Устройство для определения параметров процесса впрыска топлива форсункой дизельного двигателя

 

Изобретение относится к двигателестроению, может быть использовано при испытаниях топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей и позволяет расширить функциональные возможности. Устройство содержит датчик 3 давления струи, установленный на упругом элементе 2 в камере напротив распыливающих отверстий форсунки 5, а также измерительный комплекс, содержащий датчик 3, усилитель 6, переключатели режимов работы, фильтры низкой 11 и высокой 7 частот, амплитудный 8 и пиковый 12 детекторы, компаратор 9, формирователь 10, аналого-цифровой преобразователь 13, устройство 14 цифровой обработки с индикатором 15. В устройстве осуществляются три режима работы, реализуемых с помощью переключателей 16 и 17, что позволяет определить качество распыливания топлива, подвижность иглы распылителя и пропускную способность форсунки. 1 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g11)g F 02 М 65/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯЧ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4395747/25-06 (22) 21. 03. 88 (46) 15. 05. 90, Вюл, Г1 )8 (71) Государственный всесоюз ный научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (72) В.И.Данилов, Д.Д.Желнин, В.И.Соловьев и А.Л.Г1ашкин (53) 624.436.038 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М" 14 16739, кл, F 02 М 65/00, 1986, (54) УСТРО11СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ!1ИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРО1(ЕССА ВПР11СКА ТОПЛИВА ФОРСУНКОЙ ДИЗЕЛЫ1ОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению, может быть использова„„SU„„3564373 А 1 но при испытаниях топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей и позволяет значительно расширить функциональные возможности. Устройство содержит датчик 3 давления струи, установленный на упругом элементе 2 в камере напротив распыливающих отверсий форсунки 5, а также измерительный комплекс, содержащий датчик 3, усилитель

6, переключатели режимов работы, фильтры низкой 11 и высокой 7 частоты, амплитудный 8 и пиковый 12 детекторы, компаратор 9, формирователь 10, аналого-цифровой преобразователь 13, устройство 14 цифровой обработки с индикатором 15. В устройстве осуществляются три режима работы, реали4

1564373

Изобретение относится к двигате,пестроению и может быть использовао при испытаниях топливовпрыскиваюей.аппаратуры.

Цель изобретения — расширение

Функциональных возможностей. устройства при определении параметров про-. цесса впрыскивания форсункой.

На чертеже представлена принципиальная блок-схема устройства для определения параметров процесса впрыскивания форсункой., 2О

Устройство содержит корпус 1, в котором закреплен упругий элемент 2 датчиком 3 давления струи и улав ивателем 4 струй топлива, располоенным напротив распыливающих отверстий испытуемой форсунки 5, которая, закреплена на корпусе 1, Улавлива(. тель 4 струй топлива установлен на расстоянии 5-10 мм от соплового наконечника форсунки 5. Кроме того, устройство содержит усилитель 6, вход которого подключен к выходу датчика 3, а выход связан с последовательно соединенными фильтром 7 высокой частоты, амплитудным детектором

8, компаратором 9 и формирователем

10, выполненным в виде ждущего мультивибратора. Выход усилителя 6 также связан с последовательно соединенными фильтром 11 низкой частоты, пико-.

40 вым детектором 12, входом аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 13 и входом устройства 14 цифровой обработки (УЦО), выход которого соеди45 нен с индикатором 15. равляющему входу пикового детектора 12, Устройство определяет качество распыливания топлива, подвижность иглы распылителя форсунки на режиме дробящего впрыскивания и пропускную способность форсунки при прокачке испытуемой форсунки от секции стендовоF0 (контрольного) топливного насоса высокого давления (не показан), В устройстве осуществляются три режима работы.

В первом режиме при определении качества распыливания топлива выход датчика 3 последовательно соединен через усилитель 6, переключатель 16, фильтр 7 высокой частоты, амплитудный детектор 8, пиковый детектор 12.

АЦП 13 и УЦО 14 и индикатором 15.

