Способ определения характеристики насосного элемента топливного насоса дизеля устройства для его осуществления
1. Способ определения характеристики насосного элемента топливного насоса дизеля, заключающийся в том, что снимают зависимость цикловой подачи топлива От nodftaw§aH} щего насоса в топливной системе с насосом, содержащим испытуемый насосный элемент и нагнетательный клапан, топливопроводами и форсункой , от средней на участке впрыска угловой скорости кулачкового вала насоса, вращаемого от вала привода, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности , один раз за каждый .оборот вала привода изменяют направление вращения кулачкового вала насоса на противоположное с одновременным изменением величины средней угловой скорости на участке впрыска одного направления относительно противоположного, изменяют угловую скорость кулачкового вала путем изменения фазового положения насосного элемента и кулачкового вала относительно вала привода и снимают зависимость цикловой подачи топлива от угловой скорости кулачкового вала.
ССНОЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) t F 02 М 6500 л
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИР(-
Н A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ m ПОд/й7
ЩЕГО ffgP
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3385702/25-06 (22) 15.01.82 (46) 30.09.83. Бюл. № 36 (72) М. М. Кулаков (71) Чувашский сельскохозяйственный институт (53) 621.436.038 (088.8) (56) 1. Тарасов В. Износ плунжерных пар насоса УТН-5 и проверка их работоспособности. — «Техника в сельском хозяйстве», 1969, № 10, с. 74 — 76. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСНОГО ЭЛЕМЕНТА ТОПЛИВНОГО НАСОСА ДИЗЕЛЯ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ определения характеристики насосного элемента топливного насоса дизеля, заключающийся в том, что снимают зависимость цикловой подачи топлива в топливной системе с насосом, содержащим испытуемый насосный элемент и нагнетательный клапан, топливопроводами и форсункой, от средней на участке впрыска угловой скорости кулачкового вала насоса, вращаемого от вала привода, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, один раз за каждый .оборот вала привода изменяют направление вращения кулачкового вала насоса на противоположное с одновременным изменением величины средней угловой скорости на участке впрыска одного направления относительно противоположного, изменяют угловую скорость кулачкового вала путем изменения фазового положения насосного элемента и кулачкового вала относительно вала привода и снимают зависимость цикловой подачи топлива от угловой скорости кулачкового вала.
2. 1 стр(?ис?БО лли 0((1?е.)с,:е)) ; .i к
Tr ()ИС ГИКИ i!2COCHO! ЭЛ(. >Iс! Т Я I <:rl,, : I и),«)! >
1(ЯСОС с) .11(..<(.,(5(. СОТ< е)?Жс)1!)С -,)Б > .(.: !, l
flhl11 t?Ясхо.(0?(2(?, стг)обоеK(jlf . )) И 1)Х! !1 ЛЬС:(ОЙ,ТЯ >1!10 Й, 1Ч)Х)2 !),i l Ь(Й с) И112()«iт,,1 Иск Со ц!КЯ, I OH И С! ji! . I КОЙ и !(, (: I I I)31t3 (С? СИС Г(".,1 > С ИСТОЧ!!!<к(? ) !10("(0>!1(1 О< (.,)Я БГ12Н 5(, <)!I.. I il БОI ()?ОВОЛсl3I И, С)?и ?Cg>1! К(? И )I !Iс)С>ЭСС?><(, БК,1 <0<12 101 i )< >1 H 0((1>(Г >>С."! Hr H l lc>(Х?(11!>| Й
ЭГ!2 >)С!! ", 11!H! B(?;\И 3) t>(<3:-: C. I ñi (КОБЫ tl (?«I, .C:. i,У>
