Устройство для измерения цикловойпОдАчи ТОплиВА Советский патент 1981 года по МПК F02M65/00 

t

Изобретение относится к машинострЬению, а именно к устройствам для изме1 ения цикловой подачи топлива насосов высокого давления диэельных двигателей на безмоторных стендах.

Известны устройства для измерения цикловой подачи топлива, содержащие корпус, цилиндр с измерительной камерой и установленным в нем подпружиненным плунжером, камеру впрыска, связанную каналом с измерительной камерой, сливной кангш, подпружиненный золотник с приводом и систему управления 1 .

Однако такие устройства характеризуются низкой точностью измерения цикловой подачи топлива за счет то го, что измеряется только одна цикловая подача топлива. Из выражения для определения относительной ошибки измерения

S .AV . 100% ,

(1)

uV - величина погрешности измерения объема топлива или отклонения;

V - величина измеряемого объема топлива;

следует, что чем меньше V, тем больше о . При измерении одной цикловой подачи ее объем будет равен V, поэтому даже в случае высокой точности изготовления плунжера и цилиндра относительная погрешность измерения будет составлять значительную величину. Кроме того, в зтих устройствах движение плунжера (поршня) измеряется косвенным методом по сигналу индуктивного датчика, а индуктивные датчики перемещения обеспечивают точность измерения не более 5%. Погрешность измерения хода плунжера - это только одна из многих погрешностей всего измерительного устройства. Требованиями ГОСТа устанавливается неравномерность цикловых подач (как суммы всех возможных погрешностей) при регулировке насоса не бйлее 3%.

Цель изобретения - повыиение точности измерения величины цикловой подачи топлива при непрерывном или . дискретном их суммировании.

Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит элект ромагнитный клапан, в корпусе выполнен перепускной канал, золотник выполнен двухпозиционным, размещен меж ;ду измерительной камерой и камерой

впрыска, содержит канал для сообщения камер в одной позиции, золотника и пазы для сообщения сливного канала с измерительной и перепускного канала с камерой впрыска в друг гой позиции, привод золотника выполнен электромагнитным, связанным с системой управления, а электромагнитный клапан разме1цен на выходе сливного канала и также связан с системой управления.

Система управления может быть выполнена в виде датчика впрыска топлива, счетчика циклов, программатора, тумблера и коммутатора, причем датчик через счетчик и программатор подключен к коммутатору, один выход которого, соединен с электромагнитным приводом золотника, а второй - через тумблер с электромагнитньм клапаном.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - схема системы управления.

Устройство содержит, корпус 1, в . котором расположены золотник 2, поджатый пружиной 3 с электромагнитньал приводом 4, цилиндр 5 с измерительно камерой 6 и плунжером 7, поджатым пржиной 8, камеру 9 впрыска со 9тендовой форсункой 10, содержаа(ей датчик 11 впрыска топлива. В корпусе 1 выполнен канёш 12, соединяющий измерительную камеру 6 с камерой 9 впрыска сливной канал 13, на выходе которого расположен электромагнитный клапан, содержащий сливной клапан 14, поджатый пружиной 15, управляемый электромагнитом 16. Корпус имеет перепускной канал 17, на выходе которого помещен перепускной клапан 18, поджатый пружиной 19. В золотнике 2 вы- . полнено сквозное отверстие 20, соединяющее камеру 9 впрыска с измери, тельной камерой 6 в одном крайнем ег положении, а также верхний 21 и нижний 22 продольные пазы на его поверхности, сообщанядие соответственно измерительную камеру 6 с сливньил каналом 13 и камеру 9 впрыска с перепускным каналом 17 в другом крайнем положении золотника. На верхнем торце плунжера 7 установлен задемпфированный механический индикатор 23, Датчик 11 (фиг. 2)последовательно содинен со счетчиком 24 циклов,программатором 25, коммутатором 26, один выход которого соединен с входом электромагнита 4, золотника 2, второй - с входном электромагнита 16. Связь коммутатора 26 с электромагнитом 16 содержит тумблер 27. Устройство управляется, автоматически или комбинировано по схеме представленной на фиг. 2, с помощью электро магнитов 4 и 16. распределительный золотник 2 имеет два положения: Замер , когда электромагнит 4 обесточен и пружина 3 перемещает золотник 2 в крайнее правое положение, при

этом отверстие 20 сообщает ксцлеру 9 мпраска с измерительной камерой 6/ Спив, когда на электромагнит подан ток, золотник 2 перемещается им в крайнее левое положение, при эток| камера 9 впрыска сообщается через паз 22 с перепускным кансшом 17, а измерительная кгал&ра через паз 21 со сливным каналом 13. в последнем положении золОтника 2, когда тумблер 27 замкнут, с HSKOTOptiM запаздыванием автоматически открывается сливной клапан 14 электромагнитом 16. Когда тумблер 27 разомкнут, управление клапаном 14 осуществляется тем же электромагнитом 16, но вручную по сигналу (р (t). Программатор 25 по сигналу f(t) задает программу работы измерительного устройства, указывая сколько топлива подать в измерительную камеру 6 непрерывно с .замером общего объема цикловых подач или дискретного с заъ«ером каждой цикловой, подачи, сколько раз требуется повторить заданную программу измерений.

Устройство работает следукицим образом.

