Способ диагностирования топливоподающей аппаратуры дизеля Советский патент 1993 года по МПК F02M65/00 G01M15/00 

Изобретение относится к способам диагностирования дизелей и может использоваться для создания средств встроенной диагностики, систем управления и регулирования с применением микропроцессорной техники.

Известны способы диагностирования топливной аппаратуры дизелей, заключающиеся в том, что на заданном режиме работы дизеля регистрируют осциллограммы временных реализаций и спектрограммы мощности вибраций и проводят диагности-. рование работоспособности форсунки, давления и величины цикловой подачи, угла опережения впрыскивания топлива путем сравнения и обработки опытных осциллограмм и временных.реализаций и спектрограмм вибраций форсунок с эталонными.

Одним из основных источников колебаний форсунки в известном способе являются гидродинамические процессы, возникающие вследствие подачи и впрыскивания топлива и имеющие широкий частотный спектр амплитуд давлений и скоростей. Сравнение спектограмм вибраций форсунок, формы и расположения импульсов временных реализаций относительно опорной точки показывает, что между показателями работы топливной аппаратуры и ее виброакустическими характеристиками существует определенная закономерная связь.

Однако, как отмечают современные исследования, колебание корпуса форсунок и возникновение других виброакустических сигналов носит случайный характер, поэтому известный способ не позволяет получить достоверную диагностическую информацию.

Известны также способы диагностирования топливной аппаратуры дизелей,

со

VJ

ю

ы

СА)

ключающиеся в том, что на заданном режиме работы регистрируют осциллогаммы изменений давления в нагнетательной магистрали топливной системы и проводят диагностирование работоспособности в целом и технического состояния отдельных деталей топливной аппаратуры путем сравнения эталонной и опытной осциллограмм. Этот Способ диагностирования относится к1 методам оценки технического состояния топливной аппаратуры по показателям рабочего процесса, одним из которых является давление впрыскивание топлива. По осциллограммам давления впрыскивания топлива и по расположению относительно отметки верхней мертвой точки обнаруживают большинство неисправностей топливной аппаратуры. Наибольшую информативность пытаются получить путем установки датчика давления в.нагнетательную магистраль вблизи форсунки.

Однако по сравнению кривой давления с эталонной осциллограммой дает ограниченную и ненадежную диагностическую информацию, так как даже для нормально работающей топливной аппаратуры многоцилиндрового двигателя форма импульсов давления значительно отличается для различных цилиндров, причем дополнительно достоверность результатов диагностирования снижается из-за погрешности методов регистрации и обработки осциллограмм давления впрыскивания топлива. Совершенствование данного способа на основе применения ЭВМ для расчета кривых впрыскивания не позволяет повысить надежность результатов диагностирования. Основная причина этого состоит не в выборе средств обработки осциллограмм, а в том, что параметр (давление нагнетания), отражающий гидродинамику впрыскивания, и устройства, его измеряющие, инерционны, а наличие при этом паразитных объемов топлива, образующихся в местах установки датчиков давления, нарушает протекание процесса впрыскивания и, следовательно, в любом случае искажает осциллограмму давления, принятую за основу для диагностирования.

Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования.

Цель достигается тем, что регистрируют заданное число осциллограмм изменений такого параметра состояния топливной среды в нагнетательной магистрали, как оптическая плотность топлива на экране запоминающего Осциллографа, сравнивают их с эталонной осциллограммой и на основе результатов сравнения и обработки осцил- логр амм в целом и их участков в отдельности делают заключение о работоспособности и техническом состоянии деталей нагнетательной магистрали топливоподающёй системы дизеля

В основу предлагаемого способа диагностирования топливоподающей аппаратуры положена известная пропорциональная зависимость оптической плотности двухфазного потока топлива от количества газо0 вой фазы потока, характер изменения которой напрямую связан с характером изменения процессов, происходящих в линии нагнетания, и зависит от технического состояния деталей топливной секции и фор5 сунки. Оптическая плотность двухфазной среды топлива более чувствительна к изменению гидродинамических процессов нагнетания, и несет более полную информацию о работе насосной секции и

0 форсунки за период времени между впрысками, что совершенно невозможно осуществить на основе датчиков давления нагнетания из-за инерции упругих механических элементов (мембран, стенок топлип5 роводов и других чувствительных к деформациям элементов).

Предлагаемый способ диагностирования реализуется на основе применения устройства оптического контроля количества

0 газовой фазы в нагнетательной магистрали, в составе измерительного комплекса, состоящего дополнительно из усилителя и запоминающего осциллографа.

Устройство оптического контроля коли5 чества газовой фазы устанавливается в нагнетательную магистраль.

На фиг.1 изображена принципиальная

схема устройства для осуществления способа диагностирования топливоподающей ап0 паратуры дизеля; на фиг.2-осциллограммы изменения оптической плотности топлива в нагнетательной магистрали, поясняющие принцип работы.

Предлагаемый способ диэгностирова5 ния топливоподающей аппаратуры осуществляется следующим образом.

Дизель выводится на заданный режим работы. При работе топливной системы в зависимости от режима работы и техниче0 ского состояния деталей топливоподающей аппаратуры в линии нагнетания образуется двухфазная среда, состоянию которой соответствует определенная оптическая плотность, изменение оптической плотности

5 измеряется оптическим измерителем 1 за время между впрысками, усиливается и передается на вход запоминающего осциллографа 2. На экране осциллографа регистрируется и запоминается заданное число 3 реализаций оптической плотности в

режиме синхронного наложения осциллограмм, затем на основе сравнения и обработки осциллограмм в целом и их участков в отдельности делают заключение о работоспособности и техническом состоянии деталей нагнетательной магистрали топли- воподающей системы дизеля. При этом принимается во внимание то, что в нагнетательной магистрали перед началом впрыскивания формируется стабильное состояние двухфазной среды, оптическая проницаемость которой почти постоянна 4.

При увеличении давления газовая фаза и оптическая плотность соответственно уменьшаются, топливо становится более прозрачным, что дает информацию о состоянии топлива перед впрыскиванием. В процессе впрыскивания и после его окончания появляются резкие колебания оптической плотности 5, что дает информацию о рабо- тоспособности плунжерной пары, нагнетательного клапана и распылителя форсунки топливоподающей аппаратуры.

Многократная регистрация осциллограмм оптической плотности позволяет ус- тановить закономерности в изменении

оптической плотности и применить их для диагностирования. Применение запоминающего осциллографа с программным устройством позволяет установить заданное число регистрации осциллограмм для достижения высокого уровня достоверности диагностирования топливоподающей аппаратуры дизеля,

Формула изобретения Способ диагностирования топливоподающей аппаратуры Дизеля, заключающийся, в том, что на заданном режиме работы дизеля снимают осциллограммы изменений рабочих параметров каждой секции топливного насоса и проводят диагностирование технического состояния топливной аппаратуры путем сравнения эталонной и опытной осциллограмм, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования топливоподающей аппаратуры, производят регистрацию заданного числа осциллограмм, причем в качестве диагностируемого параметра используется оптическая плотность топлива в нагнетательной магистрали насосной секции дизеля.

Использование: Двигателестроение, диагностирование дизелей, системы управления и регулирования с применением микропроцессорной техники. Сущность изобретения: повышение достоверности диагностирования посредством регистрации заданного числа осциллограмм изменений оптической плотности топлива в нагнетательной магистрали насосной секции дизеля. Диагностирование технического состояния топливной аппаратуры проводят путем сравнения эталонной и опытных осциллограмм. 2 ил.