Устройство для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления

Авторы патента:

F02M65 - Испытание топливовпрыскивающей аппаратуры, например проверка регулирования впрыска

Владельцы патента RU 2489596:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Устройство для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления содержит топливный бак, электронасос, манометр, распределитель, нагнетательный и сливной топливопроводы, секундомер, испытываемую форсунку (или топливопровод высокого давления) и гидропневмоаккумулятор. Распределитель размещен между электронасосом и гидропневмоаккумулятором таким образом, что в нерабочем положении распределителя электронасос включен, а сливной топливопровод перекрыт и топливо из бака электронасосом через нагнетательный топливопровод подается в гидропневмоаккумулятор, где сжимает воздух до заданного начального давления, контролируемого по манометру, в рабочем положении распределителя электронасос выключен, а нагнетательный топливопровод открыт и топливо под действием давления сжатого воздуха из гидропневмоаккумулятора через сливной топливопровод проходит через испытываемую форсунку (или топливопровод высокого давления) и сливается в бак до момента достижения давления в гидропневмоаккумуляторе заданного конечного давления. Время падения давления воздуха в гидропневмоаккумуляторе от заданного начального до заданного конечного измеряется секундомером. Технический результат: повышение точности определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления. 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть преимущественно использовано в испытаниях топливной аппаратуры дизельных двигателей.

Известно устройство для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления [патент РФ №2030625. Способ определения внутреннего объема топливопровода и устройство для его осуществления / Б.П. Удалов, А.П. Уханов. - №4891277; заяв. 17.11.1990; опубл. 10.03.1995, бюл. №7], содержащее последовательно соединенные между собой резервуар топлива с фильтром и краном, испытываемый топливопровод (или форсунку), мерную емкость со шкалой, нагнетательной трубкой, верхним и нижним кранами, секундомер и сосуд для сбора вытесненного из мерной емкости топлива.

В процессе испытания открывают соответствующие краны, и топливо, вытекая из резервуара, статическим давлением вытесняет воздух из канала испытываемого топливопровода (или форсунки) в мерную емкость, предварительно заполненную топливом. При этом топливо из мерной емкости через открытый нижний кран вытекает в сосуд для сбора вытесненного топлива. Затем закрывают нижний кран мерной емкости и по установившемуся уровню топлива в мерной емкости со шкалы считают показания объема топлива. Измеряя по секундомеру время от момента открытия нижнего крана до его закрытия объем топлива, проходящего через топливопровод (или форсунку) под постоянным статическим давлением, определяют эффективное проходное сечение.

Недостатком данного устройства является низкая точность определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления из-за сложности обеспечения постоянного давления в процессе испытания.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления [Уханов А., Черняков А. Подбор эталонных форсунок и топливопроводов // Сельский механизатор. - 2004. - №2. - С.12-13], содержащее топливный бак, электронасос, манометр, распределитель, нагнетательный и сливной топливопроводы, испытываемую форсунку (или топливопровод высокого давления), направляющее устройство, сливной топливопровод, мерный сосуд, весы и секундомер.

В процессе испытания включают электронасос и топливо из бака под постоянным давлением, контролируемым по манометру, через нагнетательный топливопровод и распределитель подается к форсунке (топливопроводу) и далее через направляющее устройство и сливной топливопровод направляется в мерный сосуд, установленный на весах.

Измеряя по секундомеру время истечения и массу (вес) топлива, проходящего через форсунку (топливопровод) под постоянным давлением, определяют эффективное проходное сечение.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение указанного недостатка, и от его применения получен следующий технический результат: повышение точности определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления.

Новые существенные признаки предлагаемого устройства заключаются в том, что имеется гидропневмоаккумулятор, а распределитель размещен между электронасосом и гидропневмоаккумулятором таким образом, что в нерабочем положении распределителя электронасос включен, а сливной топливопровод перекрыт и топливо из бака электронасосом через нагнетательный топливопровод подается в гидропневмоаккумулятор, где сжимает воздух до заданного начального давления (например, до 5 МПа), контролируемого по манометру, в рабочем положении распределителя электронасос выключен, а нагнетательный топливопровод перекрыт и топливо под действием давления сжатого воздуха из гидропневмоаккумулятора через сливной топливопровод проходит через испытываемую форсунку (или топливопровод высокого давления) и сливается в бак до момента достижения в гидропневмоаккумуляторе заданного конечного давления (например, 1 МПа), при этом время падения давления воздуха в гидропневмоаккумуляторе от заданного начального до заданного конечного измеряется секундомером.

