Способ определения эффективного проходного сечения распылителя форсунки по пропускной способности Советский патент 1992 года по МПК F02M65/00 

Ё

Изобретение относится к двигателест- роению, позволяет повысить достоверность испытаний дизельной форсунки и заключается в том, что при пропускании со звуковой скоростью воздуха через распылитель 10 циклически поднимают и опускают иглу 7 с заданной величиной ускорения, измеряют мгновенный расход воздуха ротаметром, а в качестве параметра пропускной способно сти определяют среднеинтегральный расход воздуха за серию циклов. 3 ил.

гтт рт/ууу 19

Ј

О

L-ч

20

-ч

со

о

ю

Фиг 2

Изобретение относится к испытаниям топливовпрыскивающей аппаратуры системы подачи топлива для двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение достоверности испытаний.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема устройства для осуществления способа при пропускании воздуха под избыточным давлением; на фиг. 2 - то же, при пропускании воздуха под разрежением; на фиг. 3 - временные диаграммы хода иглы распылителя за один цикл работы и соответствующего ему изменения эффективного проходного сечения распылителя.

На фиг. 3 приняты следующие обозначения: hu - текущее изменение хода иглы распылителя во времени за один цикл подъема и опускания;

А - этап подъема иглы на полный ход;

Б - этап выстоя иглы на упоре;

В -этап опускания иглы на конус корпуса распылителя;

/и f - текущее значение эффективного проходного сечения за цикл;

l-i fcp. среднее значение эффективного проходного сечения за цикл,

,wfcp. максимальное допустимое значениесреднего эффективного проходного сечения за цикл;

,w fcp.мин - минимальное допустимое значение среднего эффективного проходного сечения за цикл;

а и в - границы максимального текущего значения эффективного проходного сечения на этапах А и В цикла, соответствующие максимальному допустимому значению среднего эффективного проходного сечения за цикл;

б и г - границы минимального текущего значения эффективного проходного сечения на этапах А и В цикла, соответствующие минимальному допустимому значению среднего эффективного проходного сечения за цикл.

Устройство для реализации способа содержит источник воздуха, находящегося, под избыточным давлением, в виде компрессора 1, соединенного через канал 2 со стабилизатором 3 давления с манометром, соединенным через канал 4 с входом 5 упора 6 ограничения хода иглы 7, составляющей вместе с корпусом 8, имеющим сопловые отверстия 9.распылитель 10, про- ставку 11 с выходным каналом 12, соединенным через канал 13 с измерителем 14 расхода воздуха, механизм 15 (например, электромагнитный) циклического перемещения по одному и тому же закону иглы 7

распылителя 10, управляемый блоком 16 управления.

В случае осуществления способа при пропускании воздуха под разрежением

(фиг. 2) устройство содержит источник разрежения в виде вакуумного насоса 17, соединенный с ресивером 18 с перепускным устройством 19, запорный вентиль 20 и канал 13, соединенный с засопловым про0 странством, выполненым в виде выходного канала 12 проставки 11, в которой установлен распылитель 10, состоящий из корпуса 8 и иглы 7, измеритель 14 расхода воздуха, вход которого сообщен с атмосферой, а вы5 ход через канал 4 - с входом 5 упора 6 ограничения хода иглы 7, контрольный вакуумметр 21, соединенный с каналом 13 для контроля перепада давления, механизм 15 (например, электромагнитный) циклическо0 го перемещения по одному и тому же закону иглы 7 распылителя 10, управляемый блоком 16 управления.

Цикл работы распылителя при таком выполнении способа делится на три этапа:

5 подъем иглы 7 на полный ход, выстой иглы

7на упоре 6, опускание иглы на конус корпуса 8 распылителя 10. Каждый из этих этапов определяется разными характеристиками эффективного проходного сечения

0 распылителя. Так этапы подъема иглы 7 на полный ход и опускание ее на конус корпуса

8распылителя отличаются переменными по перемещению иглы значениями эффективного проходного сечения. Для этапа выстоя

5 иглы на упоре характерно неизменное значение эффективного проходного сечения.

Поток воздуха дросселируется в сечении между запорными конусами иглы 7 и корпуса 8 распылтеля и в каналах сопловых

0 отверстий 9. Форма характеристики зависимости эффективного проходного сечения от перемещения иглы распылителя (фиг. 3) определяется главным образом изменением потерь напора в сечении запорного конуса,5 которое, в свою очередь, зависит от геометрических особенностей конкретных иглы и корпуса.

