Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса



Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса
Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса
Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса
Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса
Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса
Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса

 


Владельцы патента RU 2532084:

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

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.

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при обкатке и испытании топливовпрыскивающих насосов дизелей как на заводах-изготовителях, так и на предприятиях по ремонту топливной аппаратуры.

Известен способ [1, 2] обкатки топливовпрыскивающего насоса, заключающийся в том, что обкатываемый насос устанавливается на стенд, кулачковый вал через муфту соединяют с приводным валом стенда, штуцера высокого давления через топливопроводы соединяют с форсунками, включают стенд и проводят обкатку, непрерывно перемещая рычаг управления регулятором, имитируя различные скоростные режимы работы. Недостатками данного способа являются низкая интенсивность приработки деталей по причине вялого динамического воздействия на пары трения в процессе обкатки и его растянутость во времени. К тому же стенды [1, 2], на которых осуществляется обкатка, и испытание топливовпрыскивающих насосов не имеют устройства для периодического ускорения и замедления вращения кулачкового вала, что способствовало бы вынужденному периодическому перемещению всех подвижных деталей насоса, заставляя пары трения интенсивно прирабатываться.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является устройство, предложенное в [3]. В рассматриваемом устройстве для периодического ускорения и замедления вращения кулачкового вала обкатываемого насоса применяется кривошип, установленный на валу привода, вращающаяся кулиса, связанная через шарнир с кривошипом, и понижающая передача, входной вал которой соединен с кулисой, а выходной вал через соединительную муфту - с кулачковым валом насоса. Недостатком данного устройства является сложность и громоздкость конструкции и, как следствие, низкая надежность.

Таким образом, при использовании известных устройств для изменения угловой скорости вращения кулачкового вала обкатываемого насоса применяются сложные и громоздкие конструкции, имеющие низкую надежность и невысокие технические возможности расширения режимов обкатки и усиления динамического воздействия на детали и, как следствие, влекут за собой растянутость процесса обкатки во времени и недостаточное качество приработки пар трения, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности устройств и надежности топливовпрыскивающего насоса в целом.

Целью изобретения является повышение качества приработки пар трения механизмов топливовпрыскивающего насоса, подшипниковых узлов, системы подачи и дозирования топлива, упрощение конструкции механизма динамического воздействия на детали насоса и уменьшение продолжительности обкатки.

Указанная цель достигается за счет применения в качестве устройства для периодического ускорения и замедления вращения кулачкового вала обкатываемого насоса шарнира неравных угловых скоростей, который позволяет менять угловую скорость вращения кулачкового вала от максимального до минимально возможного, допустимого конструкций, за один оборот, возбуждая вынужденные периодические перемещения всех подвижных деталей топливовпрыскивающего насоса, заставляя пары трения интенсивно прирабатываться.

На фиг. 1 приведена кинематическая схема шарнира неравных угловых скоростей, которая применяется для изменения угловой скорости топливного насоса в процессе его обкатки. На фиг. 1 приняты следующие обозначения: β-угол между ведущим и ведомым валами шарнира; ω1 и ω2 соответственно угловые скорости ведущего и ведомого валов; φ1 и φ2 соответственно угловые положения ведущего и ведомого валов в процессе вращения.

На фиг. 2 показан график изменения угловой скорости ведомого вала за один оборот ведущего вала. На фиг. 2 приняты следующие обозначения: ω1 - угловая скорость ведущего вала шарнира неравных угловых скоростей; ω2 - угловая скорость ведомого вала шарнира неравных угловых скоростей (на вертикальной оси графика). На фиг. 2 видно, что при постоянстве угловой скорости ω1 ведущего вала угловая скорость ω2 ведомого вала изменяется за один оборот ведущего вала согласно приведенному графику. График имеет пилообразную форму.

На фиг. 3 показана принципиальная схема предложенного устройства для обкатки топливовпрыскивающего насоса - вид спереди. На фиг. 4 показана принципиальная схема предложенного устройства для обкатки топливовпрыскивающего насоса - вид сверху.

Сущность изобретения поясняется расчетами и чертежами, приведенными ниже, где на фиг. 1 показан угол β между ведущим и ведомым валами шарнира неравных угловых скоростей (ШРНУС). Независимо от угловой скорости ω1 ведущего вала угловая скорость ω2 ведомого вала за один оборот меняется по графику, представленному на фиг. 2. На фиг. 1 и 2 знаками φ1 и φ2 соответственно обозначены угловые положения ведущего и ведомого валов.

Наибольшее значение ω12, характеризующее неравномерность вращения, имеет место при φ1=0; π; 2π:…, т.е.:

.

Наименьшее значение ω12 имеет место при φ1=π/2; 3π/2…, т.е.:

.