Применение новых существенных признаков позволяет повысить точность определения эффективность проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления за счет обеспечения переменного давления в процессе испытания.

На чертеже изображена схема устройства для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления.

Устройство для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления содержит топливный бак 1, электронасос 2, распределитель 3, нагнетательный и сливной топливопроводы 4 и 5, манометр 6, испытываемую форсунку 7 (или топливопровод высокого давления), причем имеется гидропневмоаккумулятор 8, а распределитель 3 размещен между электронасосом 2 и гидропневмоаккумулятором 8 таким образом, что в нерабочем положении распределителя 3 электронасос 2 включен, а сливной топливопровод 5 перекрыт и топливо из бака 1 электронасосом 2 через нагнетательный топливопровод 4 подается в гидропневмоаккумулятор 8, где сжимает воздух до заданного начального давления, контролируемого по манометру 6, в рабочем положении распределителя 3 электронасос 2 выключен, а нагнетательный топливопровод 4 перекрыт и топливо под действием давления сжатого воздуха из гидропневмоаккумулятора 8 через сливной топливопровод 5 проходит через испытываемую форсунку 7 (или топливопровод высокого давления) и сливается в бак до момента достижения в гидропневмоаккумуляторе 8 заданного конечного давления, при этом время падения давления воздуха в гидропневмоаккумуляторе 8 от заданного начального до заданного конечного измеряется секундомером (на чертеже секундомер не показан).

Работа устройства происходит следующим образом.

При установке переключателя распределителя 3 в нерабочее положение и включении электронасоса 2 топливо под давлением, создаваемым электронасосом 2, из бака 1 по нагнетательному топливопроводу 4 через распределитель 3 поступает в полость гидропневмоаккумулятора 8, где сжимает воздух до заданного начального давления (например, до 5 МПа), контролируемого по манометру 6. Затем электронасос 2 выключают, а переключатель распределителя 3 переводят в рабочее положение, при котором нагнетательный топливопровод 4 перекрывается, а сливной топливопровод 5 сообщается с полостью гидропневмоаккумулятора 8. Одновременно с этим включают секундомер. Под действием давления сжатого воздуха топливо из гидропневмоаккумулятора 8 через сливной трубопровод 5 проходит через испытываемую форсунку 7 (или топливопровод высокого давления) и сливается в бак 1 до тех пор, пока давление в гидропневмоаккумуляторе 8 не упадет до заданного конечного давления (например, до 1 МПа). Одновременно с этим секундомер выключают.

Зная по результатам испытания начальное и конечное давление, объем сжатого воздуха в гидропневмоаккумуляторе и время падения давления воздуха в гидропневмоаккумуляторе от заданного начального до заданного конечного рассчитывают эффективное проходное сечение (µf) форсунки (или топливопровода):

$μ f = \frac{V_{1} \cdot (\sqrt{P_{1}} - \sqrt{P_{2}}) \cdot \sqrt{2 ρ_{T}}}{P_{1} \cdot t} \cdot 1 0^{3}, м м^{2}$ ,

где µ - коэффициент расхода; f - площадь поперечного канала форсунки (топливопровода), м²; ρ_T - плотность топлива, проливаемого через форсунку (топливопровод), кг/м³; P₁, P₂ - заданное начальное и заданное конечное давление воздуха в гидропневмоаккумуляторе, $П а = \frac{Н}{м^{2}} = \frac{к г}{м \cdot с^{2}}$ ; V₁ - объем сжатого воздуха в гидропневмоаккумуляторе, м³; t - время падения давления воздуха в гидропневмоаккумуляторе от заданного начального до заданного конечного, с.

