СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ФОРСУНОК
METHOD OF DIAGNOSING ELECTROMECHANICAL JETS

Изобретение относится к области электрооборудования, в частности к области автоматики, а именно к контрольно-измерительным приборам и устройствам сигнализации для транспорта, и может использоваться для постоянного контроля технического состояния электромеханических топливных форсунок системы питания бензиновых двигателей транспортных машин.
Известен способ диагностирования топливных электромагнитных форсунок методом замера сопротивления ее обмотки омметром, после чего на стенде проверяют подвижность запорных элементов при подаче управляющих воздействий с помощью пролива топливом. Критерием подвижности запорных элементов форсунки является визуальное определение начала распыливания топлива. Данный способ реализуется после демонтажа форсунок с двигателя [1].
Недостатками данного способа является то, что продолжительность и трудоемкость диагностирования увеличивается за счет проведения монтажных операций, связанных со съемом и установкой форсунок, а также необходимо использование комплекта диагностического оборудования и требуется квалифицированный специалист. При диагностировании необходима подача напряжения управляющего воздействия на электромагнит форсунки и создание давления в гидравлической части стенда для ее пролива топливом. Момент начала движения запорных элементов форсунки определяется приближенно, визуально - по началу распыливания топлива.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ диагностирования двухкаскадной электромагнитной форсунки [2].
Данный способ диагностирования двухкаскадной электромагнитной форсунки, которая содержит электромагнитный клапан со штоком, гидравлически управляемую им иглу и распылитель, заключается в том, что регистрируют величину тока включения электромагнитного клапана и момент появления топлива в распылителе и по запаздыванию появления топлива в распылителе по отношению к появлению тока судят о качестве работы форсунки и дополнительно измеряют величину тока, соответствующую моменту включения электромагнитного клапана, сравнивают величины токов и по результату сравнения определяют моменты начала и конца перемещения штока электромагнитного клапана, по запаздыванию начала и/или конца которого относительно появления тока судят о состоянии электромагнитного клапана, а по запаздыванию появления топлива относительно начала или конца перемещения штока судят о работе иглы.
Этот способ позволяет обеспечить контроль работы электромагнитных форсунок в процессе тестового диагностирования форсунок, снятых с двигателя и установленных на диагностический стенд.
Основными недостатками способа является необходимость осуществления разборно-сборочных операций электромагнитного клапана с целью фиксации его штока, приводящей к изменению магнитных характеристик системы, необходимость синхронизации двух разнесенных по времени процессов записи и хранения результатов измерения эталонной силы тока и времени и этих же величин без фиксации штока, выполнения арифметических операций над аналоговыми сигналами и последующий их анализ. При этом возникает большая погрешность, обусловленная тем, что в момент начала перемещения штока клапана расхождение значений токов на продолжительном промежутке будет незначительным, что сильно снижает точность определения этого момента, так как на этом участке разность токов изменяется по ветви гиперболы.
Технический результат направлен на повышение точности диагностирования общего состояния электромагнитных форсунок (подвижности их запорных элементов, состояния пружин по характеру работы электромагнитов, а именно изменению силы тока электромагнитной форсунки в характерных точках).
Технический результат достигается тем, что регистрируют величину тока электромагнита форсунки, соответствующую моменту включения электромагнита, сравнивают величины токов эталонной форсунки и по результату сравнения определяют момент конца перемещения штока электромагнита, по запаздыванию которого относительно появления тока судят о состоянии электромагнита, при этом дополнительно измеряют силу тока в момент, когда она у исправного электромагнита в процессе перемещения штока начинает снижаться, и по результату сравнения с силой тока соответствующего момента определяют подвижность штока электромагнита и судят о состоянии электромагнита.
Отличительными признаками от прототипа является то, что дополнительно измеряют силу тока в момент, когда она у исправного электромагнита в процессе перемещения штока начинает снижаться, и по результату сравнения с силой тока соответствующего момента определяют подвижность штока электромагнита и судят о состоянии электромагнита.
Способ реализуется следующим образом.
По характеру переходного процесса тока в обмотке зависимости силы тока исправной форсунки определяют значения силы тока в определенные моменты времени. Первый момент, когда сила тока, потребляемая электромагнитом в процессе перемещения штока, начинает снижаться, и второй - когда в процессе перемещения штока сила тока достигает минимального значения, данный момент соответствует окончанию перемещения штока. Регистрации значения силы тока в эти моменты в точках перегиба функции переходного процесса эталонной форсунки принимаются константами для последующих измерений. Значения силы тока в эти моменты, измеренные для форсунок, являются диагностическими параметрами, значения которых сравниваются с эталонными и между собой. Например, для форсунок Simens впрыскового двигателя ЗМЗ-40620 эти моменты составляют 1,54 и 1,69 мс соответственно после подачи напряжения на обмотку электромагнита форсунки.
По результатам сравнения значений силы тока судят о состоянии электрической части электромагнита и подвижности иглы. Например, превышение силы тока, измеренной в первый момент эталонного значения, свидетельствует о межвитковом замыкании в обмотке электромагнита, а равенство значений силы тока в обоих моментах - об ограничении подвижности штока форсунки.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение качества диагностирования электромагнитной форсунки при минимизации измерений значений силы тока.
Сопоставительный анализ показывает, что отличия, связанные с диагностированием общего технического состояния электромагнитных форсунок по характеру изменения параметров электрической цепи форсунки, обладают новизной, имеют совокупность признаков, позволяющих получить положительный эффект, заключающийся в выявление отклонений в работе форсунок на ранних стадиях, при минимизации измерений значений силы тока.
Использование заявляемого изобретения позволяет осуществлять диагностирование общего технического состояния электромагнитных форсунок без их разборки и снятия с двигателя и обеспечить функциональное диагностирование непосредственно в процессе работы бензиновых двигателей при минимизации измерений значений силы тока.
Источники информации
1. Ремонтируем ГА3-3110, - 310221 «Волга». Иллюстрированное руководство. «Своими силами». - М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002.
2. Авторское свидетельство СССР №SU 1106917А. В.А.Алфимов, Б.А.Моисеев. Способ диагностики двухкаскадной электромагнитной форсунки, опубл. 07.08.84. Бюл. №29.