Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры и стенд для его осуществления

Авторы патента:

Гайсин Эльмир Маликович (RU)

Сафин Филюс Раисович (RU)

Инсафуддинов Самат Зайтунович (RU)

F02M65/00 - Испытание топливовпрыскивающей аппаратуры, например проверка регулирования впрыска

Владельцы патента RU 2562349:

Сафин Филюс Раисович (RU)

Изобретение относится к диагностическим стендам для испытания и регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей внутреннего сгорания. Предложен способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры, позволяющий определить параметры работы форсунок, например давление начала впрыска топлива, с учетом противодавления впрыску топлива, равному давлению газов в цилиндре двигателя, что, в свою очередь, повышает точность измерения цикловой подачи топлива. Технический результат заключается в повышении качества регулировки дизельной топливной аппаратуры и повышении уровня автоматизации стенда. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к стендам для испытания и регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ испытания топливной аппаратуры, включающий взаимосвязанные между собой технологические операции - установку топливных насосов высокого давления с форсунками, подачу рабочей жидкости в мерный блок и определение угла впрыскивания форсунок [1].

Известен стенд для испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры с устройством, создающим противодавление впрыску топлива [2].

Недостатком способа испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры и стенда для испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры является невозможность определения параметров работы форсунок при реальных величинах подачи топлива с учетом противодавления впрыску топлива, равному давлению газов в цилиндре двигателя, что, в свою очередь, снижает точность измерения цикловой подачи топлива.

Невозможно, в частности, контролировать величины изменения давления топлива в топливопроводах в процессе нагнетания и впрыска в зависимости от частоты вращения вала топливного насоса высокого давления.

Предлагаемое изобретение позволяет получить новый технический эффект - повысить качество регулировки дизельной топливной аппаратуры, повысить уровень автоматизации стенда.

Этот технический эффект достигается тем, что перед испытанием и регулировкой дизельной топливной аппаратуры осуществляют регистрацию и регулирование (корректировку) давления начала впрыска топлива форсункой с учетом противодавления впрыску топлива, равному давлению газов внутри цилиндра дизельного двигателя при реальных условиях ее эксплуатации, снижающего реальную величину цикловой подачи топлива.

Целесообразно, чтобы в процессе регулировки дизельной топливной аппаратуры контролировалась равномерность изменения максимальных давлений, развиваемых плунжерными парами топливного насоса высокого давления и среднего давления топлива в топливопроводах по секциям в процессе нагнетания и впрыска в динамике при изменении частоты вращения вала топливного насоса высокого давления.

Стенд для испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры, содержащий камеру впрыска, форсунки, топливопроводы высокого давления, топливный насос высокого давления с приводом, отличающийся тем, что стенд дополнительно снабжается устройствами регистрации давления топлива в топливопроводах высокого давления и в полости камеры впрыска.

На фиг. 1 представлена схема стенда.

На фиг. 2 представлены осциллограммы процесса впрыска топлива: t - время; t₁ - момент начала впрыска топлива форсункой; р_m - давление в топливопроводе высокого давления; р_мах - максимальное давление, развиваемое плунжерной парой; р_впр - давление начала впрыска топлива форсункой; р_ср - среднее давление в процессе впрыска; р_к - давление в полости камеры впрыска; h - перемещение иглы форсунки.

Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры осуществляется при помощи стенда, состоящего из электродвигателя 1 (фиг. 1), приводящего во вращение вал топливного насоса высокого давления 2, и системы топливоподачи, состоящей из топливного бака 3 и подкачивающего насоса 4. Секции топливного насоса высокого давления 2 соединены трубопроводами высокого давления 7 с форсунками 6, закрепленными на камере впрыска 5. В полости камеры впрыска 5 установлено устройство 9 регистрации давления, а в топливопроводах высокого давления 7 - устройства 8 регистрации давления нагнетания топлива топливным насосом высокого давления. Работа стенда управляется персональным компьютером 11, связанным с микропроцессорным блоком 10 стенда, к которому подключены управляющие и сигнальные цепи стенда, и сигнальные цепи устройств 8 и 9 регистрации давления топлива в топливопроводе высокого давления 7 и в полости камеры впрыска 5.

Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры реализуется следующим образом.

