Способ безразборной оценки износа плунжерной пары Советский патент 1980 года по МПК F02M65/00 

(54) СПОСОБ БЕЗРАЗБОРНОЙ ОЦЕНКИ ИЗНОСА ПЛУНЖЕРНОЙ ПАРЫ

1

Изобретение относится к диагностированию технического состояния двигателей внутреннего сгорания, конкретно к диагностированию топливной аппаратуры дизелей.5

Известен способ безразборной оценки износа плунжерной пары топливного насоса дизеля, заключающийся в том, что измеряют гидродинамические параметры процесса впрыска контрольной 10 форсункой и сравнивают их с эталонными данными. При этом определяется и нормируется разность цикловых подач на пусковом и нрминальном режиме .работы топливного насоса 1. 15

Недостатком этого способа оценки износа плунжерной пары яЬляется возможность появления значительных ошибок в связи с тем, что измерение цикловых подач происходит при раз- 20 ных активных ,ходах плунжера и на разньах частотах вращения коленчатого вала двигателя, которые могут меняться в зависимости от 15азрегулировок момента начала действия регуля-25 тора и пускового обогатителя, а также в зависимости от техническр гр состояния нагнетательных клапанов топливного насоса и пускового устройства 41вигателя.30

Целью изобретения является повышение точности оценки износа плунжерной пары топливного насоса дизеля.

Поставленная цель достигается тем, что измерение гидродинамических параметров производят при двух различных уровнях остаточного .-давления и полученные результаты сравнивают с эталонными.

При этом в качестве гидродинамических параметров используют вели- . чину остаточного давления, динамическую составляющую давления начала .подъема иглы форсунки и продолжительность ее подъема.

На фиг. 1 изображены осциллограммы законов нагнетания топлива , на фиг. 2 - осциллограммы перемещения иглы форсунки и давления топлива у контрольной форсунки; на фиг. 3 зависимости параметров процесса впрыска плунжерными парами с различной степенью износа.