Например, если V₁=202·10^-6 м³, t=7 c, $P_{1} = 5 М П а = 5 \cdot 1 0^{6} \frac{к г}{м \cdot с^{2}}$ , $P_{2} = 1 М П а = 1 \cdot 1 0^{6} \frac{к г}{м \cdot с^{2}}$ , ρ_T=830 кг/м³, то для форсунки

$μ f = \frac{202 \cdot 10^{- 6} \cdot (\sqrt{5} - \sqrt{1}) \cdot 10^{6} \cdot \sqrt{2 \cdot 830}}{5 \cdot 10^{6} \cdot 7} \cdot 10^{3} = 0,29 {мм}^{2} .$

При подготовке устройства к следующему замеру испытываемую форсунку 7 отсоединяют от сливного топливопровода 5 и полностью сливают топливо из гидропневмоаккумулятора 8, что способствует свободному поступлению атмосферного воздуха в его полость.

Устройство для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления, содержащее топливный бак, электронасос, манометр, распределитель, нагнетательный и сливной топливопроводы, секундомер, испытываемую форсунку (или топливопровод высокого давления), отличающееся тем, что имеется гидропневмоаккумулятор, а распределитель размещен между электронасосом и гидропневмоаккумулятором таким образом, что в нерабочем положении распределителя электронасос включен, а сливной топливопровод перекрыт, и топливо из бака электронасосом через нагнетательный топливопровод подается в гидропневмоаккумулятор, где сжимает воздух до заданного начального давления, контролируемого по манометру, в рабочем положении распределителя электронасос выключен, а нагнетательный топливопровод открыт и топливо под действием давления сжатого воздуха из гидропневмоаккумулятора через сливной топливопровод проходит через испытываемую форсунку (или топливопровод высокого давления) и сливается в бак до момента достижения давления в гидропневмоаккумуляторе заданного конечного давления, при этом время падения давления воздуха в гидропневмоаккумуляторе от заданного начального до заданного конечного измеряется секундомером.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для контроля блока управления двигателем внутреннего сгорания. .

Способ диагностирования системы топливоподачи двигателя с впрыском легкого топлива // 2479743

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для определения технического состояния системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива.

Способ диагностирования электробензонасосов системы топливоподачи автомобиля // 2477384

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании электробензонасосов системы топливоподачи автомобиля. .

Способ диагностирования датчиков массового расхода воздуха автомобилей и устройство для его осуществления // 2474792

Изобретение относится к области эксплуатации машин и может быть использовано при диагностировании датчиков массового расхода воздуха автомобилей, оборудованных микропроцессорной системой управления двигателем внутреннего сгорания.

Способ испытания и регулировки форсунок и стенд для испытания и регулировки форсунок // 2467197

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к стендам для испытания и регулировки форсунок, и может быть использовано на дизелестроительных предприятиях, сервисных центрах и станциях технического обслуживания.

Стендовая форсунка для регулирования топливного насоса высокого давления // 2459108

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к средствам испытания топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. .

Способ и устройство для бесстендового диагностирования дизельной топливной аппаратуры высокого давления // 2456471

Изобретение относится к области технической диагностики и может быть использовано для бесстендового диагностирования топливной аппаратуры высокого давления, используемой в дизельных двигателях, а именно для проверки плунжерных пар и нагнетательных клапанов топливного насоса высокого давления (ТНВД).

Устройство для испытания топливных насосов высокого давления // 2455520

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к области технической диагностики дизельной топливной аппаратуры. .

Способ испытания приборов высокого давления топливной системы дизеля на работающем двигателе и устройство для его осуществления // 2455519

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к технической диагностике дизельной топливной аппаратуры. .

Топливный насос высокого давления для сравнительных испытаний плунжерных пар на двух видах моторного топлива // 2453724

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в испытаниях топливной аппаратуры дизельных двигателей. .

Способ определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления // 2495277

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытательной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат: повышение точности определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления. Способ определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления заключается в прохождении топлива через испытываемую форсунку (или топливопровод) под давлением за контролируемое время. Начальное давление воздуха обеспечивают зарядкой гидропневмоаккумулятора путем сжатия воздуха при подаче в него топлива. При разрядке гидропневмоаккумулятора под действием давления сжатого воздуха топливо проходит через испытываемую форсунку (топливопровод) за время падения давления воздуха в гидропневмоаккумуляторе от заданного начального до заданного конечного.

