Способ ускорения ресурсных испытаний плунжерных топливных насосов высокого давления

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить производительность испытаний путем увеличения действительных скорости и ускорения плунжера насоса на участке активного хода без увеличения частоты вращения кулачкового вала 3. На стенде 1 устанавливают два испытуемых насоса 4, подключают их к топливным системам низкого и высокого давления, приводят одновременно во вращение от одного привода 7 с помощью редуктора 5 и двух соединительных муфт 2. При этом начало подачи топлива секциями одного насоса 4 смещают относительно начала подачи одноименными секциямидругого насоса 4 на величину угловой продолжительности активного хода плунжеров. Крутильную податливость привода испытуемых насосов 4 выполняют равной податливости привода насоса на двигателе внутреннего сгорания, для которого предназначен данный испытуемый насос. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

NU

РЕСПУБЛИН

09) (И) А1 (1) Р 02 М 65/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4649077/06 (22) 13.02.89 (46) 23.05.9.1. Бюл. Р 19 (71) Производственное объединение

"Турбомоторный завод" им.К.Е.Ворошилова (72) М.Х.Вейнблат и С.А.Корж (53) 621.436.038(088.8) (56) Лившиц Д,И. и др. Стенд для ресурсных испытаний топливных насосов. — Тракторы и сельхозмашины.

1971, В 2, с.37, 38. (54) СПОСОБ УСКОРЕНИЯ РЕСУРСНЫХ

ИСПЫТАНИЙ ПЛУНШЕРНЫХ ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить производительность испытаний путем увеличения действительных скорости и ускорения плунжера насоса на

2 участке активного хода без увеличения частоты вращения кулачкового вала 3. На стенде 1 устанавливают два испытуемых насоса 4, подключают их к топливным системам низкого и высокого давления, приводят одновременно во вращение от одного привода 7 с помощью редуктора 5 и двух соединительных муфт 2. При этом начало подачи топлива секциями одного насоса 4 смещают относительно начала подачи одноименными секцилмФ другого насоса 4 на величину угловой продолжительности активного хода плунжеров. "Крутильную податливость" привода испытуемых насосов 4 выполняют равной податливости привода насоса на двигателе внутреннего сгорания, для которого предназначен данный испытуемый насос. 2 з.п. ф-лы 3 ил, 1

1650945

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам испытания топливных насосов высокого давления двигателей внутреннего сго5 ракия, в частности к способам ускорения ресурсных испытаний плунжерных топливных насосов.

Цель изобретения — увеличение производительности испытаний.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема испытательного стенда, на фиг 2 - левый и правый испытуемые, насосы, установленые на стенде, поперечный Разрез3 на фиг. 3 —,15 графики изменения давления топлива в надплунжерной полости и скорости плунжеров испытываемых насосов.

Испытательный стенд 1 для ускоренных испытаний плунжерных топливных насосов высокого давления содержит соединительные муфты 2, связывающие кулачковые валы 3 испытуемых

Ф левого и правого насосов 4 с редуктором 5, передаточный механизм которого приводится во вращение валом 6, от привода 7. На валу 6 установлен инерционный маховик 8.

Испытуемые насосы 4 содержат, кроме кулачковых валов 3, плунжеры

9, размещенные во втулках 10, каждая из которых имеет наполнительное 11 и отсечное 12 отверстия и надплунжерную полость 13, образованную торцом плунжера 9 и втулкой 10.

Способ может быть реализован следующим образом.

На стенд 1 устанавливают два испытуемых топливных насоса 4, подключают к топливной системе низкого давления (не показана), с помощью муфт 2 соединяют насосы 4 и редуктором 5 так, что начало подачи топлива секциями одного,,например левого,, насоса 4 смещается в сторону опережения или в сторону запаздывания начала подачи одноименными секциями правого насоса 4 на величину угловой продолжительности активного хода их плунже» ров. Момент, начала подачи топлива фиксируют с помощью угловой шкалы, 50 нанесенной на внешней поверхности маховика 8 и определяют известным способом — по движению мениска топлива в стекляиной трубке, присоединенной к штуцеру топливного насоса вместо топливопровода высокого давления. После этого снимают со.штуцера испытуемого насоса стеклянную трубку, подсоединяют топливопроводы высокого давления с форсунками (не показаны) и приводят насосы 2 и 3 во вращение.

Подачу топлива насосами устанавливают одинаковой и равной номинальной подаче при работе насосов на двигателе.

Прн вращении кулачкового вала 3 одного, например левого, из испытываемых насосов 4 после перекрытия верхним торцом плунжера 9 наполнительного отверстия 1 1 начинается активный ход плунжера 9, давление топлива в надплунжерной полости 13 повышается и, соответственно, возрастает крутящий момент на валу 6 привода. Вал 6 подвергается крутильной деформации, в результате чего действительная мгновенная угловая скорость кулачкового вала 3 уменьшается и действительная скорость плунжера 9 (кривая I) становится меньше теоретической (кривая II) рассчитанной из условия равномерного вращения кулачкового вала 9.