132. I с) lt . )1(30,)Я, r«(I(СTc)TC., I rзl < I>l) :.,. I Я: -! ! I
Ct И!СС HТО,?, 103И f??>К)1- 1СГО О j? «)1! cl, r . " j ?—
<<1(з«зr, Ч (С (< Чт > r це < hy) БОБЫ.И,>(r ) с! I; t>OI;
t3O,IJi1C „(ЬИОС(И, СТРОИСТБО C !(ÐO«KÑ j(O !", "ИС1(ь! >(> I(. ñ) И <13»tOI>f С Кс!Ч 210(БеI СИ К т (И СО«, ТЯ((ОВ. I >I lhl?! >>",КЛ<г (3(?ЛС) t! I iЯ2<<И(," )Ь! i 3(!, !:Х, I ?БЫ(:!",:<(< ".<)з() . "- )?с I trf(?k:, ><олБ . iKOIj,, I3 >1< (l i! «, >Ч< ch ),j ((О?1<)Й jl ССГС(? " ">)<)Я <ОЙ f 5 3. I ñ! t. КО,3!з(> Бc< lt) >I, )1 : и i: > Т f)(1<1 ИЯ 3, Ж; OH rl<)E)C Р cj(<)C"I 5И, (O-r.O, I <, 1>hl (Oi И .I И, ((2È и (? с, !. I(, . l>1(:>! И (1 ОСИ 13!, Л Kl(, . 3;-< (1 > (), ((ИС"iB?, <з?)!1*: . . )OÒ 3(" " . ГОII (l 31 f1 1(! ;) 3; k< I с !3!, 10(> Ci!! И "r "T(". H! И К,,! с" <1.()БО 1 >Я ),, kl Уr Х;))(«;3 О.l()::>! «и I:C);icl clif ()rc)j? jj Б!:О C()r " j< " (1!:.: (,, r((3! з 5(C:)()1 B? > ". КО:;. Ь! (<Я Б(;>.<»< И<>(Й 1-; И,з(>3 ЖИОЙ ИО(-;С :)Х ()02 T51>; Вт->,Л КИ,Ц., ) ),-<«И-. -, (>1 «зи . ) Я.") <) С И)?ОТ<1 БОИО, ) 5) I I 1 (l .,>2 БЛ(>)(ИС >: .)-. >-! )< . j:<.;)(< iC (jf) (< О Г ((ОС!IТС5! ;; .,r <::; г«< >I (о ".С(С) i l C (V!C? Á li >23, 10i),",13:1! "., (I I <>, i "" з) (I. C l (? "Г(?;) с) I I H È, .3 Чс)t: I 1! О(ТИ, (? I I, i I;i! i I hl И Я t. О . C! B " ).>1)С С . C I «..ОСС>0 0l j)(., IC ° <. I I, з! Хсl )) ЯК I С 1> ИС (tl K II ()ЯСО(ИО! 0 ЭЛС 3)C H cl I OI (И!3 И 1,1!3(зл rl 32 („ j(2!c? (((2 Éc5! Б тотl 1 1 о с! I l! 33«Ц<)1 32h(((:kt 5((?C"Th ЦИК.(ОБОИ l(О, !ЯЧ:.1 T(>II, (!,Б(l H ТC)l(.(и(?ВОЙ lli Ã(?<«(C С llc)COCÎ!>(, СC);12(? Жс)Iit I:Х) ИСИЬГГ> Е?Ih!И 1)Д OC!IЫИ Э), 121(С И (И liс)гиетЯ Сельцы и к.(2112 f), TOII, t k(20! (j?0BOËß <) и (: ()? c? j) rc>r ll ;()Й от c f? r, t исЙ l I c! > Я cTKc B! I )? ыс к i Х< „ir)БОИ СКO )!?СТ)! К\,!Я - .HO(3(?1 <) 132,)2 >:с>СО30 !,I;i <))(;t) ЛСЛ" i(Hi! Хсl И с(Г«еl)(IC ГИКИ (le! С .1(с< С! (, с! I 01(5!И БИО) О !(«i<"<)Сс) 1< И:3С. 1)1, СО 12j) Ж<) I ltC(Л13 t .. "> ..СЕK tl!0(1(!Bitt j)c!C. CO,>(О>?С<)), (1 ;)ООО К, ) I tj)CBt>II3c1 ГС.)С l l(:((Ч<;,Л>>C:I(? j!,12 I(H, l(t < I!i I, 1{Ь< И ci i I i cl j) cj? .i C. К (0 Hllc c), О! I I; (Т(?(. > (>И li ТO :СОЙ И i(el О С, 1. !)КЛ (ОЧЯ(01(! )<3) ИС )ЫТ "С.,1 hi(1(ЯСOi lih(H Э,)С ч С! I 11>)) I! BО СИ 31! )И К > Л:- Ч 1(<) Б(з! >1 БЯ„ 10(И OT Hcl, I:Я j(l)kt 130Ëß, 1)сl Гr ПЯИ И (БИКС«1TOO 1031 .)>?» 10(11(() ОР! с)ИЯ < 1 1 < )(?PC llhiC СКОСOOl>! H Х С Г!;(Йсl БО Xcl!?«i Т С j? k (3 C 10 1 С 51 И " С I 0 C Ò «1 Ò 0 c(j ((? ) i ht C 0 Ê C? 5j 11 ) (?: 1 3БОЛИТ ельиость)о 5lcllhjтЯИИЙ 1)сг(иост:(ои )?С? СИ, >1 СИV)>)с)С *,ОИ 3Я H))СИt> . .)СТII. 1 < с; (- >.) > O, р р -с <; И 5 (,>, (i!3;> j И С 1 t< (j (r i< > И 3— БО;(1()с. (h(IO Тjl t)!(j? С;?<Э!(. 111<)i > сl I) (3 КГ(. )? k! r?! (К(1 И )COOÈÎÃÎ:.) 1 С I (1 c!. <<КЯЗЯ 1(1! ЯЯ )СЛЬ >10С 1 И! 11" С51 < С(>), <)ТÎ < ОГГ) )t!I! .I >I>OH C>зС >з !iи>О !r с < i<> I ))» .t(I; :>(T3 C t! hl и H C(K 1 .-. -.. IC. !(Il I I II lj(. "<)— r < ll (Й к (> ) -) (1 < I i« зз I "r) i«> I )" Ii, !)(i > КОК, ) 1 СГ?< ;11((>)з H ci t ) с((l K(. I!I? !>I(Кс< > 1 ".О!1 ЭИ СКО?Ос Гll К",, 1 Я <;i О,O! . и )Г)с) I Ci)ict ! 3 ) . !II clc >1 О 1 C) О I H cj, Я И ., и, ill)i < «. 3 rl К;I, >, (çt 1! Оби <>и (<3251 cl I I! . )i HO,f! И 3Х(< I!5) К) 1 И сз(l") cl t3. )С 1! ИС 13 (>) «< I! I (И ИИ )СО,,! Я ) l )13(? I 0 (3cl, I сl И с) )(cI I«1 itj OT(I (3(?(((?C(Oif(I (<)2 С O;I i! (; B!:231(OH(I>(.CI ) О:13»(Е)<(II И(.Х) .32. I И « II I I I>l, f) c < I С И, I, r)!3(! II C. K(!11(?СГ,(I!j: 3 Ч;)СТКЕ 13((f)h!СК)! (),H(Ot C; !12(. r>el(3.)(.(>< И r r, (:r)r !!" С );>)<О И );, ;
