Способ контроля фазы впрыска топлива в дизеле и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК F02M65/00 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФАЗЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к техническому обслуживанию дизельных двигателей с использованием в сфере контроля регулировок топливной аппаратуры, а именно к методам безразборного определения фазы впрыска топлива форсункой дизеля по параметрам вибрационного процесса, формируемого при ее работе. Известны способы контроля фазы впрыска топлива в дизеле, заключающиеся в том, что формируют опорный сигнал, регистрируют вибропреобразователем вибросигнал, формируемый при работе форсунки, фильтруют его по частоте, преобразуют в операционный, соответствующий началу вибросигнала, и определяют фазу операционного сигнала относительно опорного, причем процесс измерения и обработки сигналов синхронизируют с заданным интервалом рабочего процесса в двигателе. Известны также устройства контроля фазы впрыска топлива в дизеле, содержащие индуктивннй датчик, усилитель-формирователь, формирователь фазовой задержки, формирователь фазового строба, вибропреобразователь, согласующий усилитель, коммутирующий усилитель и индикатор, причем индуктивный датчик последовательно через усилитель-формирователь соединен с формирователем фазовой задержки и формирователем фазового строба, подключенным к коммутирующему усилителю, а вибропреобразователь через согласующий усилитель последовательно связан с коммутирующим усилителем и индикатором 1 . Недостатком приведенных способа и устройства является то, что с их помощью невозможно регистрировать фазу возникновения высокочастотных низкоамплитудных вибрационных сигналов, возникающих при истечении струй топлива из распылителя форсунки. Цель изобретения - повыщение точности, оперативности и универсальности способа контроля фазы впрыска топлива форсункой по вибрационным параметрам, формируемым при ее работе. Указанная цель достигается тем, что в известном способе преобразование сигнала в операционный проводят путем выделения из общего вибросигнала щирокополосных высокочастотных составляющих, сформированных истечением топлива из соплового аппарата распылителя при последовательном усилении и частотной фильтрации в высокочастотной зоне спектра, а процесс измерения сигналов начинают после появления вибросигнала в заданном интервале рабочего процесса.

В устройстве указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены ключ блокиратора, блокиратор, квадратичный детектор, формирователь-усилитель и триггер фазы, а также высокочастотный селектор, включенный в связь между согласующим усилителем и коммутирующим усилителем, в связь которого с индикатором включены последовательно соединенные квадратичный детектор, формирователь-усилитель и триггер фазы, связанный дополнительно с усилителем-формирователем, причем ключ блокиратора соединен параллельно с формирователем фазового строба, формирователем-усилителем и блокиратором, соединенным с формирователем фазовой задержки.

На чертеже изображена блок-схема устройства для контроля фазы впрыска в дизелях.

Устройство состоит из двух каналов измерения, которые включают: индукционный датчик 1, усилитель-формирователь 2, формироватрль 3 фазовой задержки, формирователь 4 фазового строба, ключ 5 блокиратора, блокиратор 6, вибропреобразователь 7, согласующий усилитель 8, широкополосный высокочастотный селектор 9, коммутирующт усилитель 10, квадратичный детектор 11 формирователь-усилитель 12, триггер фазы 13 и индикатор 14.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с индукционного датчика 1 преобразуется в операционный сигнал в усилителе-формирователе 2. Откуда поступает в формирователь 3 фазовой задержки и триггер фазы 13 впрыска. С формирователя 3 сигнал, смещенный на величину задержки, поступает на формирователь 4 фазового строба. Формирователь 4 управляет блокиратором 6 через ключ 5 блокиратора. В блоке вибраций сигнал с вибропреобразователя 7 через согласующий усилитель 8 поступает на щирокополосный высокочастотный селектор 9. Далее через коммутируюпдий усилитель 10 и при наличии сигнала с формирователя 4 фазового строба сигнал подается на квадратичный детектор 11. Демодулированный сигнал вибраций преобразуется в формирователе-усилителе 12 в коммутационный сигнал управления сбросом триггера фазы 13. Фазовой сигнал преобразуется и фиксируется индикатором 14.

