и фазосмещающим устройством, а переключател датчиков

впрыскивания выполнен с допоя отельным неподвижным контактом, связанным с пус- ковым входом фазосме цеющего устройства

и подвижным контактом первого дополнительного переключателя, причем один из неподвижных контактов первого дополнительного переключателя связан с датчиком нулевой метки, а другой - с одним из выходов генератора двух частот, один из неподвижных контактов второго дополнительного переключателя связан с датчиком угловых меток, а другой - с другим выходом генератора двух частот, подвижный контакт второго дополнительного переключателя связан с информационными входами схемы управления и фазосмещающего устройства, а выход фазосмещающего устройства соединен с входом второго дифференциатора.

Включение фазосмещающего устройства между выходом датчика нулевой метки через переключатель и входом второго дифференциатора позволяет совмещать точку отсчета угла впрыскивания с ВТП кулачка опорной секции путем смещения импульса нулевой метки датчика на фиксированное число угловых меток, определяемое по углу отклонения ВТП кулачка опорной секции топливного насоса от нулевой метки шкалы маховика регулировочного стенда, совмещенной с нулевой меткой датчика, что сокращает процесс совмещения по времени.

Кроме совмещения ВТП с нулевой меткой, устройство попутно используется для самодиагностики устройства с минимальными затратами времени.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения угла начала впрыскивания.

Устоойство содержит датчик 1 нулевой метки, датчик 2 угловых меток, датчики 3 впрыскивания по числу секций топливного насоса, генератор 4 двух частот. Выход низкой частоты генератора 4 и выход датчика 1 нулевой метки через переключатель 5 соединяются с пусковым входом фазосмещающего устройства 6. Выход высокой частоты генератора 4 и выход датчика 2 угловых меток через переключатель 7 соединяются с информационными входами фазосмещающего устройства 6, схемы 8 управления и цепи 9 блокировки, к входу которой подключен переключатель 10 датчиков впрыскивания. Выходы фазосмещающего устройства 6 и цепи блокировки 9 через дифференциаторы 11, 12 подключены к входам триггера 13, выход которого соединен с управляющим входом схемы 8 управления, соединенной с табло 14 индикации. В фазосмещающее устройство входят задатчики 15 смещения, переключатель 16 направления смещения и схема 17 совпадения на код 3600.

Устройство работает а двух режимах: рабочем и диагностики.

В рабочем режиме при вращении вала стенда для испытания топливной аппаратуры на вход устройства поступают импульсы сдатчика впрыскивания , выбранного переключателем 3, импульсы датчика 2 угловых меток и импульсы датчика 1 нулевой метки - один импульс на один оборот вала стенда. В этом режиме переключатели 5, 7 устанавливаются в положение, при котором на пус0 ковой вход фазосмещающего устройства 6 поступают нулевые метки, а на информационные входы фазосмещающего устройства 6, цепи блокировки 9 и схемы управления 8 поступают угловые метки. Фазосмещающее

5 устройство 6 сдвигает импульс датчика 1 нулевой метки по или против направления вращения в зависимости от положения переключателя 16 направления смещения на величину кода угла смещения, набранного

0 на задатчике 15 смещения.

Код смещения задается в угловых метках, например 0,1°, поступающих с датчика 2. Импульсы датчика впрыскивания с переключателя 10, поступающие на цепь 9 бло5 кировки, генерируют широкий импульс длительностью, например, 64° для исключения дребезга сигнала датчика впрыскивания, представляющего собой серию импульсов общей продолжительностью,

0 примерно, 10°. По передним фронтам импульсов фазосмещающего устройства 6 и цепи 9 блокировки дифференциаторы 11,12 генерируют короткие импульсы, управляющие триггером 13. Ширина импульса на вы5 ходе триггера 13 пропорциональна углу начала впрыскивания выбранной линии высокого давления. Схема 8 управления на время действия импульса триггера 12 разрешает прохождение угловых меток на вход

0 счетчика блока 14 индикации. Для усреднения угловые метки отсчитываются в течение нескольких, например 10 импульсов триггера 13. После чего схема 8 управления генерирует импульс переноса кода счетчика

5 блока 14 индикации в память этого блока, на табло блока индицируется результат измерения - угол начала впрыскивания.

