УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА РАБОТАЮЩЕМ ДИЗЕЛЕ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к области технической диагностики дизельной топливной аппаратуры.
Мощностные, экономические и экологические показатели работы дизелей в значительной степени зависят от технического состояния приборов высокого давления топливной системы - форсунок и топливных насосов высокого давления (ТНВД). В процессе эксплуатации параметры насосов часто выходят за пределы регламентированных значений. Это обусловливает необходимость периодической технической диагностики ТНВД в процессе эксплуатации без ее демонтажа с двигателей.
Известны способы оценки технического состояния приборов высокого давления топливной системы без демонтажа с двигателей (ДВС), основанные на одновременном измерении нескольких параметров работы форсунок и ТНВД (Руководство по техническому диагностированию при техническом обслуживании и ремонте тракторов и сельскохозяйственных машин / А.Э. Северный, Д.С. Буклагин, B.М. Михлин и др. Под рук. академика В.И. Черноиванова - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001), и приборы для их реализации, выполненные в компактном переносном варианте (Мотортестер М3-2. Руководство по эксплуатации КСЮА.461263.001 РЭ. Зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений Российской Федерации под №20820-01; Патент 2231674 РФ. Тестер топливной аппаратуры дизеля / В.Н. Хабардин, А.В. Хабардин - Опубл. в Б.-н. №18, 2004; Патент 2240440 РФ. Тестер топливного насоса дизеля / В.Н. Хабардин, C.В. Хабардин - Опубл. в Б.-н. №32, 2004).
Существующие диагностические приборы для оценки технического состояния ТНВД без их демонтажа с ДВС позволяют выявлять неисправности отдельных деталей и узлов и определять следующие параметры работы приборов топливной системы дизеля:
а) на работающем двигателе:
- максимальное давление впрыскивания топлива в цилиндры дизеля;
- остаточное давление топлива в трубопроводе высокого давления;
- длительность подачи топлива (продолжительность впрыскивания);
- угол опережения подачи топлива;
- частоту вращения коленчатого вала двигателя;
- неравномерность частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Вместе с тем, такие значимые параметры эффективности работы ТНВД как фазовые параметры работы секций топливного насоса высокого давления не контролируются.
В качестве прототипа заявляемого устройства выбран мотортестер М3-2, содержащий средства измерения максимального давления и продолжительности впрыскивания топлива форсункой в цилиндры дизеля, угла начала подачи и впрыскивания топлива, остаточного давления топлива в топливопроводе высокого давления и угла опережения впрыскивания топлива, связанные с системой управления и обработки информации (Мотортестер М3-2. Руководство по эксплуатации КСЮА.461263.001 РЭ. Зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений Российской Федерации под №20820-01).
На фиг. 1 изображена схема существующей конструкции устройства (мотортестера М3-2) для испытания приборов высокого давления топливной системы дизеля на работающем двигателе. Устройство состоит из блока управления (микропроцессорного прибора) 2, к которому подключены поступающие сигналы от датчика давления 4, установленного между форсункой 5 и соединяющим ее с секцией 6 ТНВД 7 топливопроводом 8, стробоскопа 3, источника питания 10 и соединительных устройств 9. Для сохранения, обработки и отображения результатов испытаний к блоку управления 2 подключается компьютер 1.
Недостатком известного устройства является невозможность измерения фазовых параметров работы секций топливного насоса высокого давления, без измерения которых сделать объективного заключения о техническом состоянии и качестве регулировки ТНВД без его демонтажа с ДВС не представляется возможным.
Технический результат направлен на повышение точности оценки технического состояния приборов высокого давления топливной системы дизеля при эксплуатации без демонтажа с ДВС.
Технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем средства измерения максимального давления и продолжительности впрыскивания топлива форсункой в цилиндры дизеля, угла начала подачи и впрыскивания топлива, угла опережения впрыскивания топлива, остаточного давления топлива в топливопроводе высокого давления, связанные с системой управления и обработки информации, дополнительно установлены средства измерения фазовых параметров работы секций топливного насоса высокого давления, выполненные в виде датчика угловых перемещений, связанного с валом привода насоса.
Отличительным признаком является то, что устройство дополнительно содержит средства измерения фазовых параметров работы секций топливного насоса высокого давления, выполненные в виде датчика угловых перемещений, связанного с валом привода насоса.
На фиг. 2 изображена схема предлагаемой конструкции устройства для испытания приборов высокого давления топливной системы дизеля на работающем двигателе, отличающегося от прототипа тем, что дополнительно содержит средства измерения фазовых параметров работы секций 6 топливного насоса высокого давления 7, выполненные в виде датчика угловых перемещений 11, связанного с валом привода насоса 7 посредством градуированного диска 12. Работа устройства протекает под контролем блока управления 2, к которому подключены посредством соединительных устройств 9 управляющие и сигнальные цепи датчика давления 4, стробоскопа 3, источника питания 19, датчика угловых перемещений 11 и компьютера 1.
Работа предлагаемого устройства заключается в следующем.
На неработающем двигателе устанавливают датчик давления 4 между топливопроводом высокого давления 8 испытываемой секции ТНВД 6 и форсункой 5.
На вал привода насоса 7 устанавливают градуированный диск 12 датчика угловых перемещений 11, после чего к блоку управления 2 подключают посредством соединительных устройств 9 управляющие и сигнальные цепи датчика давления 4, стробоскопа 3, источника питания 10, датчика угловых перемещений 11 и компьютера 1.
Пускают двигатель транспортного средства, устанавливают частоту вращения коленчатого вала, равную частоте вращения при номинальном значении крутящего момента двигателя, с помощью компьютера 1 выбирают режим испытаний, и, задав необходимое число циклов подачи топлива, выполняют испытания.
При этом определение фазовых параметров работы секции - угла начала нагнетания или впрыскивания топлива, продолжительности впрыскивания топлива - производится с помощью датчика угловых перемещений 11, измеряющего угол поворота выходного вала привода насоса 7, и датчика давления 4, измеряющего фактическое давление топлива перед форсункой. При этом каждому значению угла поворота выходного вала привода ТНВД ставится в соответствие значение давления, измеренное датчиком 4 при данном угле.
Заданные значения углов начала нагнетания, опережения впрыскивания топлива, цикловой подачи топлива, соответствующие характеристике испытываемого ТНВД, заранее вводятся в память компьютера 1.
Выходные сигналы с датчика угловых перемещений 11, датчика давления 4 поступают в блок 2, который служит для обработки сигналов датчиков и связи с компьютером 1.
Угол опережения впрыскивания топлива измеряется с помощью стробоскопа 3 при работе двигателя на режиме минимальной частоты холостого хода. Полученные результаты заносят в электронный протокол испытаний в память компьютера 1.
По завершении испытаний всех секций ТНВД на основе обработки полученных результатов измерений на компьютере отображаются фазовые параметры работы секций, что позволяет сделать объективное заключение о его техническом состоянии и необходимости выполнения регулировочных работ.
Использование для измерения фазовых параметров датчика давления и датчика угла поворота кулачкового вала насоса позволяет осуществить прямое определение фазовых параметров и повысить точность их измерения.
Таким образом, предлагаемое устройство более совершенно по сравнению с известными, так как повышают точность оценки основных параметров работы ТНВД при испытаниях, а, следовательно, повышает качество работы топливной аппаратуры дизеля после испытания и регулировки.