СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДВИГАТЕЛЯ С ВПРЫСКОМ ЛЕГКОГО ТОПЛИВА
METHOD OF DIAGNOSING ENGINE FUEL SYSTEM WITH INJECTION OF LIGHT FUEL

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для определения технического состояния системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива.
Эксплуатационное изменение основных рабочих показателей системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива оказывает существенное влияние на их энергетические и экологические характеристики. Ввиду широкого распространения таких двигателей чрезвычайно важным является создание эффективных методов диагностирования систем топливоподачи.
Известен способ оценки технического состояния системы топливоподачи двигателя с впрыском легкого топлива (процедура баланса форсунок) (Косарев С.Н. Системы управления двигателем ВА3-2112 (1,5 л 16 кл.) с распределенным впрыском топлива под нормы токсичности ЕВРО-2 (контроллеры M1.5.4N и Январь-5.1) автомобилей ВА3-21103, 21113, 2112: руководство по техническому обслуживанию и ремонту. / С.Н.Косарев. - М.: ACT: Астрель: Люкс, 2005. - 175 с., с.130-131), в котором проверку электромагнитных форсунок осуществляют по величине падения давления топлива в нагнетательной магистрали при открытии электромагнитных форсунок на одинаковый промежуток времени.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является следующий недостаток способа: процедура баланса форсунок позволяет оценить техническое состояние электромагнитных форсунок относительно друг друга и не дает возможности определить абсолютные значения рабочих параметров, поскольку на величину падения давления топлива в нагнетательной магистрали при открытии электромагнитных форсунок, кроме производительности электромагнитных форсунок, оказывает влияние множество других параметров, такие как начальное давление топлива в нагнетательной магистрали, температура топлива, напряжение аккумуляторной батареи, материал резиновых трубопроводов, объем нагнетательной магистрали, наличие паровой фазы в топливе и др., объективно учесть которые в рамках данной процедуры диагностирования не представляется возможным.
Наиболее близким к данному изобретению является способ диагностирования системы топливоподачи двигателя с впрыском легкого топлива (Патент РФ №2291983, кл. F02M 65/00, 20.01.2007), в котором диагностирование системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива осуществляется посредством определения параметров величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали и проверкой электромагнитных форсунок, при этом параметры величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали фиксируют индикаторным датчиком давления жидкости с токовым выводом с последующим отображением полученного сигнала в электронном блоке и выводом сигнала на устройство отображения без демонтажа электромагнитных форсунок, при этом определение параметров величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали и проверку электромагнитных форсунок осуществляют по величине и форме импульсов наведенных волн от колебаний топлива как сжатой жидкой среды при отсекании подачи топлива электромагнитными форсунками.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является следующий недостаток способа: величина и форма импульсов наведенных волн от колебаний топлива как сжатой жидкой среды при отсекании подачи топлива электромагнитными форсунками зависит не только от технического состояния системы топливоподачи и производительности электромагнитных форсунок, но и от продолжительности электрических управляющих импульсов, поступающих на электромагнитные форсунки в процессе работы двигателя. Однако вследствие того, что способ осуществляется при работающем двигателе, продолжительность этих электрических управляющих импульсов варьируется в зависимости от значений ряда параметров текущего режима работы двигателя, таких как частота вращения коленчатого вала двигателя, коэффициент избытка воздуха, температура охлаждающей жидкости и др., и, таким образом, не обеспечивается идентичность условий образования импульсов наведенных волн от колебаний топлива при отсекании подачи топлива электромагнитными форсунками. Кроме того, данный способ позволяет оценить техническое состояние электромагнитных форсунок относительно друг друга и не дает возможности определить абсолютные значения их рабочих параметров.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание эффективного способа диагностирования системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива, позволяющего определить абсолютные значения рабочих параметров электромагнитных форсунок и предполагающего выполнение оценки технического состояния топливоподающей системы, а также проверку электромагнитных форсунок, в частности, без демонтажа электромагнитных форсунок с двигателя.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение достоверности результатов диагностирования системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива посредством обеспечения идентичности условий измерения величины падения давления топлива в нагнетательной магистрали при работе всех диагностируемых электромагнитных форсунок и получения абсолютных значений рабочих параметров электромагнитных форсунок.
Указанный технический результат при реализации изобретения достигается тем, что в способе диагностирования системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива посредством определения параметров величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали и проверкой электромагнитных форсунок параметры величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали фиксируют индикаторным датчиком давления жидкости с токовым выводом с последующим отображением полученного сигнала в электронном блоке и выводом сигнала на устройство отображения без демонтажа электромагнитных форсунок, определение параметров величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали и проверку электромагнитных форсунок осуществляют при неработающем двигателе путем подключения эталонного электромагнитного клапана к нагнетательной магистрали и электронного блока управления к электрическим цепям электромагнитных форсунок и электробензонасоса, с последующим включением электробензонасоса до достижения рабочего давления топлива в нагнетательной магистрали, подачей электрических управляющих импульсов последовательно на эталонный электромагнитный клапан и электромагнитные форсунки, формируемых электронным блоком управления, причем проверку электромагнитных форсунок осуществляют сравнением величин падения давления топлива в нагнетательной магистрали при открытии эталонного электромагнитного клапана и электромагнитных форсунок.