При этом полученный с вибропреобразователя вибрационный сигнал усиливают до выявления высокочастотных широкополосных составляющих, которые менее интенсивны по амплитудам, чем составляющие вибрационного процесса от механических

сопряжений. После этого производят частотную фильтрацию в высокочастотной зоне, например, для безштифтовых форсунок ФД-22 в диапазоне 120-150 кГц, которая позволяет отделить сигналы «помехи от

других механизмов двигателя и сигналы «помехи от механической системы самой форсунки, при этом, вследствие интенсивного и быстрого распространения вибросигналов по корпусу форсунки до вибропреобразователя в этой зоне частот, начало вибропроцесса работающей форсунки, после его усиления, соответствует началу впрыска топлива в цилиндр двигателя. Однако рабочий процесс в больщинстве современных двигателей осуществляется за два оборота

коленчатого вала двигателя и, вследствие этого, получается два опорных сигнала на один операционный. Для исключения данного опорного сигнала, сдвинутого на 180° от основного, соответствующего началу рабочего процесса в испытуемом цилиндре, процесс измерения фазы впрыска начинается только при прохождении обработанного вибрационного сигнала в заданном интервале рабочего процесса. При отсутствии его проводится блокировка процесса измерения

5 до следующего опорного сигнала.

Чтобы производить автоматическую синхронизацию на нужный опорный импульс, в устройстве и.меется блокиратор 6, включаемый при отсутствии вибрационного сигнала. При включении блокиратора 6 выключа ется формирователь 3 фазовой задержки, вследствие чего происходит блокировка очередного коммутационного сигнала на формирователь 4 фазового строба. Таким образом осуществляется смещение цикла рабоJ ты устройства на один оборот коленчатого вала. При появлении вибросигнала с форсунки формирователь 12 подает коммутационный сигнал На ключ 5 блокиратора и прекращает работу блокиратора 6. Далее схема работает в устойчивом режиме из.ме0 рения фазы впрыска топлива форсункой.

Применение предлагаемого способа контроля фазы впрыска и устройства для его осуществления позволяет повысить точность контроля на 20%, снизив погрешность до 1-2%. Тем самым сокращается- время на техническое обслуживание на 15%, снижается расход горючесмазочных материалов на 10%, повышается тяговая характеристика агрегата, соответственно возрастает про0 изводительность на 7%, своевременное выявление необходимости в ремонте приводит к экономии запасных частей на 10%.

Формула изобрьения

вибропреобразователем вибросигнал, формируемый при работе форсунки, фильтруют его по частоте, преобразуют в операционный, соответствующий началу вибросигнала, и определяют фазу операционного сигнала относительно опорного, причем процесс измерения и обработки сигналов синхронизируют с заданным интервалом рабочего процесса в двигателе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, оперативности и универсальности, преобразование сигнала в операционный проводят путем выделения из общего вибросигнала широкополосных высокочастотных составляющих, сформированных истечением топлива из соплового аппарата распылителя при последовательном усилении и частотной фильтрации в высокочастотной зоне спектра, а процесс измерения сигналов начинают после появления вибросигнала в заданном интервале рабочего процесса.

усилителем и коммутирующим усилителем, в связь которого с индикатором включены последовательно соединенные квадратичный детектор, формирователь-усилитель и триггер фазы, связанный дополнительно с усилителем-формирователем, причем ключ блокиратора соединен параллельно с формирователем фазового строба, формирователемусилителем и блокиратором, соединенным с формирователем фазовой задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Соловьев В. И. Исследование и разработка .метода диагностирования механизмов тракторного двигателя по параметрам виброударных импульсов, выделенных в ультразвуковом диапазоне частот. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., ГОСНИТИ, 1975, с. 78- 87.