l . t t : i 3 1(I <. < 1 < !: I t . I j>(i (И! ;сI < )
\< з t), j () >. (j!, СТ )ОС?ОС К
l1 ., !:>< I! « и Г): >)(i 0 Й, К О 11 «! Ii 1 É с. 1:I и <) с) I ., i:l C К С(: j()К«),"ОИ ."! )СЛ КОИ f ". 0(< !: (;) . <,. \ )(. I 0<(1 i H )30>1 ((()CTO5:.Иl O "r) t«1 Б, (. I 30 I:. .) (C . ), !>(31 >(с)К,), . 1>,1 >? <з <Ь .. k t ... I u -It>(j B hl > i (3 i!, I O >i, 1 l 0 Б Ь: j I (c, i < ) i (r С (, ) > < ) i ci 1 (О И: l C I ) С, 1Я l(1(. ((O, iÂÈÆИОЙ (3 Г<,. K(icl, "cl 3 i-Е5КЛ>, .>(ОМО(3 И<С Сте(ic(<)d, (О :1, ))«) (3:!3 Гf?i I:1!" l; -)2>>3 ИС!(И )>ОБ з) К(<с)> I 5 (;):, ) Б((((>«- (Ы 1 04-". Ы>8 пазы с осями, непараллельными оси втулки, взаимодействующие с соответству1оп чми шипами на ведоvloYi шестерне и кула,коном валу, и механизмом продольной подачи, шарнирно соединенным с подвижной втулкой. В устройстве для определения характеристики насосного элемента пазы на внутренней и наружной поверхностях выполнены по винтовым спиралям с противоположным направлением заходов. На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — схема установки шестерни; на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 — диаграмма аналога угловой скорости качающейся кулисы в зависимости от ее поворота; на фиг. 5 — схема профиля кулачка топливного насоса с указанием участков, обеспечивак>щих получение фаз рабочего процесса насосного элемента при прямом вращении: ha --- высота плунжера в нижнем положении; ас — закрытие наполнительных окон втулки; се — подача топлива; ed — холостой ход; gfdb — всасывание; при обратном врацiении: ahb — высота плунжера; bd— закрытие окон втулки;С Г вЂ” подача топлива, fq — холостой ход, ф еса — всасывание; -- ВМТ: h — HMT; на фиг. 6 — схема исходно о поло>кения звеньев кулисно-кулачкового механизма при прямом ходе óлисы (обозначения взяты с фиг. 1); на фиг. 7 — то же, что на фиг. 4, но при обратном ходе кулисы; на фиг. 8 — диаграмма аналога угловой скорости с обозначением фаз рабочего процесса насосного элемента (обозначения взяты с фиг. 3); на фиг. 9 — схема исходных положений звеньев механизма при ходе кулисы при повороте корпуса с насосным элементом на 30 против часовой стрелки; на фиг. 10 — то же, при обратном ходе кулисы; на фиг. 11— диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям, показанным на фиг. 9 и 10; на фиг. 12 — то же, что на фиг. 9, при повороте корпуса на 30 по часовой стрелке; на фиг. 13 — то же, при обратном ходе кулисы; на фиг. 14 — диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям, показанным на фиг. 12 и 13; на фиг. 15 — исходное поло>кение звеньев механизма соответственно при прямом ходе кулисы при повороте кулачкового вала против часовой стрелки на 90 относительно его первоначального исходного положения; на фиг. 16 — то же, при обратном ходе кулисы; на фиг. 17— диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям, показанным на фиг. 15 и 16; на фиг. 18 — схемы исходных положений звеньев механизма при прямом ходе