Стенд для восстановления и обкатки форсунок автотракторных дизельных двигателей // 2497016

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к ремонтным работам топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить расход топлива и дымность выхлопных газов двигателя. Стенд для восстановления и обкатки форсунок дизельных автотракторных двигателей содержит емкость для рабочей жидкости, в которой размещено сливное отверстие, соединенное с топливным насосом высокого давления с помощью патрубка, крышку, на которой имеются, по меньшей мере, четыре гнезда для крепления восстанавливаемых форсунок, которые соединены с топливным насосом высокого давления с помощью топливопроводов, диск со шпильками и гайками для фиксации восстанавливаемых форсунок, датчики давления, установленные в топливопровод, электродвигатель, соединенный с топливным насосом высокого давления, он дополнительно содержит электромагнитный клапан, персональный компьютер, бачок для ремонтно-восстановительного состава, датчик концентрации, нагреватель с датчиком температуры и смеситель. Электромагнитный клапан соединен с персональным компьютером и бачком для ремонтно-восстановительного состава с помощью шланга. В емкость для рабочей жидкости установлен нагреватель с датчиком температуры и датчик концентрации, соединенный с персональным компьютером. На крышке установлен электродвигатель, который соединен со смесителем. 2 ил.

Устройство для диагностики неисправностей расходомера воздуха // 2517197

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройстве для диагностики неисправностей расходомера (11) воздуха в двигателе внутреннего сгорания. Техническим результатом является возможность установления неисправности расходомера воздуха в рабочем диапазоне низких объемов всасываемого воздуха. В устройстве для диагностики неисправности расходомера (11) воздуха расходомер (11) воздуха имеет неисправность, когда коэффициент отклонения, т.е. значение отклонения оцененного объема всасываемого воздуха относительно фактического объема всасываемого воздуха, полученного посредством расходомера (11) воздуха, превышает опорное значение для определения неисправности, определенное на основе частоты вращения двигателя (1) внутреннего сгорания. По мере того как частота вращения двигателя уменьшается, верхний предельный критерий диагностики увеличивается, а нижний предельный критерий диагностики снижается с тем, чтобы сужать область для определения того, что расходомер воздуха имеет неисправность. Следовательно, диагностика неисправностей расходомера (11) воздуха может заранее выполняться во всем диапазоне частот вращения двигателя, т.е. во всем рабочем диапазоне двигателя (1) внутреннего сгорания, тем самым не допуская ухудшения рабочих характеристик выпуска выхлопных газов, которое может возникать вследствие повреждения в расходомере (11) воздуха. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для диагностики карбюратора и бензонасоса автомобильного двигателя // 2519293

Изобретение относится к испытаниям топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить точность измерения. Прибор для диагностики карбюратора и бензонасоса автомобильного двигателя имеет емкость, снабженную зеркалом и измерительной шкалой, а также фиксатором крепления крышки и емкости к нижней части карбюратора, причем внизу емкости расположен сливной штуцер, соединенный трубкой с дополнительной емкостью, имеющей дренажное отверстие и ступенчатый присоединительный штуцер с калиброванным отверстием, а регистрирующий прибор выполнен в виде отдельного блока управления с расположенными с обеих сторон регистрирующего прибора запорными элементами, отличающийся тем, что емкость выполнена прозрачной и на ее измерительной шкале или на стенке емкости установлены метки, соответствующие уровню бензина для разных типов карбюраторов, кроме того, емкость снабжена держателем трубки дополнительной емкости, соединенной ею со сливным штуцером емкости, причем крышка карбюратора, устанавливаемая на емкость, имеет быстродействующий фиксатор, а на корпусе блока управления с обеих сторон регистрирующего прибора расположены фиксирующие запорные элементы, и он оснащен легкосъемной сливной емкостью, снабженной также фиксирующим запорным элементом. 3 ил.

Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса // 2532084

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для обкатки и испытания топливных насосов высокого давления дизелей. Устройство для обкатки топливного насоса высокого давления (7), соединенного топливопроводами (8) с форсунками (9), содержащее топливный бак (11) с фильтром (12) и трубопроводами (13), электродвигатель (16) и вал привода (1), связанный с кулачковым валом насоса, отличающееся тем, что передача крутящего момента на кулачковый вал обкатываемого насоса осуществляется через шарнир (4) неравных угловых скоростей, ведущий вал (3) которого соединен с приводным валом (1) стенда, а ведомый (5) - через муфту (6) с кулачковым валом обкатываемого насоса, причем положение ведущего (3) и ведомого (5) валов относительно друг друга в зависимости от технических требований к режиму обкатки меняется за счет перемещения обкатываемого насоса (7) относительно вертикальной оси шарнира (4) в горизонтальной плоскости. Технический результат заключается в повышении качества приработки пар трения механизмов топливного насоса, в упрощении конструкции механизма динамического воздействия на детали насоса и уменьшении продолжительности обкатки. 4 ил., 1 табл.

