Способ определения угла начала впрыскивания топлива форсункой

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к области испытания и регулировки топливных систем дизелей, и предназначено для определения угла начала впрыскивания топлива форсункой. Изобретение направлено на повышение точности измерения угла начала впрыскивания топлива форсункой. Способ определения угла начала впрыскивания топлива форсункой заключается в том, что определение угла начала впрыскивания топлива форсункой осуществляют по направлению вращения кулачкового вала ТНВД на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска. Электрический импульс получают под воздействием струи впрыскиваемого форсункой топлива на контакт датчика, управляющий электрической цепью импульсной лампы стробоскопа (или электронного измерительного блока). Значение угла впрыскивания считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока), дополнительно на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска, определяют значение угла начала впрыскивания топлива форсункой против направления вращения кулачкового вала ТНВД, которое также считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока). Среднее между двумя зафиксированными по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока) значение принимают за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а за действительное значение угла начала впрыскивания топлива форсункой принимают угол, заключенный между значениями зафиксированных по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока) углов, соответствующих начальной точке отсчета и началу впрыскивания топлива форсункой по направлению вращения кулачкового вала ТНВД. 1 ил.

 

Изобретение относится к области испытания и регулировки топливных систем дизелей и предназначено для определения угла начала впрыскивания топлива форсункой.

Известен способ определения угла начала впрыскивания топлива форсункой (Патент №2190120, F02М 65/00, от 09.27.2002), заключающийся в том, что определение угла впрыскивания топлива форсункой осуществляют на испытательном стенде по электрическому импульсу давления топлива, передаваемому из форсунки, при этом электрический импульс получают через воздействие давления подаваемого топлива из соответствующей форсунки на мембрану через регулировочный винт, пьезоэлемент и съемник электрического сигнала, а угол впрыскивания считывают со шкалы маховика.

Известен также способ определения угла начала впрыскивания топлива форсункой (Кривенко П.М., Федосов И.М. Ремонт и техническое обслуживание систем питания автотракторных двигателей. - М.: Колос, 1980. - С.201-215), заключающийся в том, что определение угла начала впрыскивания топлива форсункой осуществляют по ходу вращения кулачкового вала ТНВД на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска, при этом электрический импульс получают под воздействием струи впрыскиваемого форсункой топлива на контакт (или другой по принципу действия чувствительный элемент) датчика, управляющий электрической цепью импульсной лампы стробоскопа (или электронного измерительного блока), а угол впрыскивания считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока).

При этом в известных способах за начальную точку отсчета при определении величины угла начала впрыскивания топлива принимают нулевое деление градуированной шкалы подвижного диска, соответствующее моменту совпадения осей плунжера первой по порядку работы секции топливного насоса высокого давления (ТНВД) и профиля кулачка вала насоса (при симметричной форме профиля кулачка), которое определяется методом проливки или по моментоскопу (Федосов И.М., Машкин А.Л. Руководство по испытанию и регулировке топливной аппаратуры автотракторных дизелей. - Малоярославец: ОАО «МОПАЗ», е-mail: [e-mail] www.mopaz.m, c.9-13).

Недостатком известных способов является недостаточная точность измерения действительного значения угла начала впрыскивания топлива форсункой, обусловленная невозможностью прямого измерения значения угла поворота кулачкового вала насоса, соответствующего моменту совпадения осей плунжера и профиля кулачка (нулевое деление градуированной шкалы подвижного диска), а также вносимыми в измерения погрешностями, вызванными кронштейном, плитой крепления насоса, соединительной муфтой стенда, о чем свидетельствуют результаты измерения угла начала нагнетания по ходу и против хода вращения кулачкового вала ТНВД УТН-5, проведенные на Малоярославецком опытно-производственном акционерном заводе (АОА "МОПАЗ") (Федосов И.М., Машкин А.Л. Руководство по испытанию и регулировке топливной аппаратуры автотракторных дизелей. - Малоярославец: ОАО «МОПАЗ», e-mail: [e-mail] www.mopaz.ru, с.12).

Кроме того, в известном способе положение нулевого деления градуированной шкалы подвижного диска определяется на неработающем стенде путем вращения кулачкового вала ТНВД вручную вначале по направлению его вращения, а затем против, в то время как в действительности определение угла начала впрыскивания топлива форсункой производится при номинальной частоте вращения кулачкового вала ТНВД и полной подаче топлива. В связи с этим в измерения вносятся дополнительные погрешности, обусловленные возникающими при испытании колебаниями и деформацией деталей привода ТНВД и стенда, изменяющие действительное положение момента совпадения осей плунжера и профиля кулачка вала ТНВД относительно нулевого деления градуированной шкалы подвижного диска стенда.

Технический результат направлен на повышение точности измерения угла начала впрыскивания топлива форсункой.

Технический результат достигается тем, что в способе определения угла начала впрыскивания топлива форсункой, заключающемся в том, что определение угла начала впрыскивания топлива форсункой осуществляют по направлению вращения кулачкового вала ТНВД на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска, причем электрический импульс получают под воздействием струи впрыскиваемого форсункой топлива на контакт (или другой по принципу действия чувствительный элемент) датчика, управляющий электрической цепью импульсной лампы стробоскопа (или электронного измерительного блока), а значение угла впрыскивания считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока), при этом дополнительно на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска, определяют значение угла начала впрыскивания топлива форсункой против направления вращения кулачкового вала ТНВД, которое также считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока), при этом среднее из двух зафиксированных по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока) значений принимают за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а за действительное значение угла начала впрыскивания топлива форсункой принимают угол, заключенный между значениями зафиксированных по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока) углов, соответствующих начальной точке отсчета и началу впрыскивания топлива форсункой по направлению вращения кулачкового вала ТНВД.

