Способ определения параметров процесса впрыскивания форсункой и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к методам и устройствам определения параметров процесса впрыскивания топлива как в стендовых условиях, так и на работающем двигателе. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности получения более полной и существенной информации о параметрах , характеризующих работу форсунки и топливной аппаратуры в целом, а также повысить универсальность применения способа и устройства для различных типов форсунок. Способ основан на преобразовании деформации иглы 3 форсунки в электрический сигнал, который затем усиливают, фильтруют, вьщеляя низкочастотную и высокочастотную составляющие, и регистрируют. Причем по низкочастотной составляю , щей сиглала определяют параметры процесса впрыскивания, а по высокочастотной составляющей - параметры ударных нагрузок на иглу. Устройство включает в себя тензодатчик 5, размещенный в проточке 10, выполненной на середине направлякнцей части 9 иглы 3, провода 6, выведенные наружу и подключенные через усилитель к низкочастотному и вьгсокочастотному фильтрам , которые присоединены к регистратору . При обработке низкочастотной (Л составляющей тензограммы определяют момент начала подъема иглы, усилие предварительной затяжки пружины форсунки , цикловую подачу топлива, усилие открытия иглы, момент отрьша иглы от упора вначале посадки. При обработке высокочастотной составляющей находят момент достижения иглой упора , момент достижения иглой седла, максимальные величины силы удара иглы об упор при подъеме и седло при ее посадке. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 F 02 М 65/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Риа2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3922879!25-06 (22) 27,06.85 (46) 15.11.86. Бюл. ¹ 42 (71) Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического института (7?) А.И. Баранов, Б.Н. Сулиз, П.В. Кулаев и В.Н. Луцюк (53) 621.436.038.5 (088.8) (56) Фомин Ю.Я. и др.. Топливная аппаратура дизелей. М.: Машиностроение, 1982, с. 129, рис. 6.7. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПРОЦЕССА ВПРЫСКИВАНИЯ ФОРСУНКОЙ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к методам и устройствам определения параметров процесса впрыскивания топлива как в стендовых условиях, так и на работающем двигателе. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности получения более полной и существенной информации о параметрах, характеризующих работу форсунки и топливной аппаратуры в целом, а также повысить универсальность применения способа и устройства для различных типов форсунок. Способ основан на преобразовании деформации иглы 3 форсунки в электрический сигнал, который затем усиливают, фильтруют, выделяя низкочастотную и высокочастотную составляющие, и регистрируют.

Причем по низкочастотной составляю-,, щей сигнала определяют параметры процесса впрыскивания, а по высокочастотной составляющей — параметры ударных нагрузок на иглу. Устройство включает в себя тензодатчик 5, размещенный в проточке 10, выполненной на середине направляющей части 9 иглы 3, провода 6, выведенные наружу и подключенные через усилитель к низкочастотному и высокочастотному фильтрам, которые присоединены к регистратору. При обработке низкочастотной составляющей тенэограммы определяют момент начала подъема иглы, усилие предварительной затяжки пружины форсунки, цикловую подачу топлива, усилие открытия иглы, момент отрыва иглы от упора вначале посадки. При обработке высокочастотной составляющей находят момент достижения иглой упора, момент достижения иглой седла, максимальные величины силы удара иглы об упор при подъеме и седло при ее посадке. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

М 12704

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к методам и устройствам определения параметров процесса впрыскивания топлива как н стендовых условиях, так и на работа- 5 ющем двигателе.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и универсальности путем использования деформации иглы форсунки в каче-тве сигнального параметра, характеризующего параметры процесса впрыскивания и ударные нагрузки, действующие на иглу.

На фиг. 1 изображено расположение распылителя с препарированной иглой в форсунке и пример вывода проводов от тензодатчика; на фиг. 2 размещение тензодатчика на игле распылителя форсунки; на фиг. 3 — струк- 2О турная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 4 — тенэограммы, снятые при расположении тензодатчика на игле форсунки.

Устройство для определения пара25 метров процесса впрыскивания форсункой I (фиг.1), включающей распылитель 2 с подпружиненной иглой 3 и надыгольной полостью 4, содержит тензодатчик 5 с нынодными проводами 6 (фиг. 2), подключенными к входу усилителя 7 (фиг. 3), и связанный с усилителем 7 регистратор 8. На середине направляющей части 9 иглы 3 (фиг. и 2) выполнена проточка 10, на цилин- 3g дрической поверхности 11 которой размещен тензодатчик 5 с продольной осью 12 чувствительности, параллельной оси 13 иглы 3, и продольный паэ

14, сообщающий проточку 10 с надыголь-40 ной полостью 4, в котором размещены выводные провода 6. Устройство снабжено низкочастотным 15 и высокочастотным 16 фильтрами с неперекрынаемыми частотными диапазонами пропуска- 45 ния, подключенными своими входами.к выходу усилителя 7, а выходами — к регистратору 8.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. 5Î

Пердварительно производят дообработку иглы 3 и корпуса форсунки 1 (фиг. 1 и 21, устанавливают и к1репят (приклеивают) в проточке 10 игль1 3 тензодатчик 5, выводят нагрузку про- у вода 6 от тенэодатчика 5. Препарированную форсунку устанавливают на стенд или двигатель и начинают работу .

0l 2

При впрыске топлива препарир >ван ной форсункой 1 тенэодатчик 5 на игле 3 преобразует ее деформации н электрический сигнал, который усиливают н усилителе 7 (фиг.3) и, пропуская через низкочастотный 15 и высокочастотный 16 фильтры, фиксируют при помощи регистратора 8. В процессе обработки полученной тензограммы параметры процесса нпрь скивания топлива определяют по низкочастотной составляющей 17 сигнала (фиг.4), а параметры ударных нагрузок на иглу 3 по высокочастотной составляющей 18 сигнала.