На стенд устанавливают испытуемый топливный насос высокого давления 2, а на камеру впрыска 5 испытуемые форсунки 6. Форсунки 6 соединяют с топливным насосом высокого давления 2 топливопроводами высокого давления 7. Затем подают напряжение питания и проверяют работу всех электрических приборов, систем управления, измерения и приводов. Проводят опрессовку стенда путем подвода топлива из топливного бака 3 при помощи подкачивающего насоса 4 в топливный насос высокого давления 2. Топливо по топливопроводам высокого давления 7 нагнетается в форсунки 6, впрыскивающие его в полость камеры впрыска 5.

После проверки работоспособности стенда начинают испытание установленных на стенд форсунок 6. Устанавливают частоту вращения вала привода топливного насоса высокого давления 60…80 мин^-1, что соответствует техническому регламенту регулировки форсунок на давление начала впрыска топлива форсункой (см. ГОСТ 10579-88). Для имитации реальных условий работы топливной аппаратуры, в полости камеры впрыска 5 создается противодавление, равное по значению давлению газов в цилиндре конкретного двигателя.

Создаваемое противодавление снижает величины цикловых подач топлива топливного насоса высокого давления (см. диссертацию на соискание степени кандидата технических наук «Совершенствование методики оценки неравномерности подачи топливных систем тракторных дизелей», Инсафуддинов С.З., Оренбург, 2005 г., с. 109).

Для оценки давления начала впрыска топлива форсункой необходимо одновременно производить регистрацию изменения давлений в камере впрыска 5 и в топливопроводах 7.

В результате анализа экспериментально полученных осциллограмм (фиг. 2) с использованием датчика перемещения иглы форсунки и устройств регистрации давлений было доказано, что момент начала впрыска топлива форсункой (момент t₁), соответствующий давлению начала впрыска топлива, совпадает с моментами начала нарастания давления в полости камеры впрыска (т. А) и началом перемещения иглы форсунки. Такое совпадение обеспечивается высокой скоростью распространения волны впрыска топлива.

В процессе регулировки дизельной топливной аппаратуры полученные значения давления начала впрыска топлива форсункой р_впр, сравнивают с паспортным значением и при необходимости регулируют (корректируют).

Для регистрации максимальных давлений р_мах, развиваемых плунжерными парами топливного насоса высокого давления, а также вычисления средних давлений р_ср по секциям в процессе впрыска необходимо устанавливать частоту вращения вала привода топливного насоса высокого давления, соответствующую частоте вращения согласно техническому регламенту по регулировке дизельной топливной аппаратуры.

В процессе регулировки определяются давления р_мах и р_ср по секциям при различных частотах вращения вала насоса высокого давления с целью контроля динамики изменения давлений в топливопроводах в процессе нагнетания и впрыска. Совпадение давлений по секциям насоса высокого давления в динамике позволяет сделать вывод о достаточно качественной регулировке дизельной топливной аппаратуры.

Данный способ определения давлений р_впр, р_мах и вычисления р_ср заложен в алгоритм работы микропроцессорного блока 10 с выводом результатов на монитор персонального компьютера 11. Алгоритм определения параметров топливоподачи по данному способу заложен в программу, зарегистрированную в реестре программ для ЭВМ [3].

Предлагаемый стенд для испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры является полностью автоматизированным, что позволяет производить качественное регулирование дизельной топливной аппаратуры.

Источники информации

1. Патент №2263813, F02M 65/00. Способ испытания топливной аппаратуры. В.Н.Скрипников. Заявка 2004103573/06, 10.02.2004.

2. Патент №2429373, F02M 65/00. Стенд для испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры. P.M.Баширов, С.З.Инсафуддинов, Ф.Р.Сафин, Л.Н.Костенко. Башкирский государственный аграрный университет. Заявка 2010106592, 24.02.2010.

3. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2014611323 от 30.01.2014. Диагностика топливных систем дизелей при впрыске в среду с противодавлением. С.З.Инсафуддинов, Ф.Р.Сафин, Э.М.Гайсин, А.Ф.Давлетов.

1. Способ испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры, включающий установку топливного насоса высокого давления с форсунками на стенд, нагнетания топлива по топливопроводам высокого давления к форсункам и впрыск его в полость камеры впрыска, отличающийся тем, что в процессе испытания и регулировки дизельной топливной аппаратуры осуществляют регистрацию и регулирование давления начала впрыска топлива форсункой с учетом противодавления впрыску топлива, равному давлению газов внутри цилиндра дизельного двигателя при реальных условиях ее эксплуатации, снижающего реальную величину цикловой подачи топлива.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе регулировки дизельной топливной аппаратуры контролируют динамику изменения максимальных и средних давлений, развиваемых плунжерными парами при изменении частоты вращения вала топливного насоса высокого давления.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для испытания и регулировки форсунок. Предложен стенд для испытания и регулировки форсунок, содержащий устройство противодавления (8), позволяющее создавать переменное противодавление впрыску топлива, меняющееся аналогично давлению газов в цилиндре двигателя в процессе впрыска, отличающийся тем, что устройство противодавления состоит из двух плунжеров (10, 11), регулировочных обойм (12, 13) с пружинами противодавления (14, 15) и перепускного клапана (19).