Перед измерением величину уставки на задатчике 15, совмещающей импульс на вы0 ходе фазосмещающего устройства 6 с ВТП кулачка опорной секции, определяют после двух пробных включений стенда в противоположных направлениях. Уставку определяют как разность значений углов

5 впрыскивания на табло 14 индикации при противоположных направлениях вращения, поделенную на два.

Для сокращения времени обслуживания устройства предусмотрена его диагностика. С этой целью в схему включен

генератор 4 двух частот f и Kf. В качестве генератора 4 используется блок тахометра стенда, выполняющего наряду с этим свои основные функции. С целью упрощения устройства количество угловых меток на обо- рот выбрано 3600 (метки 0,1°). В этом случае коэффициент К должен лежать в интервале 3600-7200 и выбран равным 6400. Частота f выбрана порядка 10 Гц. В режиме диагностики устанавливается нулевой кодзадатчи- ка 15, переключатели 5 и 7 устанавливаются в положение, при котором на пусковой вход фазоемещающего устройства 6 поступают импульсы частоты f, имитирующие нулевые метки. С переключателя 5 через вспомога- тельный контакт переключателя 10 импульсы частоты f поступают также на вход цепи 9 блокировки.

По переднему фронту импульса частоты f с переключателя 5 через цепь 9 блокировки и дифференциатор 12 выключается триггер

13и одновременно начинается отсчет угловых меток в фазосмещающем устройстве 6. После отсчета 3600 импульсов частоты Kf срабатывает схема И 17 на код 3600 - фор- мируется передний фронт импульса на выходе фазоемещающего устройства, через дифференциатор 11 включается триггер 13.

По управляющему входу схемы 8 управления триггер 13 разрешает поступление им- пульсов частоты Kf в счетчик блока 14 индикации, импульсы Kf по-прежнему также поступают на фазосмещающее устройство, счет продолжается до кода 6400, в это время счетчик блока индикации успевает досчи- тать до 2800, после чего вновь поступает импульс частоты f, сбрасывающий счетчик в фазорегуляторе и триггер 13. После десяти включений триггера 13, как и при обычной работе, схемой 8 управления формируются импульсы переноса и сброса счетчика блока

14индикации. На табло блока индикации формируется код 2800, свидетельствующий об исправности устройства.

Предложенное устройство позволяет за счет сокращения вспомогательного времени уменьшить общее время измерения, а также позволяет также более удобно и точно совместить точку начала отсчета с ВТП ку- лачка опорной секции, что повышает точность измерения угла начала впрыскивания до 0,15°. Дополнительно устройство может использоваться в качестве фазорегулятора стробоскопа.

Формула изобретения Устройство для измерения угла начала впрыскивания линии высокого давления топливной аппаратуры, содержащее датчики нулевой и угловых меток, датчики впрыскивания по числу секций топливного насоса высокого давления, два дифференциатора, триггер, цепь блокировки, выход которой через первый дифференциатор связан с одним из входов триггера, другой вход которого связан с выходом второго дифференциатора, табло индикации, схему управления выходами, связанную с табло индикации, и переключатель, неподвижные контакты которого связаны с датчиками впрыскивания, а подвижный контакт соединен с входом запуска цепи блокировки, причем выход триггера связан с управляющим входом схемы управления, информационный вход которой связан с информационным входом цепи блокировки, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности и точности измерения, устройство снабжено генератором двух частот, двумя дополнительными переключателями, каждый из которых выполнен с двумя неподвижными и одним подвижным контактами и фазосмещающим устройством, а переключатель выполнен с дополни- тельным неподвижным контактом, связанным с пусковым входом фазоемещающего устройства и подвижным контактом первого дополнительного переключателя, причем один из неподвижных контактов первого дополнительного переключателя связан с датчиком нулевой метки, а другой - с одним из выходов генератора двух частот, один из неподвижных контактов второго дополнительного переключателя связан с датчиком угловых меток, а другой - с другим выходом генератора двух частот, подвижный контакт второго дополнительного переключателя связан с информационными входами схемы управления и фазоемещающего устройства, а выход фазоемещающего устройства соединен с входом второго дифференциатора.

Использование: испытание топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания, в частности дизельной топливной аппаратуры. Устройство содержит датчики нулевой 1 и угловых 2 меток, датчики 3 впрыскивания, два дифференциатора 11, 12, триггер 13, цепь 9 блокировки, выход которой через первый дифференциатор 12 связан с одним из входов триггера 13, другой вход которого связан с выходом второго дифференциатора 11, табло 14 индикации,