УСТРОЙСТВО ПРОТИВОДАВЛЕНИЯ ВПРЫСКУ ТОПЛИВА

Полезная модель относится к стендам для испытаний и регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей (дизелей), а именно к их устройствам, создающим противодавление впрыскиваемому топливу. Наиболее простая конструкция устройств достигается при создании противодавления впрыску самим впрыскиваемым топливом. Основным элементом этих устройств является камера впрыска. Ее обычно выполняют в виде замкнутого объема, аккумулирующего впрыскиваемое топливо.
Само устройство обычно называют устройством противодавления впрыску топлива. По параметрам, характеризующим скорость поступления топлива в камеру впрыска, часто определяют и количество впрыскиваемого топлива. С учетом этого само устройство иногда называют и устройством для измерения цикловой подачи.
Известен стенд, воспроизводящий в приемной камере устройства давление сжатия реального дизеля [1].
Известно и устройство для измерения цикловой подачи топлива, содержащее измерительную камеру, с камерой впрыска, в которой создается противодавление, эквивалентное среднему давлению в камере сгорания в период впрыска топлива [2].
Общим недостатком указанных стенда [1] и устройства [2] является то, что при них создается постоянное противодавление впрыску, тогда как в цилиндре реального дизеля противодавление возрастает по мере поступления впрыскиваемого топлива в соответствии с индикаторной диаграммой двигателя. Это несоответствие существенно искажает результаты испытаний.
Наиболее близкими техническими решениями к заявленной полезной модели являются прибор для определения характеристики подачи топлива [3] и стенд с устройством, позволяющие задавать близкую к наблюдаемым в камере сгорания реальных двигателей закономерность изменения давления в камере в процессе впрыска [4].
Общие недостатки указанных устройства [3] и стенда [4] является, с одной стороны, сложность их конструкций линии слива топлива после впрыска, обусловленная наличием клапана золотникового типа [3] и электромагнитного клапана с блоком его управления [4]. Также при использовании устройства [3] необходимо производить регулирование объема камеры впрыска, что также усложняет конструкцию устройства.
Цель полезной модели - упрощение конструкции устройства противодавления впрыску топлива.
Указанная цель достигается тем, что устройство противодавления впрыску топлива, позволяющее задавать близкую к наблюдаемой в камере сгорания реальных двигателей закономерность изменения давления в камере в процессе впрыска, отличается тем, что сливной клапан с пружиной снабжается двумя регулировочными винтами.
На фиг. 1 изображена схема устройства противодавления впрыску топлива с гидравлическим аккумулятором, объем которого показан затемнением.
г
н
к
На фиг. 2 изображена развернутая индикаторная диаграмма двигателя: р - давление газов, α - угол поворота коленчатого вала, ϕ и τ - опережение и продолжительность впрыска, в.м.т. - верхняя мертвая точка, p и р- давления газов в начале и конце впрыска топлива, Δр - возрастание давления в процессе впрыска топлива.
Давление в камере сгорания реального двигателя, согласно индикаторной диаграмме, на участке 1-2 (фиг. 2) приблизительно имеет линейный характер возрастания.
Камера впрыска 2 (фиг. 1) устройства образована стенками его корпуса 1, сливного клапана 3, нагруженного пружиной 4, датчика давления 8 и форсунок 7 (на фиг 1 схематично показана одна форсунка). Сливной клапан 3 с пружиной 4 снабжается регулировочными винтами 6 и 5 позволяющими регулировать его ход (величину открытия) и затяг его пружины. Для регистрации параметров топливоподачи предусмотрены датчики угловой метки 10 срабатывающий от диска 11 и давления 8, электронный блок 9 и персональный компьютер 12.
В качестве датчика давления 8 могут использоваться разнообразные датчики с малоподвижными элементами (например мембранные тензо- и пьезометрические и др.). Также в качестве клапана 3 могут использоваться клапана грибкового типа (как на фиг. 1), шариковые, конические и др.
Устройство работает следующим образом.
н
К моменту начала очередного впрыска топлива, величина давления в камере впрыска 2 соответствует давлению р (фиг. 2). Необходимая его величина устанавливается затягом пружины 4 клапана 3 винтом 5.
н
В используемых в стране тракторных дизелях давление р составляет приблизительно 2 МПа, что дает возможность однократно произвести регулирование затяга пружины 4 сокращающего временя подготовки устройства к работе при регулировании топливной аппаратуры различных марок дизелей.
Камера впрыска 2, заполненная топливом и представляет собой гидравлический аккумулятор (затемнение фиг. 1). По мере поступления топлива давление в камере впрыска возрастает приблизительно линейно так, что к концу впрыска становится равным
.
Приближение закономерности изменения давления в камере впрыска 2 к таковому в камере сгорания реального (конкретного) двигателя (участок 1-2 фиг. 2) производится регулированием хода клапана 3 винтом 6 позволяющим изменять интенсивность слива. Интенсивность слива изменяется за счет изменения величины открытия клапана 3 и влияет на величину Δр.
н
Разгрузка камеры впрыска 2 осуществляется постоянным дросселируемым сливом топлива из него. По мере слива давление в камере впрыска 2 снижается до необходимого к очередному впрыску (до р). К этому моменту клапан 3 закрывается и этим устройство оказывается готовым к очередному впрыску.
Давление в камере впрыска 2 фиксируется датчиком давления 8. Сигналы датчика засылаются в электронный блок 9 и персональный компьютер 12.
Электронный блок 9 по величине нарастания давления в камере впрыска 2 определяет величину цикловой подачи, интервалы между импульсами датчика угловой метки 10, срабатывающего от диска 11 приводимого от коленчатого вала двигателя, и начала впрыскивания топлива. По ним персональный компьютер 12 определяет соответствующие максимальные и минимальные цикловые подачи и опережения впрыска, межцикловую, межсекционную и общую неравномерности топливоподачи, неравномерности углов опережения впрыска топлива и выдает рекомендации по величинам их корректировки. Одновременно с этим возможно определение величины цикловой подачи путем сбора топлива, проходящее через устройство, в мерную мензурку (на рисунке не показано).
Таким образом, предлагаемые конструктивные решения позволят существенно упростить устройство противодавления впрыску топлива.
Источники информации
1. А.с. №879002(СССР), F02M 65/00. Стенд для испытания топливной аппаратуры дизеля. Омский институт инженеров железнодорожного транспорта. В.А. Четвергов, А.И. Володин, A.M. Сапелин, Я.Ю. Гельфонд. Заявлено 03.01.80, опубликовано 07.11.81.
2. Патент №2059870, F02M 65/00. Устройство для измерения цикловой подачи топлива. Башкирский государственный аграрный университет. P.M.
Баширов, И.И. Габитов, С.М. Ахметов, А.В. Неговора. Заявлено 10.08.1993, опубликовано 10.05.1996.
3. Файнлейб, Б.Н. Методы испытаний топливной аппаратуры автотракторных дизелей [Текст] / Б.Н. Файнлейб, И.Г. Голубков, Л.А. Клочев - М: Машиностроение, 1965. - С. 146-147.
4. Патент №2429373, F02M 65/00. Стенд для испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры. Башкирский государственный аграрный университет. P.M. Баширов, С.З. Инсафуддинов, Ф.Р. Сафин, Л.Н. Костенко. Заявлено 24.02.2010, опубликовано 20.09.2011.