Устройство для определения пропускной способности форсунок и топливопроводов высокого давления // 2542626

Изобретение может быть использовано в системах испытания топливной аппаратуры дизельных двигателей. Устройство для определения пропускной способности форсунок и топливопроводов высокого давления содержит топливный бак (1), электронасос (2), нагнетательный (3) и сливной (4) топливопроводы.

Способ диагностики плунжерной пары топливного насоса высокого давления дизеля // 2535799

Изобретение относится к двигателестроению, в частности может использоваться для диагностирования плунжерных пар топливных насосов высокого давления (ТНВД) дизелей.

Устройство для обкатки топливовпрыскивающего насоса // 2532084

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для обкатки и испытания топливных насосов высокого давления дизелей. Устройство для обкатки топливного насоса высокого давления (7), соединенного топливопроводами (8) с форсунками (9), содержащее топливный бак (11) с фильтром (12) и трубопроводами (13), электродвигатель (16) и вал привода (1), связанный с кулачковым валом насоса, отличающееся тем, что передача крутящего момента на кулачковый вал обкатываемого насоса осуществляется через шарнир (4) неравных угловых скоростей, ведущий вал (3) которого соединен с приводным валом (1) стенда, а ведомый (5) - через муфту (6) с кулачковым валом обкатываемого насоса, причем положение ведущего (3) и ведомого (5) валов относительно друг друга в зависимости от технических требований к режиму обкатки меняется за счет перемещения обкатываемого насоса (7) относительно вертикальной оси шарнира (4) в горизонтальной плоскости.

Устройство для диагностики карбюратора и бензонасоса автомобильного двигателя // 2519293

Изобретение относится к испытаниям топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить точность измерения.

Устройство для диагностики неисправностей расходомера воздуха // 2517197

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в устройстве для диагностики неисправностей расходомера (11) воздуха в двигателе внутреннего сгорания.

Стенд для восстановления и обкатки форсунок автотракторных дизельных двигателей // 2497016

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к ремонтным работам топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить расход топлива и дымность выхлопных газов двигателя.

Способ определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления // 2495277

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытательной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат: повышение точности определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления.

Устройство для определения эффективного проходного сечения форсунок и топливопроводов высокого давления // 2489596

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания. .

Способ и устройство для контроля блока управления двигателем // 2486366

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано для контроля блока управления двигателем внутреннего сгорания. .

Способ диагностики топливных форсунок // 2568373

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен способ диагностики топливной форсунки, в котором для уравновешивания крутящих моментов, производимых цилиндром двигателя, производят регулирование количества впрыскиваемого топлива или начало/конец синхронизации впрыска топлива в указанный цилиндр. В предложенном способе определяют уменьшение эффективности регулировки впрыска топлива или начала/конца синхронизации впрыска топлива при уравновешивании произведенных цилиндром крутящих моментов, когда минимальное количество топлива, впрыскиваемое в цилиндр или начало/конец синхронизации впрыска топлива, необходимые для уравновешивания крутящего момента цилиндра, находятся за пределами предопределенного диапазона. Предложенный способ диагностики топливной форсунки различает типы уменьшения эффективности работы форсунки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ оценки склонности автомобильных бензинов к образованию отложений в инжекторах систем впрыска // 2576764

Изобретение относится к способам оценки склонности автомобильных бензинов к образованию отложений на инжекторах двигателей внутреннего сгорания. Согласно предложенному способу осуществляют прокачку испытываемого бензина через нагретый до температуры 180±3°С инжектор в течение не более четырех суток, в каждые сутки из которых в течение 18 часов осуществляют впрыск топлива через нагретый инжектор в течение 0,2 с, с интервалом между впрысками 300 с, а в течение последующих 6 часов этих суток, при выключенном нагреве, инжектор выдерживают в нерабочем состоянии. По окончании испытания фиксируют цвет поверхности донышка инжектора, который сравнивают с цветовой шкалой, а склонность испытываемого бензина к образованию отложений оценивают в баллах, при этом каждые сутки после нерабочего состояния инжектора дополнительно оценивают герметичность его запорной иглы, при разгерметизации которой бензин считают некондиционным. Технический результат - сокращение продолжительности и повышение точности результатов испытаний. 1 табл., 2 ил.