Отличительным признаком является то, что дополнительно на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска, определяют значение угла начала впрыскивания топлива форсункой против направления вращения кулачкового вала ТНВД, которое также считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока), при этом среднее из двух зафиксированных по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока) значений принимают за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а за действительное значение угла начала впрыскивания топлива форсункой принимают угол, заключенный между значениями зафиксированных по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока) углов, соответствующих начальной точке отсчета и началу впрыскивания топлива форсункой по направлению вращения кулачкового вала ТНВД.

На чертеже изображена схема испытания топливного насоса на стенде.

Для проведения испытаний топливный насос высокого давления 1 устанавливается на испытательном стенде с помощью кронштейна 15 и соединяется топливопроводом высокого давления 2 с форсункой 3, закрепленной в корпусе пеногасителя 4, оснащенного датчиком начала впрыска топлива 5, контакты которого включены в цепь управления импульсной лампы стробоскопа 11. Привод ТНВД осуществляется валом привода стенда 10 через соединительную муфту 14. На валу привода 10 установлен прозрачный диск 13, имеющий градуированную шкалу, а на корпусе стенда установлен указатель градуированного диска 12. Величина цикловой подачи топлива задается рычагом 17 управления рейкой ТНВД, а измеряется мензуркой 7 после открытия шторы 6, управляемой рычагом 9, с одновременным включением счетчика числа циклов 8. Для подачи топлива из топливного бака в ТНВД используется топливоподкачивающий насос 16.

Предлагаемый способ определения угла начала впрыскивания топлива форсункой реализуется следующим образом.

Включается привод стенда 10 для вращения по направлению вращения кулачкового вала ТНВД, рычаг 17 переводится в положение, соответствующее полной подаче топлива, устанавливается частота вращения вала привода 10, соответствующая номинальной частоте вращения кулачкового вала ТНВД, после чего рычаг 9 переводится в положение «замер». При этом струя топлива из форсунки 3 под давлением воздействует на контакт датчика 5, управляющий электрической цепью импульсной лампы стробоскопа 11, которая высвечивает напротив указателя 12 на градуированной шкале подвижного диска маховика 13 регистрируемое значение угла начала впрыскивания топлива форсункой. После этого, не изменяя общих для выбранного режима испытаний настроек стенда, изменяют направление вращения вала привода стенда 10 на противоположное и повторяют испытание, регистрируя значение угла начала впрыскивания топлива форсункой по шкале градуированного диска 13.

При этом среднее из двух зафиксированных по градуированной шкале диска значений принимают за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а за действительное значение угла начала впрыскивания топлива форсункой принимают угол, заключенный между значениями зафиксированных по градуированной шкале диска углов, соответствующих начальной точке отсчета и началу впрыскивания топлива форсункой по направлению вращения кулачкового вала ТНВД.

Предлагаемый способ более совершенен по сравнению с известным, так как повышает точность измерения угла поворота кулачкового вала насоса, соответствующего моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД непосредственно на выбранном режиме испытания, обусловленную снижением относительной погрешности измерений, связанной с износом рабочей поверхности профиля кулачка и других деталей ТНВД, возникающими при испытании колебаниями и деформацией деталей привода ТНВД и стенда, а также вызванной деталями крепления ТНВД и приводом стенда и изменяющей действительное положение момента совпадения осей плунжера и профиля кулачка вала ТНВД относительно нулевого деления градуированной шкалы подвижного диска стенда.

В свою очередь, это будет способствовать более точной регулировке угла опережения впрыскивания топлива форсункой в цилиндры двигателя, а следовательно, позволит улучшить (или поддержать на заданном уровне) мощностные и экономические характеристики двигателя.

Способ определения угла начала впрыскивания топлива форсункой, заключающийся в том, что определение угла начала впрыскивания топлива форсункой осуществляют по направлению вращения кулачкового вала ТНВД на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска, причем электрический импульс получают под воздействием струи впрыскиваемого форсункой топлива на контакт датчика, управляющий электрической цепью импульсной лампы стробоскопа (или электронного измерительного блока), а значение угла впрыскивания считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока), отличающийся тем, что дополнительно на испытательном стенде по электрическому импульсу, формируемому датчиком начала впрыска, определяют значение угла начала впрыскивания топлива форсункой против направления вращения кулачкового вала ТНВД, которое также считывают с градуированной шкалы подвижного диска маховика (или цифрового индикатора электронного измерительного блока), при этом среднее, между двумя зафиксированными по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока), значение принимают за угол, соответствующий моменту совпадения оси профиля кулачка с осью плунжера секции ТНВД (начальную точку отсчета), а за действительное значение угла начала впрыскивания топлива форсункой принимают угол, заключенный между значениями зафиксированных по градуированной шкале диска (или цифровому индикатору электронного измерительного блока) углов, соответствующих начальной точке отсчета и началу впрыскивания топлива форсункой по направлению вращения кулачкового вала ТНВД.