При ω1=const дважды за один оборот угловая скорость ведомого вала ω2 изменяется в интервале:

.

Степень неравномерности вращения ведомого вала характеризуется коэффициентом неравномерности передачи:

.

Конструктивно максимальное значение угла β в одинарном карданном шарнире может быть до 35°.

Тогда для рассматриваемых условий работы ШНРУС для одинарного карданного шарнира будем иметь:

k=tg35°·sin35°=0,4016.

Значит изменение угловой скорости ведомого вала ω2 независимо от значения угловой скорости вращения ведущего вала для одинарного карданного шарнира составит 40,16%.

Максимальный угол Δφ рассогласования углов поворота ведущего φ1 и ведомого φ2 валов:

.

Для рассматриваемых условий в одинарном карданном шарнире:

Δφmax=5,71°.

Например, при обкатке ТНВД частота вращения вала привода n1=1000 мин-1, т.е. ω 1 = π n 1 30 = 104   с -1 .

Тогда изменение угловой скорости ведомого вала (ω2, с-1) будет находиться в интервале для одинарного карданного шарнира (β=35°):

85,74≤ω2,127,79.

Значит за один оборот ведущего вала частота вращения ведомого вала (n2, мин-1) будет дважды изменяться в интервале для одинарного карданного шарнира (β=35°):

819,17≤n2≤1220,92.

Возможные неравномерности вращения ведомого вала от значения угла β представлены в следующей таблице:

Из таблицы видно, что для рассматриваемых условий работы ШРНУС передаточное отношение изменяется при β=35° в интервале u=0,82…1,22.

Предложенное устройство работает следующим образом. Между приводным валом стенда для испытания и регулирования топливных насосов и кулачковым валом обкатываемого насоса располагается шарнир неравных угловых скоростей, то есть привод кулачкового вала обкатываемого насоса осуществляется через шарнир неравных угловых скоростей. Притом ведущий и ведомый валы шарнира располагаются под максимально возможным углом для шарниров неравных угловых скоростей и имеют возможность изменения угла расположения от нулевого до максимального значения. Приводной вал стенда получает вращение от электродвигателя.

Как видно из теоретических выкладок, максимальное значение угла β в одинарном карданном вале может доходить до 35°. Степень неравномерности вращения ведомого вала k относительно ведущего вала может достичь величины 0,4016. Это значит, что изменение частоты вращения ведомого вала независимо от значения частоты вращения ведущего вала для одинарного карданного шарнира может составить 40,16%. Это свойство шарнира неравных угловых скоростей и используется (превращается в полезное свойство) в предложенном устройстве для обкатки топливовпрыскивающего насоса. Таким образом, вышеприведенные теоретические выкладки и фиг. 1 и 2 наглядно раскрывают сущность работы одинарного карданного шарнира и возможность его применения при обкатке топлвовпрыскивающего насоса. Для увеличения степени неравномерности и большей динамичности процесса количество шарниров можно увеличить.

На фиг. 3 показана принципиальная схема реализации предложенного устройства для обкатки топливовпрыскивающего насоса, где приняты следующие обозначения: 1 - вал приводной стенда для испытания топливной аппаратуры; 2 - муфта соединительная стенда; 3 - ведущий вал ШРНУС; 4 - шарнир (крестовина); 5 - ведомый вал ШРНУС; 6 - муфта соединительная насоса; 7 - насос обкатываемый; 8 - топливопровод высокого давления; 9 - форсунка; 10 - мерное устройство; 11 - бак топливный; 12 - фильтр; 13 - топливопровод низкого давления; 14 - кронштейн крепления топливного насоса; 15 - платформа; 16 - электродвигатель. С целью упрощения на фиг. 3 показан только один топливопровод высокого давления.

На фиг. 4 (вид сверху) показано расположение ведомого и ведущего валов ШРНУС в процессе обкатки, где: R - радиус поворота насоса; β - угол между ведомым и ведущим валами ШРНУС. Остальные обозначения те же, что и на фиг. 3.

Предложенное устройство используется следующим образом. Ведущий вал 3 ШРНУС (фиг. 3 и 4) через муфту 2 присоединяется к приводному валу 1 стенда для испытания и регулировки топливных насосов. Приводной вал 1 получает вращение от электродвигателя 16. Кулачковый вал испытываемого насоса 7, закрепленного на кронштейне 14 через муфту 6, присоединяется к ведомому валу 5 ШРНУС. Кронштейн 14 вместе с насосом 7, в свою очередь, закреплен на платформе 15. Кронштейн 14 имеет возможность перемещаться в горизонтальной плоскости, меняя угол β от максимального βmax до минимального βmin=0° значений. Это позволяет регулировать степень неравномерности вращения кулачкового вала обкатываемого насоса. Центр вращения кронштейна 14 в горизонтальной плоскости находится на вертикальной оси шарнира 4 с радиусом R. Топливная система стенда подключена к топливной системе обкатываемого насоса, как показано на фиг. 3, то есть одновременно осуществляется обкатка (приработка сопрягаемых поверхностей - плунжерных пар, подшипниковых узлов, форсунок, элементов регулятора и др.), но и системы топливоподачи.