Кроме того, выход амплитудного детектора 8 последовательно соединен через компаратор 9, переключатель 17 и ждущий мультивибратор 10 с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя 13.

При подаче топлива от контрольного насоса (не показан) через испытуемую форсунку 5 струи топлива воздействуют на улавливатель струй топлива

4, смещение которого через упругий элемент 2 передается на чувствительный элемент датчика 3, сигнал которого проходящий через усилитель 6, фильтр высокой частоты 7, выделяющий спектральные составляющие, обусловленные распыливанием струй топлива, поступает на вход амплитудного детектора 8, на выходе которого появляется сигнал, амплитуда которого характеризует качество распыливания топлива. Пиковый детектор 12, на вход которого поступает этот сигнал, работает в дискретном режиме, т.е, запоминает максимальную амплитуду сигнала на время ее измерения АЦП 13 с последующим сбросом таковой. Сигнал с выхода АЦП 13 поступает в

УЦО 14, которое суммирует и усредняет величины амплитуд сигнялов за заданное число циклов Мпо формуле А, ЗО зуемых с помощью переключателей 16

;и 17, что позволяет определить качество распыливания топлива, подвижТрехсекционный переключатель 16 соединяет выход усилителя 6 со входами фильтров 7 и 11 а вход пикового детектора 12 с выходом амплитудного детектора 8 или выходом фильтра 11 низких частот, Двухпозиционный переключатель 17 соединяет выход компаратора 9 с управляющим входом АЦП 13 напрямую или же через формирователь

10. Вйход компаратора 9 также связан с управляющим входом УЦО 14, а управляющий выход АЦП 13 подключен к упйость иглы распылителя и пропускную способность форсунки. 1 с.п. ф-лы, ! ил.

1 5б4 l 73

ZA и выдает результат измерения амплитуды сигнала на цифровой индикатор 15.

Для осуществления указанных операций от цикла к циклу в процессе цикличной работы форсунки параллельно работает схема синхронизации, содержащая компаратор 9 и ждущий мультивибратор 10, по срезу сигнала которого запускается АЦП 13, После измерения амплитуды сигнала АЦП в процессе единичного впрыска топлива происходит сброс показаний пикового детектора 12 от управляемого выхопа АЦП 13.

Введение в схему ждущего мультивибратора 10 обусловлено тем, что при определении качества распыливания топлива на режиме дробящего впрыскивания топлива, сигнал на ныходе компаратора в процессе единичного впрыска состоит из пачки импульсов, сформированных в результате колебательного движения запорной иглы распылителя форсунки. При этом ждущий мультивибратор 10 формирует прямоугольный импульс, фронт которого соответствует началу впрыска по фронту сигнала компаратора 9, а срез прямоугольного импульса имеет постоянную задержку времени, достаточную для окончания процесса впрыска и по срезу этого импульса запускается АЩ1 13 один раз в течение одного впрыска, измеряя максимальную амплитуду сигнала на выходе пикового детектора 12.

Во втором режиме при определении подвижности иглы распылителя форсунки на режиме дробящего впрыскивания устройство работает так же как и в первом режиме, с тем отличием, что на индикатор t5 выводится информация о суммарном количестве подскоков К иглы распылителя в течение N впрысков топлива, что достигается установкой переключателя 17 в положение, при котором вход А1\П 13 связан напрямую с компаратором 9.

При колебательном движении иглы распылителя форсунки 5 формируются отдельные струи топлива, которые фиксируются датчиком 3 давлений струй, сигнал от которого, проходящий через фильтр 7 высокой частоты, амплитудный детектор 8, преобразуется компаратором 9 в пачку прямоугольных импульсов, которые поступают на вход

УЦО t4, где подсчитывается количество импульсов К эа К нпрысков топлина.

Подвижность иглы распылителя форсунки определяется по комплексному параметру, равному произведению средней амплитуды сигнала, выделенной фильтром 7 высокой частоты, на количество подскоков иглы распылителя.