Отличие предлагаемого способа состоит в том, что определение параметров величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали и проверку электромагнитных форсунок осуществляют при неработающем двигателе, и электронный блок управления, связанный электрическими цепями с проверяемыми электромагнитными форсунками и эталонным электромагнитным клапаном формирует одинаковые по продолжительности и частоте электрические управляющие импульсы для всех электромагнитных форсунок и эталонного электромагнитного клапана, обеспечивая тем самым идентичные условия определения величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали. Кроме того, определение величины изменения давления топлива в нагнетательной магистрали при работе эталонного электромагнитного клапана позволяет определить абсолютные величины значений рабочих показателей электромагнитных форсунок, что повышает достоверность результатов диагностирования системы топливоподачи двигателя с впрыском легкого топлива.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых: фиг.1 - схема установки для диагностирования системы топливоподачи двигателя; фиг.2 - зависимости изменения давления топлива в нагнетательной магистрали от времени, полученные при выполнении предлагаемого способа для электромагнитных форсунок с различными значениями производительности и эталонного электромагнитного клапана.
Для осуществления способа диагностирования системы топливоподачи двигателя с впрыском легкого топлива используют установку (см. фиг.1), состоящую из электронного блока управления 1, устройства отображения 2, эталонного электромагнитного клапана 3, датчика давления жидкости с токовым выводом 4. Устройство отображения 2, эталонный электромагнитный клапан 3, датчик давления жидкости с токовым выводом 4 связаны с электронным блоком управления 1 электрическими цепями 5, 6, 7. Эталонный электромагнитный клапан 3 и датчик давления жидкости с токовым выводом 4 подключаются к штуцеру для контроля давления топлива 8, расположенному на нагнетательной магистрали 9 двигателя. Установленные на двигателе электромагнитные форсунки 10 и электробензонасос 11 подключаются к электронному блоку управления 1 через электрические цепи 12 и 13 соответственно.
Предлагаемый способ осуществляется при незапущенном двигателе и без демонтажа электромагнитных форсунок следующим образом.
Электронный блок управления 1 через электрическую цепь 13 включает электробензонасос 11. При достижении рабочего давления топлива в нагнетательной магистрали 9 двигателя электробензонасос 11 отключается. На эталонный электромагнитный клапан 3 по электрической цепи 6 поступает фиксированное количество электрических управляющих импульсов заданной продолжительности и частоты, формируемых электронным блоком управления 1. Поскольку электробензонасос 11 отключен, подвод топлива в систему прекращается, и давление в нагнетательной магистрали 9 начинает уменьшаться, что фиксируется по сигналу датчика давления жидкости с токовым выводом 4, который по электрической цепи 7 поступает на электронный блок управления 1 и выводится на устройство отображения 2.
Затем электронный блок управления 1 через электрическую цепь 13 включает электробензонасос 11. При достижении рабочего давления топлива в нагнетательной магистрали 9 двигателя электробензонасос 11 отключается. На проверяемую электромагнитную форсунку 10 по электрической цепи 12 поступает то же количество электрических управляющих импульсов той же продолжительности и частоты, что и на эталонный электромагнитный клапан, формируемые электронным блоком управления 1. Поскольку электробензонасос 11 отключен, подвод топлива в систему прекращается и давление в нагнетательной магистрали 9 начинает уменьшаться, что фиксируется по сигналу датчика давления жидкости с токовым выводом 4, который по электрической цепи 7 поступает на электронный блок управления 1 и выводится на устройство отображения 2. Операции повторяются для всех проверяемых электромагнитных форсунок 10.
Величина падения давления топлива в нагнетательной магистрали 9 при работе эталонного электромагнитного клапана 3 и электромагнитных форсунок 10 зависит от количества импульсов, их продолжительности и частоты, а также от значения производительности эталонного электромагнитного клапана 3 и электромагнитных форсунок 10. Количество электрических управляющих импульсов, их продолжительность и частота имеют одинаковое значение для эталонного электромагнитного клапана 3 и электромагнитных форсунок 10, поскольку формируются электронным блоком управления 1, и, следовательно, различие в значениях величины падения давления топлива в нагнетательной магистрали 9 будет показывать степень изменения производительности электромагнитных форсунок 10 в процессе эксплуатации. Таким образом, проверка электромагнитных форсунок 10 осуществляется сравнением величин падения давления топлива в нагнетательной магистрали 9 при открытии эталонного электромагнитного клапана 3 и электромагнитных форсунок 10.
На фиг.2 показано изменение давления топлива в нагнетательной магистрали при выполнении предлагаемого способа для электромагнитных форсунок со значениями производительности, равными 30% (кривая а), 45% (кривая б), 52% (кривая в), 73% (кривая г) относительно значения эталонной производительности. Сравнением величин падения давления топлива в нагнетательной магистрали при работе эталонного электромагнитного клапана (кривая д) и электромагнитных форсунок оценивается техническое состояние электромагнитных форсунок.
Поскольку на эталонный электромагнитный клапан и диагностируемые электромагнитные форсунки поступает одинаковое количество импульсов заданной продолжительности и частоты, формируемых электронным блоком управления, удается обеспечить идентичность условий измерения величины падения топлива в нагнетательной магистрали при работе всех диагностируемых электромагнитных форсунок, что было невозможно для прототипа, когда определение параметров изменения величины давления топлива в нагнетательной магистрали и проверку электромагнитных форсунок осуществляют в процессе работы двигателя.
Наличие эталонного электромагнитного клапана позволяет определить абсолютные значения рабочих параметров электромагнитных форсунок, что невозможно для прототипа, когда проверку электромагнитных форсунок осуществляют сравнением друг с другом без получения абсолютных величин значений рабочих параметров. Это позволяет существенно повысить достоверность результатов диагностирования системы топливоподачи двигателей с впрыском легкого топлива.