При малых подъемах иглы, когда эффективное проходное сечение между запорны0 ми конусами иглы и корпуса меньше суммарного эффективного проходного сечения сопловых отверстий, величина этого эффективного проходного сечения создает основное сопротивление потоку. По. мере

5 подъема иглы эффективное проходное сечение между запорными конусами иглы и корпуса возрастает и эффективное проходное сечение распылителя увеличивается. При эффективном проходном сечении между запорными конусами, большем эффективного

проходного сечения сопловых отверстий, основное дросселирование потока происходит в каналах сопловых отверстий. опускании иглы на конус корпуса распылителя эффективное проходное сечение распылителя изменяется обратным образом, причем это изменение также зависит от геометрических особенностей конкретных иглы и корпуса.

Таким образом, при принудительном циклическом возвратно-поступательном перемещении иглы на полный ход измеряется интегральный расход воздуха в единицу времени за все три этапа работы распылителя в каждом отдельном цикле за серию последовательных срабатываний распылителя. При этом осуществление в каждом цикле работы распылителя строго одного и того же закона перемещения иглы и одинаковое количество срабатываний распылителя в единицу времени при установившейся частоте циклов позволяет учитывать при определении эффективного проходного сечения распылителя влияние не только сопловых отверстий, но и геометрических параметров каждых конкретных иглы и корпуса распылителя в условиях, приближенных к реальным, повышая, тем самым точность оценки эффективного проходного сечения распылителя.

Способ осуществляют следующим образом.

При пропускании воздуха под избыточным давлением компрессором 1 и стабилизатором 3 давления подают воздух через канал 4 на вход 5 упора б ограничителя хода иглы под избыточным давлением (например, 2,0 кг/см2), что обеспечивает истечение воздуха со звуковой скоростью через сопловые отверстия 9.

Механизм 15 циклического перемещения по одному и тому же закону иглы 7 с задан- ной величиной ускорения может быть выполнен в виде электромагнита, в якорь которого упирается хвостовик иглы. При подаче прямоугольного импульса напряжения с блока 16 управления на катушку электромагнита якорь поднимается, освобождая место для перемещения иглы, поднимающейся под действием давления воздуха на дифференциальную площадку на полный ход. При снятии импульса якорь, перемещаясь под действием возвратной пружины электромагнита, опускается, перемещая иглу до ее посадки на конус корпуса. Таким образом, управляющими импульсами генератора прямоугольных импульсов с заданной стабилизированной частотой (например, 18 Гц), соответствующей режиму работы с числом оборотов 1100 , механизм 15 позволяет циклически по одному и тому же закону с заданной величиной ускорения поднимать иглу-7 на заданную величину (полный ход), например за время 10 мс,

удерживать иглу 7 на упоре 6 в течение, например, 20 мс и опускать иглу 7 на конус корпуса 8 распылителя 10 за время, например, 10 мс. При этом измеряют измерителем 12 расход воздуха в единицу времени. По

полученным значением оценивают эффективное проходное сечение распылителя 7.

В качестве измерителя 14 расхода воздуха можно использовать ротаметр с гасителем пуль саций (не показано) в канале 13.

Управление электромагнитом механизма 15 циклического перемещения по одному и тому же закону иглы 7 выполнялось от блока 16 управления, в качестве которого можно использовать генератор прямоугольных импульсов, позволяющий в широких пределах изменять частоту срабатывания электромагнита и длительность управляющего импульса (цикла срабатывания распылителя 10).

При осуществлении предлагаемого способа при подаче воздуха под разрежением принудительное многоразовое циклическое поднимание на заданную величину и опускание иглы 7 распылителя 10 по одному и

тому же закону с заданной величиной ускорения и о заданной частотой можно осуществлять устройством 15, представляющим собой электромагнит, якорь которого снабжен цангой для быстрого осуществления

жесткой связи с иглой 7.

Таким образом, предлагаемый способ позволит увеличить достоверность оценки эффективного проходного сечения распылителей дизельных форсунок в условиях

производства и технического ремонта, и следовательно, повысить качество выпускаемой продукции.

45

Формула изобретения

I

Редактор Ю.Середа

Фиг.3

Составитель А Львов Техред М.Моргетзл

Корректор А.Осауленко