Сущность, изобретения заключается в том, что для эталонной (новой) плунжерной пары, у которой отсутствуют износы, величина утечек топлива практически незначительна и не зависит от величины давления в нгодплунжерном пространстве (Рц.п.) которое прямо пропорционально зависит от остаточного давления (РОСТ) ,в линии нагнетания. Кривые 1 и 2 характеризуют закон нагнетания топлива с эталонной (новой) плунжерной пары- при различных уровнях РОСТ РОСТ 2,а отсутствие утечки топлива подтверждается равенством пл щадей под восходящими ветвями кривых .1 и 2, т.е. равенством объемов впрыс киваемого топлива. При этом сокращение продолжительности нагнетания компенсируется увеличением объемной скорости подачи топлива. С появлением у плунжерной пары износов величина утечек топлива увеличивается с увеличением РОСТ что подтверждается кривыми 3 и 4, характеризующими закон нагнетания топлива при различных уровнях РОСТКИ РОСТ, т.е. уменьшение кол;ичества нагнетаемого т(Л1ЛИвас увеличением РОСТ Баланс топлива между топливньгм насосом, нагнетательным топливопроводом и-форсункой игль можно с достаточной точностью описать через параметры контрольной форсунки, измеряя продолжительность подъема иглы форсунки Т / динамичес кую составляютую давления начала подъема иглы и остаточное давление в нагнетательном топливопроводеРОСТУвеличение РОСТ достигается увели чением .усилия затяжки пру)кйны Форсун ки или уменьшением максимального подъема иглы форсунки (h ) . При этом продолжительность подъема иглы (Сиг) в первом случае будет уме ньшаться, а во втором - увеличиваться. Поэтому представляется возможным под держивать постоянной величину продолжительности подъема иглы при увеличении остаточного давления компенсируя влияние увеличения усили затяжки пружины уменьшением максимального подъема иглы. Кривая 5 хара теризует зависимость высоты подъема , ЛЛСИКС . иглы Ь„.. форсунки от времени, а кри вая 6 определяет динамическую состав ляющую давления начала подъема иглы- Ру,г - . - Экспериментально установлено, что значение давления Р также остаетс постоянным и независящим от величины остаточного давления Р однако отмеченная закономерность имеет мест Tojfbko Для: новых плунжерных па р, кбТОрах:как отмечалось выше остаточное давление Р. не оказывает влияМШ;Hff КТэЛйчёство нйгн1 аёмЬ г ва. Если же брать изношенную плунжё|зную пару, то при увеличений остатЬч:нбго давления р и сохранении давления Р продолжительность подъ ма иглы Тцг уменьшается. Из графика на фиг.3 видно, что с увёлйГенйем йзн бсбв увёлйчиваё т наклон зависимостиТмг f (РОСТ,РИГ const )7 кйторая апг1рбксийй|5: гётсйфункцией вида у axi Ь. Прямая 7 характеризует продолжительность подъема иглы форсунки для новой плунжернрЙ пари, прямая 8 - для плунжерной пары с максимальным износом плунжера & - 10 мкм, прямая 9 - для плунжер-. ной пары с максимальным износом плунжера 20 мкм. Следовательно, тангенс угла наклона этих прямых к оси абсцисс, определяемый по формуле иг иг -Гнг J±C --V«. пПаГ, Тр - рг может быть принят в качестве диагностического параметра, оцениваюгчего износ плунжерной пары. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Определяют первоначальную (эталонную) продолжительность подъема иглы и динамическую составляющую давления начала подъема иглы распылителя- t например, для усилия затяжки пружины форсунки. Величину максимального подъема иглы распылителя h выбирают такой, чтобы остаточное давление было не ниже 1-1,5 МПа. УвеличийанЗт давление затяжки на 5-7 МПа. При этом продолжительность подъема иглы уменьшается, а давление РОСТ и Р иг возрастут. Уменьшенйем максимального подъема иглы распылителя восстанавливают первоначальное значение давление рцг и измеряют продолжительность подъема иглыС гИ остаточное давление РОСТОпределяют отношение Для подключения контрольных форсунок к испытуемой секции топливного- насоса необходимо использовать переключатели подачи топлива. Для . регистрации гидродинамических пара- : метров процесса впрыска в контрольной форсунке необходимо предусмотреть датчик давления топлива и датчик перемещения иглы распылителя. При диагностировании скоростной режим работы дйигателя должен быть как можно ближе к минимально устойчивому . Предлагаемый способ оценки износа плунжерной пары топливного насоса дизеля обеспечивает по сравнению с существующими способамиповышение точности результатов диагностирования. Проведенные исследования позволили установить, что помимо величины износа плунжерной пары результаты диагностирования зависят только от скоростного режима и вязкости топлива. гидравлические параметры контрольной форсунки, топливопроводов и насоса, создавая неопределенность при получении конкретных значе НИИ параметров Pyir / РОСТ вместе с тем не влияют на отношение

-.

При реализации этого способа :упрощается подбор датчиков давления и способа их подсоединения в контур давления, поскольку штатный контур давления при диагностировании отключен.

Проведение измерения гидродинамических параметров на одном скоростном режиме не требует специальных мер для имитации и контроля загрузки двигателя, что позволяет снизить трудоемкость процесса диагностирования топливных насосов.

Формула изобретения

1. Способ безразборной оценки износа плунжерной пары топливного насоса дизеля, заключаюпийся в том.

.что измеряют гидродинамические rtapa- метры процесса впрьйска контрольной форсункой и сравнивают их с эталонными данными, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, измерение гидродинамических парги етров производят при двух различных уровнях остаточного давления и полученные результаты сравнивают с этгшонными.

2. Способ по П.1, отличающ и. и с я тем, что в качестве гидродинамических параметров используют величину остаточного давления, динамическую составляющую давления начала подъема иглы форсунки и продолжитель5ность ее подъема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Антипов В.В. Износ прецизионных деталей и нарушение характеристики

0 топливной аппаратуры дизелей. М., Машиностроение, 1972, с. 168.

.пахе