Способ диагностики плунжерной пары топливного насоса высокого давления дизеля // 2535799

Изобретение относится к двигателестроению, в частности может использоваться для диагностирования плунжерных пар топливных насосов высокого давления (ТНВД) дизелей. Предложен способ диагностики плунжерной пары ТНВД дизеля, заключающийся в цикловой подаче топлива из надплунжерного пространства плунжерной пары ТНВД под давлением в открытую емкость устройства для диагностики плунжерной пары до полного ее заполнения. Измеряют плотность топлива, вязкость топлива и действительный объем топлива при полном заполнении емкости, измерение давления подаваемого топлива осуществляют в режиме реального времени. По полученным измерениям получают зависимость давления подаваемого топлива от времени полного заполнения открытой емкости, по которой определяют расчетный объем топлива при полном заполнении открытой емкости, после чего определяют разность Vут расчетного объема топлива и действительного объема топлива, поступившего в открытую емкость, по величине которой судят о величине износа плунжерной пары. Технический результат заключается в повышении эффективности определения степени износа плунжерной пары ТНВД. 1 ил., 1 табл.

Устройство для определения пропускной способности форсунок и топливопроводов высокого давления // 2542626

Изобретение может быть использовано в системах испытания топливной аппаратуры дизельных двигателей. Устройство для определения пропускной способности форсунок и топливопроводов высокого давления содержит топливный бак (1), электронасос (2), нагнетательный (3) и сливной (4) топливопроводы. Также устройство содержит манометр (5), испытываемую форсунку (6) (или топливопровод высокого давления). При этом устройство имеет секундомер (7), гидропневмоаккумулятор (8) и обратный клапан (9). Обратный клапан (9) размещен между электронасосом (2) и гидропневмоаккумулятором (8) таким образом, что обеспечивает движение топливу в направлении от электронасоса (2) через нагнетательный топливопровод (3) в гидропневмоаккумулятор (8) и от гидропневмоаккумулятора (8) через сливной топливопровод (4) к испытуемой форсунке (6) (или топливопроводу высокого давления). 1 ил.

Стенд для испытания и регулировки форсунок // 2542648

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для испытания и регулировки форсунок. Предложен стенд для испытания и регулировки форсунок, содержащий устройство противодавления (8), позволяющее создавать переменное противодавление впрыску топлива, меняющееся аналогично давлению газов в цилиндре двигателя в процессе впрыска, отличающийся тем, что устройство противодавления состоит из двух плунжеров (10, 11), регулировочных обойм (12, 13) с пружинами противодавления (14, 15) и перепускного клапана (19). Технический результат заключается в удешевлении и упрощении конструкции стенда. 2 ил.

Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры и стенд для его осуществления // 2562349

Изобретение относится к диагностическим стендам для испытания и регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей внутреннего сгорания. Предложен способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры, позволяющий определить параметры работы форсунок, например давление начала впрыска топлива, с учетом противодавления впрыску топлива, равному давлению газов в цилиндре двигателя, что, в свою очередь, повышает точность измерения цикловой подачи топлива. Технический результат заключается в повышении качества регулировки дизельной топливной аппаратуры и повышении уровня автоматизации стенда. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ диагностики топливных форсунок // 2568373

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен способ диагностики топливной форсунки, в котором для уравновешивания крутящих моментов, производимых цилиндром двигателя, производят регулирование количества впрыскиваемого топлива или начало/конец синхронизации впрыска топлива в указанный цилиндр. В предложенном способе определяют уменьшение эффективности регулировки впрыска топлива или начала/конца синхронизации впрыска топлива при уравновешивании произведенных цилиндром крутящих моментов, когда минимальное количество топлива, впрыскиваемое в цилиндр или начало/конец синхронизации впрыска топлива, необходимые для уравновешивания крутящего момента цилиндра, находятся за пределами предопределенного диапазона. Предложенный способ диагностики топливной форсунки различает типы уменьшения эффективности работы форсунки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.