Технический эффект от предложенного устройства заключается в повышении качества приработки пар трения механизмов топливовпрыскивающего насоса, подшипниковых узлов, системы подачи и дозирования топлива, в упрощении конструкции механизма динамического воздействия на детали насоса и уменьшении продолжительности обкатки.

Источники информации:

1. Топливная аппаратура двигателей ЯМЗ в 6-, 8-, 12-цилиндровом исполнении. Руководство по ремонту. РК 10-05.0001-001-87. Срок введения в действие с 01.05.90 г. ГОСНИТИ, М.: 1990-139 с., с. - 103.

2. Кривенко П.М., Федосов И.М. Ремонт и техническое обслуживание системы питания автотракторных двигателей. - М.: Колос, 1980. - 288 с., (стр. 226, стр. 205-215).

3. Авторское свидетельство СССР №1170184, F02M 65/00, «Способ обкатки топливовпрыскивающего насоса и устройство для его осуществления», Бюл. №28, 30.07.85 г.

Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса, соединенного топливопроводами с форсунками, содержащее топливный бак с фильтром и трубопроводами, электродвигатель и вал привода, связанный с кулачковым валом насоса, отличающееся тем, что передача крутящего момента на кулачковый вал обкатываемого насоса осуществляется через шарнир неравных угловых скоростей, ведущий вал которого соединен с приводным валом стенда, а ведомый - через муфту с кулачковым валом обкатываемого насоса, причем положение ведущего и ведомого валов относительно друг друга в зависимости от технических требований к режиму обкатки меняется за счет перемещения обкатываемого насоса относительно вертикальной оси шарнира в горизонтальной плоскости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытаниям топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить точность измерения.

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройстве для диагностики неисправностей расходомера (11) воздуха в двигателе внутреннего сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к ремонтным работам топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить расход топлива и дымность выхлопных газов двигателя.

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.

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

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

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

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

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к способам оценки склонности автомобильных бензинов к образованию отложений на инжекторах двигателей внутреннего сгорания. Согласно предложенному способу осуществляют прокачку испытываемого бензина через нагретый до температуры 180±3°С инжектор в течение не более четырех суток, в каждые сутки из которых в течение 18 часов осуществляют впрыск топлива через нагретый инжектор в течение 0,2 с, с интервалом между впрысками 300 с, а в течение последующих 6 часов этих суток, при выключенном нагреве, инжектор выдерживают в нерабочем состоянии. По окончании испытания фиксируют цвет поверхности донышка инжектора, который сравнивают с цветовой шкалой, а склонность испытываемого бензина к образованию отложений оценивают в баллах, при этом каждые сутки после нерабочего состояния инжектора дополнительно оценивают герметичность его запорной иглы, при разгерметизации которой бензин считают некондиционным. Технический результат - сокращение продолжительности и повышение точности результатов испытаний. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для испытания и регулировки форсунок, и может быть использовано заводами по производству дизельной топливной аппаратуры, в сервисных центрах и станциях технического обслуживания. Технический результат заключается в непрерывной корректировке сигнала, полученного с первого датчика давления в штуцере с использованием коэффициента корректировки, пропорционально скорости распространения волны давления в трубопроводе в режиме реального времени. Устройство содержит штуцер 3, вмонтированный в него первый датчик 2 давления, трубопровод 1, соединяющий штуцер 3 и регулирующий блок 6, в который вмонтирован второй датчик 8 давления, редукционный клапан 5 и электромагнитный клапан 7. Система управления содержит широтно-импульсный модулятор 9, электронный блок управления 10, аналогово-цифровой преобразователь 11 и монитор 12. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для контроля технического состояния плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизельных двигателей. Устройство измерения гидроплотности плунжерных пар состоит из основания 1, расположенного в его верхней части рычага 2, толкателя 3 с пружиной 4 и регулировочной гайкой 5. На основании 1 жестко закреплен соленоид 6, внутри которого перемещается толкатель 3. Корпус 11 плунжера закреплен в стакане 10 запорной гайкой 9. К стакану 10 подсоединены патрубок 8 с краном 9 для слива дизельного топлива. В корпусе 11 плунжера установлен плунжер 12. В нижней части стакана 10 установлены уплотнительное кольцо 14 и датчик давления 13. К устройству подсоединены повышающий трансформатор 15, блок управления 16, панель индикации 17 и панель ввода 18. 1 ил.
Наверх