СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ И РЕГУЛИРОВКИ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ
TEST BENCH FOR DIESEL ENGINE FUEL HARDWARE

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к производству стендов для испытания и регулировки топливных насосов высокого давления (ТНВД) дизельных двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить точность измерения цикловых подач, оценивать межцикловую, межсекционную и общую неравномерности топливоподачи, неравномерность угла опережения впрыска топлива и ускорить процесс обработки полученной информации.
Известен стенд для испытания топливной аппаратуры дизеля с устройством, воспроизводящим давление сжатия реального дизеля в приемной камере [1].
Недостатком стенда является постоянное по величине противодавление впрыску топлива, в двигателе возрастающее в процессе впрыска, визуальное измерение величин впрыска по шкале мерного сосуда на сливе, включающее погрешности слива и влияния на процесс измерения субъективного человеческого фактора, искажающих результаты замеров и отсутствие автоматизации обработки результатов измерений.
Предлагаемое изобретение позволяет получить новый технический эффект - повысить точность измерения цикловых подач топлива созданием противодавления впрыску топлива, меняющегося аналогично давлению газов в цилиндре двигателя в процессе впрыска, повысить уровень автоматизации и, как следствие, уменьшить энергозатраты процесса испытания и регулировки ТНВД.
Этот технический эффект достигается тем, что поршень устройства снабжен пружиной с регулировочным винтом, задающих закономерность изменения давления в камере сгорания двигателя в процессе впрыска, предусмотрен индуктивный датчик перемещения поршня и имеется вычислительное устройство, позволяющее производить замер величин следующих друг за другом цикловых' подач, оценивать межцикловую и межсекционную неравномерности и неравномерность угла опережения впрыска.
На фиг.1 представлена схема стенда.
На фиг.2 представлена схема измерительного устройства.
На фиг.3 представлена развернутая диаграмма изменения давления в камере сгорания дизельного двигателя: φ - продолжительность впрыска.
ц
На фиг.4 показан вид сигналов на экране персонального компьютера при измерении последовательных цикловых подач (для 4-секционного ТНВД): g и α - величины цикловой подачи и угла опережения впрыска.
Стенд состоит из рамы 1 (фиг.1), системы топливоподачи 2, состоящей из топливного бака и подкачивающего насоса, электродвигателя 8, соединенного с топливным насосом высокого давления 3 через привод 9. Насос 3 соединен трубопроводами высокого давления с форсунками 5, закрепленными на устройстве 4. Работа стенда выполняется под контролем персонального компьютера 7, связанного с микропроцессорным блоком 6 стенда, к которому подключены управляющие и сигнальные цепи стенда и датчик угловой метки 10.
Устройство 4 (фиг.2) содержит камеру впрыска 18, измерительный датчик 13, поршень 20, электромагнитный клапан 17, пружину противодавления 12 с регулировочным винтом 11, гидроаккумулятор 15, дроссель 16, манометр 14 и сливной канал 19.
Принцип работы состоит в следующем. Топливо из бака системы топливоподачи 2 при помощи подкачивающего насоса поступает в топливный насос 3. Топливный насос 3, получая вращение от электродвигателя 8, через привод 9 под высоким давлением нагнетает топливо по топливопроводам к форсункам 5. Впрыск топлива форсунками 5 происходит в заполненный топливом замкнутый объем камеры впрыска 18. Повышающееся по мере впрыска топлива давление перемещает поршень 20, сжимая пружину противодавления 12. Конструкция и жесткость пружины подобраны так, что закономерность изменения давления в камере впрыска максимально приближена к закономерности изменения давления в камере сгорания дизельного двигателя (фиг.3). Поршень 20 с его корпусом представляют собой прецизионную пару (утечки топлива практически отсутствуют), поэтому величина перемещения поршня оказывается пропорциональной количеству поступающего топлива. Перемещение поршня измеряется индуктивным датчиком 13 и данные величины перемещения поступают в микропроцессорный блок 6 стенда. Микропроцессорный блок 6 также проводит измерение интервалов времени между импульсами датчика угловой метки 10 и импульсами начала впрыскивания, производит расчет частоты вращения, углов начала впрыскивания, отклонения этих углов от номинальных. Микропроцессорный блок 6 совместно с персональным компьютером 7 обрабатывают информацию и в виде диаграммы, построенной из массива цифр, выводят на экран (фиг.4). Из диаграмм персональный компьютер определяет соответствующие максимальные и минимальные подачи и опережения, рассчитывает значения межцикловой, межсекционной и общей неравномерности топливоподачи и неравномерности угла опережения впрыска топлива:
- межцикловая неравномерность,
- межсекционная неравномерность;
- общая неравномерность;
- неравномерность угла опережения впрыска.
н
При прекращении подачи топлива микропроцессорный блок 6 подает сигнал на электромагнитный клапан 17, который открываясь, сообщает полость камеры впрыска 18 через гидроаккумулятор 15 и дроссель 16 со сливом. По мере слива пружина 12 возвращает поршень 20 в исходное положение, сливая измеренную часть топлива. Гидроаккумулятор 15 совместно с дросселем 16 обеспечивает остаточное давление p (фиг.3) в камере впрыска 18 к моменту начала впрыска. В конструкции предусмотрен предохранительный сливной канал 19, открывающийся при максимально допустимом перемещении поршня 20, предохраняя измерительное устройство от поломки.
Таким образом, стенд с устройством, создающим противодавление впрыску топлива, меняющееся аналогично давлению газов в цилиндре двигателя в процессе впрыска, повышает точность измерения параметров подач топлива. Автоматизация обработки результатов измерений снижает трудоемкость регулировочных работ.
Источники информации
1. А.с. №879002 (СССР), F02M 65/00. Стенд для испытания топливной аппаратуры дизеля. В.А. Четвергов, А.И. Володин, А.М. Сапелин, Я. Ю. Гельфонд. Омский институт инженеров железнодорожного транспорта. Заявлено 03.01.80, №2863142/25-06, опубликовано 07.11.81. Бюллетень №41.