кулисы при повороте кулачкового вала по часовой стрелке на 90 относительно его первоначального исходного положения; на фиг. 19 — то же, при обратном Зо 55 ходе кулисы; на фиг. 20 — диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям, показанным на фиг. 18 и 19; на фиг. 21 — схемы исходных положений звеньев механизма при прямом ходе кулисы при одновременном повороте корпуса с насосным элементом на 30 против часовой стрелки и повороте кулачкового вала против часовой стрелки на 90, на фиг. 22— то же, при обратном ходе кулисы; на фиг. 23диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям, показанным на фиг. 19 и 20; на фиг. 24 — схемы исходных положений звеньев механизма при прямом ходе кулисы при одновременном повороте корпуса с насосным элементом на 30 против часовой стрелки и повороте кулачкового вала по часовой стрелке на 90, на фиг. 25— то же, при обратном ходе кулисы; на фиг. 26диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям, показанным на фиг. 24 и 25; на фиг. 27 — схемы исходных положений звеньев механизма при прямом ходе кулисы при одновременном повороте корпуса с насосным элементом на 30 по часовой стрелке и повороте кулачкового вала против часовой стрелки на 90, на фиг. 28 — то же, при обратном ходе кулисы; на фиг. 29 — диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям, показанным на фиг. 27 и 28; на фиг. 30 — схемы исходных положений звеньев механизма соответственно при прямом ходе кулисы при одновременном повороте корпуса на 30 по часовой стрелке и повороте кулачкового вала по часовой стрелке на 90, на фиг. 31 — то же, при обратном ходе кулисы: на фиг. 32 — диаграмма аналога угловой скорости, соответствующая положениям на фиг. 30 и 31; на фиг. 33— график зависимости цикловой подачи топлива от угловой скорости кулачковгого вала (либо аналога угловой скорости кулисы). Устройство для определения характеристики насосного элемента (фиг. 1) состоит из корпуса 1, в котором установлен испытуемый насосный элемент 2, плунжер которого приводится в движение от кулачкового вала 3. В корпусе 1 установлен также фиксатор 4 дозирующего органа насосного элемента 2 и узел нагнетательного клапана 5, к которому с помощью топливопровода 6 подключена форсунка 7 и распределитель 8, золотник которого связан с кулачковым валом 3 и позволяет сначала подключить форсунку 7 к сосудам двухсекционного расходомера 9, а затем перед каждым впрыском надклапанную полость клапана 5 с источником 10 постоянного давления топлива, величина которого может регулироваться. Корпус 1 имеет направляющие 11 и диск 12 со шкалой, а кулачковый вал 3 — стрелку 13 и прерыватель 14, к которому через! ()448()8 В качестве H« oäi(oão положения зи«(((.ев кулисно-кулачкового механизма у«тройства при((ято положение, пр".:,«Tà(lë«Hное на фиг. 4 и 5. При вращении кривошипа 18 против часовой стрелки прямой ход кулисы 19 совершается также против часовой стрелки, а кулачковый вал совершает вращение в обратном направлении вследствие пали (ия передачи 20 21. В исходном положен (и, как следует из фиг. 6, начало подачи (асосным элементом (m.ñ и m.d) о«у:.це«TBëÿется при повороте кулисы íа 20" il !