В третьем режиме при определении пропускной способности форсунки сигнал от датчика 3 через усилитель 6 ° переключатель 16 и фильтр 11 низкой частоты поступает на вход пикового детектора 12, сигнал на выходе которого обрабатывается схемой, аналогично предыдущим режимам. Отличием по сравнению с предыдущими режимами является выделение сигнала датчика

?О н низкочастотной области и управление запуском АЦП 13 через переключатель

17 напрямую от среза сигнала компарагора 9, учить;ная, что пропускная способность форсунки определяется

25 на частотах вращения вала контрольного насоса, обеспечивающих однократный подъем иглы во время единичного нпрыска топлива. Фронт и срез сигнала компаратора соответствует

-О началу и окончанию впрыска. Результат измерения максимальной амплитуды сигнала эа заданное число циклов И выводится на индикатор 15 °

7(атчик давления струи может быть выполнен в виде пьезоакселерометра.

УЦО 14 позволяет выполнять следующие операции; — суммировать величины амплитуд сигналов за заданное число циклов; — усреднять величину амплитуды сигнала А; за заданное число циклов; — подсчитывать количество импульсон К, приходящих от компаратора за заданное число циклов.

На режиме дробящего впрыскивания форсункой при запуске аналого-цифрового преобразователя от ждущего мультивибратора К N. К = N, если игла распылителя поднимется один раз за впрыск.

Погрешность устройства при определении пропускной способности по величине амплитуды сигнала в низкочастотной области составляет 1Х в сравнении с мензурочными измерителями.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров процесса впрыска топлива форсенной дизельного днигетеля, содер1564373

Составитель Петров

Техред П.Сepдюкoaa К О р р е к т 0 p " . C =! .".! б а с к Я я

Редактор A.Äoëèíè÷

Заказ 1148

Тираж 439

Попписн с в

В!!ИИПИ Гасударственного комитета па изобретениям и отьрь:гияса при !!.!11 CCСР

113035, Москва, i!!-35, Раушская наб., д. 4/5!!раизвацстзенна-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. «г. н .а, 1;>! жащее корпус с камерой, упругий элемент, установленный по периметру камере, закрепленную в корпусе фор. унку с сопловыми отверстиями, наравленными в сторону упругого элемента, на другой стороне которога установлен датчик давления струи, выполненный в виде пьезоакселеромет,ра, .и измерительный блок, имеющий последовательно связанные усилитель, 10 фильтр высокой и низкой частоты и иникатор, причем вход усилитеЛя соедиен с выходом датчика давления струи, упругий элемент выполнен с полу1 r !ериадом собственных колебаний, большим максимально возможной прадол,кительности впрыска, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расшире,ния функциональных возможностей, устройство снабжено амплитудным де тектором, вход которого связан с вы1 одом фильтра высоких частот, компаатором, вход которого связан с выодом амплитудного детектора, и последовательно соединенными пиковым

Детектором, аналого-цифровым преобразователем, управляющий выход которого соединен с управляющим входом пикового детектора, устройством цифро36 вой обработки, управляющий вход кото,рого соединен с выходом кампаратара, и индикатором, а.также трехсекционным переключателем, вход третьей секции которого соединен с входом

1 пикового детектора, двухсекционным переключателем, вход второй секции которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и формирователем импульсов в виде ждущего мультивибратора, вход которого соединен с вторым выходом первой секции двухпозиционнага переключателя, второй выход второй секции которого соединен с выходом формирователя импульсов, причем вход первой секции двухпозицианнога переключателя подключен к выходу кампаратора, а первый выход первой секции — к перному выходу второй секции, выход усилителя соединен с входами первой и второй секций трехпазиционнага переключателя, второй выход первой секции которого соединен с входом фильтра высоких частот, а первый выход второй секции — с входом фильтра низких частот, выход которого связан с первым выходом третьей секции трехпозицианнага переключателя, второй выход третьей секции которого связан с выходом амплитудного детектора, а первый выход первой секции с входом фильтра высоких частот.