Сигнал SgO впрыске топлива форсункой 10 воспринимается датчиком 11 и подается в виде сигнала и, на счечик 24 циклов, который обрабатывает их и передает сигнал и2,на программатор 25. Последний передает на коммутатор 26 сигнал Ufl, управляющий электромагнитами 4 и 16. в соответствии с заданной программой работы устройства и разрешаклдими сигналами Uti и DO, поступающими от индикатора 23.

В положении золотника 2 Замер топливо от форсунки 10 поступает через канал 12, отверстие 20 в измерительную камеру 6. Плунжер 7 под давлением топлива, .преодолевая сопротивление Пружины 8, перемещается вверх, воздействуя на индикатор 23, регистрирующий ход плунжера 7. После подачи в измерительную камеру 6 цикловых подач по программе f(t), коммутатор 26 подает сигнгш U на электромагнит 4, который усилием S.| перемещает золотник 2 в -Крайнее левое положение -.Слив. (Перемещение золотника 2 происходит в промежутках между впрысками топлива). При этом топливо из камеры 9 по каналу 12 и паз 22 поступает в перепускной канал 17, открывает клапан 18 и сливается в бак. Одновременно через паз 21 измерительная камера 6 сообщается со сливным каналом 13. Индикатор 23 после измерения величины цикловой подачи топлива посылает разрешающий сигнал Цц на коммутатор 26, который замыкает силовую цепь, посылая сигнал UK, на электромагнит 16, открывающий клапан 14 усилием Sji. Топливо из измерительной камеры 6 выталкивается плунжером 7 под действием пружины 8 через перепускной клапан 14 в бак. Когда плун жер 7 вытолкнет все топливо иэ .каме ра 6, на коммутатор 26 поступает ра решгцоц й сигнал Uo от индикатора 23 оэначанщйй готовность камеры 6 к.из .нюрейию и размыкснощий сило&ую цепь электромагнита 4 по команде програм матора 25. Сигнал ио подается во вр мени с таким расчётом, чтобы пружина 3, преодолевая остаточное сопротивление электромагнита на силу йне ции« .переместила золотник 2 в положение Замер. Топливо иэ каМеры 9 опять поступает в камеру 6 и процес измерения величины цикловой подачи повторяется вьшеукаэанным способом. Измерение цикловых подач топлива устройством осуществляется автомати чески по трем программам: f(t) - l+...+m, когда в кгтеру б подаётся несколько впрысков от 1 до m, величина цикловой подачи определяется из выражения . где Уц - суммарный объем вп1 аснутого топлива в камеру 6 , m - количество впрвдсков топливу . зарегистрированное счетчиком циклов 24; . f 2(t)+.. ... ... .. и т.д. , когда в камеру б пода:ется несколько впрысков .от 1 до т, определяется цик ловая подача, затем топливо сливается, опять подается от 1 до m впрысков и т.д.. Цикловая подача определяется иэ выражения где п - количество циклов изме| нйй впрысков топлива в камеру от 1 ДО jn} f 3 (t) 1 . когда в камеру - подается и измеряется только одна цикловая подача с последовательиым повторением До у раз, цикловая подача определяется из выражения ; -Vj-i r -;:: : где количество измерений единичной цикловой подачи. Каждая из представленнЬк программ имеет, бвое назначение: f (t) -для обычнЬго измерения величины цикловой подачи, установленного принято) методикой) f2 более достоверного измерения величины цикловой подАчи, когда насос работает недостаточно стабильно; fjf{t) - д|ля случая когда требуется определить стабильнЬсть подачи топлива насосОм от цикла к циклу. из выражения (1) следует, что точность измерения цикловых подач топлива пре.длагаемым устройством во столько раз больше, во сколько раз 1 + Ч- m . 1. Предлагаемое устройство также позволяет создать автоматизированную линию контроля и регулировки топливных насосов в крупносерийном производстве, обеспечивающую высокую точность измерения параметров топливной аппаратуЕШ, объективность измерений (запись на перфоленту показателей ), высокую производительность наиболее сложных ответственных операций - контроля и регулировки топливных насосов. Электрический выход сигмалоб измерения позволяет включить предлагаемое устройство в автоматизированную систему управления технологическим комплексом производства. Формула изобретения 1. Устройство для измерения цикловой подачи топлива содержащее корпус, цилиндр с измерительной камерой и устаибвлеитм в нем подпружиненным плунжером, кгмеру впрыска, связанную каналом с измерительной кгц|1ерой, сливной канал, подпружиненный золотннк с приводом и систему управления, о т.л и чг а ю ц е е с я тем, что, с цель повиоения точности, устройство дополнительно содержит электромагнитный клапаи, в корпусе выполнен перепускной каналг золотник выполнен двухпоэицмониым, размещен между измерительной камерой и камерой в.п1шска, содержит канал для соо.бщения каМер в одной поэащии золотника и пазы сообщения сливного канала с измерительной камерой н перепускного канала с 1$ги4ерой впрыска в другой позиции, привод золотника выполнен электромагнит1 Гым, связанньм с системой управления, а электромагнитный клапан размещен иа выходе сливного канала и также связан с системой управления. 2. Устройство по п. 1, о т л и. ч а ю ц е е с я тем, что система управления выполнена в виде датчика впрыска топлмаа, счетчика циклов, программатора, тумблера и коммутатора, причем датчик через счетчик и программатор подключен к коммутатору,, один выход которого соединен с электрсмагнитным приводом золотника, а второй - чбреэ тумблер с электромагнитным клапаном. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ 1242410, л.Р 02 М 65/00, опублик. 1967.