ðè пряMoiv(ходе значения аналога со«тав(гг 0.32, а при обратном (0,88 (различие В 2,75 раза). После поворота корпуса 1 вместе «насосным элементом 2 на 30 против часовой стрелки (фиг. 9 ;(10) начало пода IH прямого хода совершается при повороте кулисы на 15 и аналоге ее скорости 0,30, а начало подачи обратного хода запаздывает на 5 относ(ггельно исходного положения и соверц(ается при 25 и аналоге скорости 0,96. т. е. различие cocòàÿëÿåò 3,2 раза (фиг. 11). Поворот корпуса на 30 по (асовой стрелке (фиг. 12 и 13) приводит к тому, что начало подачи прямогG хода запаздыва T относительно и«ходного положе;H на 5 и происходит при 25 поворота .-:;лисы и аналоге скорости 0,33, тогда как при обратном ходе начало подачи имеет it,"«то при 15 и аналоге скорости 0,78, т. е. различие составляет 2,36 раза (фиг. 14). Таким образом, при повороте корпуса вместе с насосным элементом 2 вокруг оси кулачкового вала 3 от исходного положения на 30 аналог угловой Lêîðîñòè прямого хода кулисы изменяется в:(ределах 0,30 0,33 (1 0%), обратного хода в пределах 0,78 — 0 96 (128%) (5 Таким образом, i:зменение фазового по,(Ожения hi ля (кОВОГО Вяля также ВызыВает изменение угловой скорости в момент подач! . i В ра««.(отр I(HI>(x случаях составляе- пр(и; ямом холе 0 28 0 33 (143%) при обг(ат;итм хо:(е — 0,43 0 96 (223%) . КО,:0(:i(((pîBBHHBH регулировка скорости ку.(ч(.оного Вала «твме«тным поворотом кор;1 «а и к) .ла: оного вала позволяет зна(((тельно расширить границы диапазона регулировки { фиг. 19, 20, 22, 23, 25, 26, 28 и 29), схемы комбинации звеньев устройства (фиг, 21, 2- ., 27, 30 соответствующие циклог).(((мь(рабочего процесса Впрыска с испытуемых(элементом). Б рс ультаг« .:,«(;((Т((н((я строят графики IIHh,lOB0((I1O12HH TOIL 1HB2 уг loBQH скорости кулачкового вала (либо 2((2л ОГс(. Гловой «popo«òH км 1 исы ), hoTopbi и явля«т«я характери«тикой насосного элеМЕ(-.ТВ 1!«пользова((и« предлагаемого способа о((ределения характеристики насосного элемента топливного насоса дизеля и устройстга л.lsl е! о о« (((«.твления позволяет вдвое и боле«сократить ((!1одолжительность опреде, (сипя хяг якт«-((«тики насосного элеЪ ((Тс!. Из фиг. 15 «ледмет. что при повороте кулачно:. ого ВЯ.I I ((а 90 против часовой .т: «лк;((.11(Г. (5 н 3) H".-!aëî подачи прямо Гo х«(д((«Ове)1(1(2«(«я при 35 l!QBopoT2 кулисы и аналоге скорости 0,33, начало пода (и обратного хо (2 при 5 н 0,48 (разли.-ше В 1,29 разя) . Поворот кулячкового вала на 90 по часовой с-.релке (фиг. 7 и 18) вызывает след«(опцие положен(ия нача10 подачи (фиг. 18) (б ((ри прямом ходе 5 (i 023, при обратном ходе 35 и 0,96 («оотногнение скоростей 4,17(. )онною rrg +0,200 и, ÎÎÎ -ОM -О 200 -oooo - -ава (ffQh C g ggg 92j ряп) 2 rfnAc .„„,=sam pram д фйlЕÎI 3 рап ныи > од уллъ 1044808 19 Прил ход f1/)7ffoU л Од К ЯУсь1 6, град rp ход Фиг. 70 1044808 о -7,00 4я ОЛ д00 а 1Я 1044808 1044808 30 ро: «2) пл / -100 Фиг. Г Дг.Ж Риг. D 3G" ,q /I Фиг. З у г h 33) ) | раа Фиг. Ю! 1,00 Г 7 7 Д, Фиг. Г7 Р "dй Ф / QK 2 3 ZgQG Z0 Фиг. 50 dQ г,/2 cciom0emcm0pem чатогпи Юров гул о аналога gcmpc/ucmla И1 &f0 б00 EZ5 ./бб 550 ион ) Редактор Л. Мотыль Заказ 7494/30 .. /t 5 с:1 //О у 0 02 0// Об Аналог угпобой скорости кулисы Фиг, д Составитель П. Покровский Техред И. Верес Корректор М. Демчик Тираж 550 Г1о дп и сн ое ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г Ужгород, ул. Проектная, 4