Устройство для определения характеристики впрыскивания топлива топливоподающей аппаратурой дизелей // 2578019

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для испытания и регулировки форсунок, и может быть использовано заводами по производству дизельной топливной аппаратуры, в сервисных центрах и станциях технического обслуживания. Технический результат заключается в непрерывной корректировке сигнала, полученного с первого датчика давления в штуцере с использованием коэффициента корректировки, пропорционально скорости распространения волны давления в трубопроводе в режиме реального времени. Устройство содержит штуцер 3, вмонтированный в него первый датчик 2 давления, трубопровод 1, соединяющий штуцер 3 и регулирующий блок 6, в который вмонтирован второй датчик 8 давления, редукционный клапан 5 и электромагнитный клапан 7. Система управления содержит широтно-импульсный модулятор 9, электронный блок управления 10, аналогово-цифровой преобразователь 11 и монитор 12. 2 ил.

Устройство измерения гидроплотности плунжерных пар // 2578743

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для контроля технического состояния плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизельных двигателей. Устройство измерения гидроплотности плунжерных пар состоит из основания 1, расположенного в его верхней части рычага 2, толкателя 3 с пружиной 4 и регулировочной гайкой 5. На основании 1 жестко закреплен соленоид 6, внутри которого перемещается толкатель 3. Корпус 11 плунжера закреплен в стакане 10 запорной гайкой 9. К стакану 10 подсоединены патрубок 8 с краном 9 для слива дизельного топлива. В корпусе 11 плунжера установлен плунжер 12. В нижней части стакана 10 установлены уплотнительное кольцо 14 и датчик давления 13. К устройству подсоединены повышающий трансформатор 15, блок управления 16, панель индикации 17 и панель ввода 18. 1 ил.

Монитор системы подачи бензина и способ диагностики системы подачи бензина на движущемся автомобиле</span> // 2599879

Изобретение относится к устройствам диагностики системы подачи бензина автомобиля. Предложенный монитор системы подачи бензина (МСПБ) и реализуемый посредством него способ диагностики предназначены для безопасной, быстрой и достоверной диагностики системы подачи бензина (СПБ) движущегося автомобиля, оснащенного аппаратурой впрыска бензина во впускной коллектор ДВС. МСПБ включает имеющие программное обеспечение ноутбук 2 и блок измерения параметров 1, который подключают к СПБ и впускному тракту ДВС вне салона автомобиля, откуда он по радиоканалу Bluetooth передает на размещенный в салоне ноутбук информацию о параметрах системы подачи бензина. Эта информация автоматически записывается в ноутбуке и выводится на его экран в виде осциллограмм и цифровых значений, по которым в реальном времени осуществляют мониторинг состояния СПБ, а в моменты рывков и дергания автомобиля проставляют временные маркеры. Записанную информацию воспроизводят, анализируют и определяют технический диагноз СПБ. 2 н.п. ф-лы, 29 ил.

Технологическая линия очистки топливораздающих элементов тепловых двигателей // 2600648

Изобретение относится к ультразвуковой очистке полых изделий и может быть использовано для восстановления эксплуатационных характеристик горелочных устройств двигателей. Технологическая линия очистки каналов топливораздающих элементов теплового двигателя внешнего или внутреннего сгорания содержит узел диагностики степени засорения каналов до и после очистки и узел ультразвуковой очистки УУО засоренных каналов в жидкой отмывочной среде. На первом этапе производят визуальный осмотр элементов и с помощью калиброванных стержней КСТ проверяют выходные отверстия всех топливных каналов и составляют карту засорения каналов. Затем подключают устройство продувки УП и продувают каналы газообразным или жидким агентом под давлением. Затем элементы направляют в УУО, оборудованный средствами отбора и анализа СОА состава подлежащих очистке отложений. СОА УУО представляют собой печь для термической обработки отложений, ударный инструмент, шлифовальный инструмент для обработки отобранной пробы и сканирующий электронный микроскоп для анализа шлифа пробы. На основании анализа выбирают наиболее эффективный моющий реагент. Затем горелку погружают в раствор куда помещают ультразвуковой генератор УЗГ. После очистки горелку снова направляют в УД 1 для повторной диагностики. При положительном результате очистка завершается, в противном случае - в УУО для повторной очистки. Технический результат: технологически более простая и более качественная диагностика состояния контролируемых каналов, их более качественная очистка за счет улучшения в процессе ультразвуковой очистки моющих свойств отмывочной среды. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Комплекс бортовой диагностики системы подачи бензина и способ бортовой диагностики системы подачи бензина автомобильного двигателя внутреннего сгорания // 2608425