Снижение действительной скорости плунжера 9 приводит к уменьшению объемной скорости подачи секциями лево" го -насоса 4 и, следовательно, к снижению давлений топлива (кривая III) в надплунжерной полости 13 по сравнению с давлением, развиваемым плунжером в надплунжерной полости 13 при условии равномерного вращения кулачкового нала 3. Поскольку закономерности изменения скорости плунжера и уровень максимального давления топлива внадплунжерной полости 13 определяют величину нагрузок, воспринимаемых основными элементами топливного насоса (кулачок, толкатель, плунжерная пара, нагнетательныи клапан, штуцер), возможность их целенаправленного иэ1 менения путем изменения KpvTHJIbHAH податливости вала 6 позволяет также повысить достоверность испытаний.

Так как крутильную податливость вала б можно выполнить равной податливости привода топливного насоса на реальном двигателе внутреннего сгорания, а ее величина определяет величины действительных мгновенных скоростей плунжера и давлений топлива в надплунжерной полости 13 левого насоса 4, то значения последних, а следовательно, и нагруженность основных элементов этого насоса, близ1650945 ки к реальным при работе насоса на двигателе, В конце активного хода плунжера

9 (точка А на кривой I), т.е. в момент отсечки, когда его регулирующая кромка откроет отсечное отверстие 12, давление топлива в надплунжерной полости 13 левого насоса 4 и деформация вала 6 максимальны.

После отсечки давление топлива в надплунжерной полости 13 резко падает, что приводит к резкому уменьшению крутящего момента, передаваемого валом б, и, как следствие, к снятию в нем деформации кручения.

Благодаря этому кулачковые валы 3 насосов 4 получают значительное уг- ловое ускорение. Этот момент совпадает с началом активного хода 20 плунжера 9 правого насоса 4, вследствие чего процесс нагнетания этим насосом 4 происходит при повышенных (по сравнению с теоретическими) ускорении и скорости плунжера (кри- 25 вая IV). Это приводит к более крутому нарастанию давления топлива (кривая V) в надплунжерной полости

13 правого насоса 4, достижению максимальной величины давления пример- 30 но на ЗОХ большей, чем в другом насосе. Последнее обстоятельство позволяет обеспечить соответствующеее увеличение нагрузок, действующих в основных элементах правого топливного

35 насоса 4 и за счет этого ускорить испытание его на безотказность.

Поскольку в предлагаемом способе испытания на безотказность топливных насосов высокого давления в одном на40 сосе 4 действуют нагрузки, аналогичные нагрузкам при работе насоса на двигателе, а в другом насосе 4 действуют нагрузки, существенно превышающие их, то путем сравнения времени наработки насосов 4 до возникно45 вения аналогичных отказов имеется возможность определения коэффициента ускорения испытаний на безотказность по каждому элементу топливного насоса, что повышает достоверность испытаний.

Для другого варианта, когда начало подачи топлива секциями правого насоса 4 опережает начало подачи топлива секциями левого насоса 4 на величину угловой продолжительности актив55 ного хода их цлунжеров,перегрузкам и

t ускоренным испытаниям подвергается левый насос 4, а правый насос 4 работает в условиях, приближенных к условиям реальной эксплуатации на двигателе.

Изобретение позволяет также повысить достоверность таких испытаний по сравнению с известными способами за счет исключения возникновения нагрузок, несвойственных реальной эксплуатации топливного насоса на дизеле, возможности целенаправленного увеличения значений нагрузок и возможности определения коэффициента ускорения испытаний (в том числе и по каждому элементу) благодаря одновременной работе двух насосов, один из которых подвергается реальным величинам нагрузок, а другой — перегрузкам.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Способ ускорения ресурсных испытаний плунжерных топливных насосов высокого давления, заключающийся в том, что топливные магистрали по меньшей мере двух насосов одинаковой размерности сообщают с источником топлива и форсунками, кинематически связывают кулачковые валы насосов между собой и с приводом, и одновременно сообщают кулачковым валам насосов вращательное движение с одинаковой заданной скоростью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности, до начала испытаний задают закон нагружения кулачкового вала насоса, а начало подачи топлива секциями каж-. дого из насосов последовательно смещают относительно начала подачи топлива одноименными секциями других насосоа на величину, определяемую активным ходом плунжера испытуемых насосов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что задание закона сопротивления на кулачковом валу на соса осуществляют путем задания величины топливоподачи насоса.

3. Способ по пн.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что смещение начала подачи топлива осуществляют путем поворота кулачкового вала насоса на величину угловой продолжительностью активного хода плунжера.

1650945

1650945

Составитель А.Первов

Техред С.Иигунова. Редактор С.Патрушева

КоРРектоР М.Самборская

Заказ 1595 Тираж 360 Подписное

ВНИИПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 10!