При обработке низкочастотной составляющей 17 сигнала момент начала подъема иглы 3 определяют по вершине первого пика 19 сигнала, усилие предварительной затяжки пружины форсунки 1 — по смещению 20 горизонтального участка, предшествующего началу сигнала, относительно нулевой линии 21, цикловую подачу топлива — по площади 22 (заштриховано), описанной низкочастотной составляющей 17 сигнала относительно нулевой линии 21, усилие открытия иглы 3 — по амплитуде первого пика 19 низкочастотной составляющей 17 сигнала, а момент отрыва иглы 3 от упора в начале посад" ки — по точке окончания спада 23 низкочастотной составляющей 17 сигнала.

При обработке высокочастотной составляющей 18 сигнала момент достижения иглой 3 упора определяют по началу 24 появления нысокочастотной составляющей 18 на нисходящем участке

27 сигнала, момент достижения иглой

3 седла при ее посадке — по началу

26 появления высокочастотной составляющей 18 на нисходящем участке 27 сигнала, максимальную величину силы удара иглы 3 об упор при ее подъеме.. по максимальной величине амплитуды

28 высокочастотной составляющей 18 на восходящем участке 25 сигнала, а максимальную величину силы удара иглы 3 при посадке ее йа седло — по максимальной величине амплитуды 29 высокочастотной составляющей 18 на исходящем участке 27 сигнала.

При расшифровке тенэограммы нулевую линию, характеризующую начало отсчета и нулевое давление впрыскивания,. определяют перед испытаниями при разгруженной от усилия затяжки пружины игле. Координата, соответ3 1270 стнующая усилию на игле форсунки OT предварнте.явной затяжки пружины, определяется по величине давления открытия иглы на стенде прокачки и является исходной базой отсчета при расшифровке тензограмм (горизонтальная линия перед тензограммой). Наличие надежной базы отсчета позволяет не применять меры для термокомпенсации тензодатчика, как это осуществля-lO ется при тенэоиэмерениях.

Перед измерениями тенэодатчик тарируют путем нагружения собранной форсунки с заглушенными сопловыми отверстиями тарировочным давлением. 15

Методика определения площади под низкочастотной составляющей тензограммы, характеризующей цикловую подачу, не отличается от обычной методики обработки осциллограмм давле- 20 ния топлива, но участки в начале и конце тензограммы линеаризуют (фиг.4).

Опыты показывают, что указанная линеаризация увеличивает суммарную погрешность обработки не более, чем на

0,27., что не превосходит обычной величины ошибки обработки тензограмм.

Предлагаемый способ определения параметров процесса впрыскивания и устройство для его осуществления поз-ЗО воляет расширить функциональные возможности получения более полной и существенной информации о параметрах, характеризующих работу форсунки и

ToIIJIHBHoH аппаратуры в целом, и по- З5 высить универсальность его применения для различных типов форсунок, в том числе для штифтовых, осциллографирование процесса впрыскивания с которыми затруднено. Все это дает воэмож-щ ность сократить время на доводку топливной аппаратуры и повысить качество рабочего процесса дизеля.

Формула и э о б р е т е н и я 15

1. Способ определения параметров процесса впрыскивания форсункой, содержащей распылитель с подпружиненной иглой, путем преобразования де- 5О формаций в электрический сигнал, усиления последнего и регистрации, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и универсальности,продоль-. 55 ную деформацию иглы форсунки преобразуют в электрический сигнал, выделяют из сигнала низкочастотную и вы40! сокочастотную составляюшие и по низкочастотной составляющей определяют параметры процесса впрыскивания, а по высокочастотной составляющей параметры ударных нагрузок на иглу.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что момент начала подъема иглы определяют по вершине первого пика низкочастотной составляющей сигнала.

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что усилие предварительной затяжки пружины форсунки oIIределяют по смещению горизонтального участка, предшествующего началу сигнала, относительно нулевой линии.

4. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что цикловую подачу топлива определяют по площади, описанной низкочастотной составляющей сигнала относительно нулевой линии.

5. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что усилие открытия иглы ойределяют по амплитуде первого пика низкочастотной составляющей сигнала.

6. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что момент отрыва иглы от упора в начале посадки определяют по точке окончания спада низкочастотной составляющей сигнала.

7. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что момент достижения иглой упора определяют по началу появления высокочастотной составляющей на восходящем участке сигнала.

8. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что момент достижения иглой седла при ее посадке определяют по началу появления высокочастотной составляющей на нисходящем участке сигнала.

9. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что максимальную величину силы удара игпы об упор при ее подъеме определяют по максимальной величине амплитуды высокочастотной составляющей на восходящем участке сигнала.

10. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что максимальную величину силы удара иглы при посадке ее на седло определяют по максимальной величине амплитуды высокочастотной составляющей на нисходящем участке сигнала.

11. Устройство определения параметров процесса впрыскивания форсунS 12 кой, включающей распылитель с подпружиненной иглой и надыгольной полостью, содержащее тензодатчик с выводными проводами, подключенными к входу усилителя, и связанный с усилителем регистратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на середине направляющей части иглы выполнена проточка, на цилиндрической поверхности которой размещен тенэодатчик с проi () il) l польской осью чувствительности, параллельной оси иглы, и продольный паз, сообщающий проточку с надыгольной полостью, в котором размещены выводные провода, а устройство снабжеНо низкочастотным и высокочастотным фильтрами с неперекрываемыми частотными диапазонами пропускания, подключенными своими входами к выходу

tO усилителя,а выходами — к регистратору .127040) Фиг.4

Составитель П. Покровский

Техред JI.Îëåéíèê

Корректор И. Муска

Редактор Е. Копча

Тирах 523

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6219/33

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4