Изобретение относится к устройствам для диагностики систем топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Комплекс и реализуемый посредством него способ диагностики предназначены для быстрой, точной, экологически и пожаробезопасной бортовой диагностики на месте и в движении системы подачи бензина (СПБ) автомобильного ДВС, оснащенного системой впрыска бензина при низком давлении. Он включает штатные средства системы бортовой диагностики OBD-II автомобиля, дополнительные средства, диагностический сканер и ПО, совместимое с OBD-II, которое формирует и хранит в памяти электронного блока управления ДВС диагностические коды неисправностей (ДКН) компонентов СПБ, а также осуществляет обработку и визуализацию информации в виде цифр и совмещенных графиков в реальном времени текущих значений параметров СПБ. Способ диагностики заключается в том, что на основании результатов анализа полученной информации о ДКН и параметрах СПБ определяют достоверный диагноз СПБ и локализуют дефект, что является необходимым условием своевременной нормализации функционирования ДВС и токсичности отработавших газов. 2 н.п. ф-лы, 24 ил.

Способ ремонта топливовпрыскивающего насоса дизеля // 2610354

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к восстановлению ресурса топливовпрыскивающего насоса дизеля. Изобретение позволяет повысить срок службы ТНВД. Согласно способу устанавливаются укомплектованные плунжерные пары топливного насоса НД-21/4 в корпус насоса НД-22/6; затем к штуцерам прикручиваются топливопроводы одинаковой длины и объединяют внутренние полости топливопроводов высокого давления в одну общую полость через тройник высокого давления от двух установленных в корпусе топливного насоса плунжерных пар. Для обеспечения одинакового закона подъема толкателей обоих плунжеров изготавливают ремонтный кулачковый вал из двух кулачковых валов ТНВД НД-21/4, для чего второй кулачковый вал обтачивают со стороны привода по размеру соединения с первым валом; после доукомплектовывают вновь изготовленный ремонтный кулачковый вал и устанавливают в корпус насоса НД-22/6; и соединяют тройники высокого давления через топливопровы с форсунками согласно линиям нагнетания топлива на соответствующие цилиндры. 2 ил.

Устройство для измерения неравномерности подачи топлива // 2611220

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для измерения расхода жидкости и цикловой подачи в многоцилиндровых дизельных двигателях. Изобретение позволяет повысить точность измерения неравномерности подачи топлива путем увеличения быстродействия отрыва плунжера от корпуса измерительного устройства за счет устранения залипания бортика плунжера к корпусу измерительного устройства. Устройство содержит корпус 1 с измерительной камерой 2, образованной сливным электромагнитным клапаном, форсунками 5 и плунжером 6 с возвратной пружиной 7; узел съема сигнала, представляющий собой упругую пластину 10 с наклеенными на ней тензометрическими датчиками 11 и 12, соединенными по мостовой схеме; аналого-цифровой преобразователь 15, подключенный к ЭВМ 13 и через усилитель 14 к узлу съема сигналов; электронный блок 16, подключенный к электромагнитному клапану. Устройство снабжено предохранительным клапаном 3. Корпус 1 устройства снабжен ограничителем 30 перемещения плунжера 6. 1 ил.

Способ контроля технического состояния дизельной топливной аппаратуры // 2624892

Изобретение относится к области испытания и регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ контроля технического состояния дизельной топливной аппаратуры, заключающийся в том, что обеспечивают при стендовых испытаниях дизельной топливной аппаратуры сначала постоянный, а затем переменный характер изменения скорости вращения приводного вала топливного насоса (ТНВД). Скорость вращения приводного вала ТНВД изменяют по гармоническому закону, не нарушая связи исполнительного механизма регулятора частоты вращения с рейкой ТНВД. Измеряют величины цикловой подачи топлива, полученные за заданное количество циклов при постоянном и переменном характере изменения скорости вращения приводного вала ТНВД. По результатам сравнения разности этих величин оценивают техническое состояние испытываемой дизельной топливной аппаратуры. Изобретение позволяет повысить достоверность оценки технического состояния топливной аппаратуры дизельных ДВС.