Устройство для определения параметров процесса впрыска топлива форсункой дизельного двигателя

(51)5 Р 02 М 65/00 ОПИСА 1 . 1 но при испытания щей аппаратуры д значительно расш уч ий можности. Ус чик 3 давления с на упругом элеме против распсунки 5, алекс, содер6, переключфильтры низты, амплиту ива тели ой 11 ный 8 6,ПАРА- ФОРторы, к аналого мпаратор цифровой во 14 циф ром 15. В устроис индикат ущееиона твляются три реж иииийи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТ 01 СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕ 1 ИЯ1 П;"ХРОВ ПР 01 ЕССА ВПР 1 СКА ТОПЛИВАСУНКОЙ ДИЗЕЛЫ 10 ГО ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к двителестроению, может быть исполь 801564373 А 1 х топливовпрыскиваюзелей и позволяет рить функциональны ройство содержит да труи, установленный нте 2 в камере нающих отверсий форизмерительный компдатчик 3, усилительрежимов работы,и высокой 7 частои пиковый 12 детек 9, формирователь 10,преобразователь 13,ровой обработки сустройстве осима работы, реал4 1564373 Изобретение относится к двигате,пестроению и может быть использовао при испытаниях топливовпрыскиваюей.аппаратуры.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей. устройства при определении параметров процесса впрыскивания йорсункой.На чертеже представлена принципиальная блок-схема устройства дляопределения параметров процессавпрыскивания форсункой., 2 ОУстройство содержит корпус 1, вкотором закреплен упругий элемент 2датчиком 3 давления струи и улавивателем 4 струй топлива, располоенным напротив распыливающих отверстий испытуемой форсунки 5, которая,закреплена на корпусе 1, Улавливатель 4 струй топлива установлен нарасстоянии 5-10 мм от соплового наконечника Форсунки 5, Кроме того,устройство содержит усилитель 6,вход которого подключен к выходу датчика 3, а выход связан с последовательно соединенными Фильтром 7 высокой частоты, амплитудным детектором8, компаратором 9 и йормирователем10, выполненным в виде ждущего мультивибратора. Выход усилителя 6 такжесвязан с последовательно соединенными йильтром 11 низкой частоты, пико 40вым детектором 12, входом аналогоцийрового преобразователя (АЦП) 13и входом устройства 14 цифровой обработки (УЦО), выход которого соеди 45нен с индикатором 15. равляюдему входу пикового детектора 12,Устройство определяет качествораспыливания топлива, подвижность иглы распылителя Форсунки на режимедробящего впрыскивания и пропускнуюспособность форсунки при прокачке испытуемой Форсунки от секции стендового (контрольного) топливного насосавысокого давления (не показан),В устройстве осуществляются трирежима работы.В первом режиме при определениикачества распыливания топлива выходдатчика 3 последовательно соединенчерез усилитель 6, переключатель 16,йильтр 7 высокой частоты, амплитудный детектор 8, пиковый детектор 12.АЦП 13 и У 0 14 и индикатором 15.Кроме того, выход амплитудного детектора 8 последовательно соединен через компаратор 9, переключатель 17и ждущий мультивибратор 10 с управляющим входом аналого-циФрового преобразователя 13,1При подаче топлива от контрольного насоса (не показан) через испытуемую йорсунку 5 струи топлива воздействуют на улавливатель струй топлива4, смещение которого через упругийэлемент 2 передается на чувствительный .элемент датчика 3, сигнал которого проходящий через усилитель 6,йильтр высокой частоты 7, выделяющийспектральные составляющие, обусловлен.ные распыливанием струй топлива, поступает на вход амплитудного детектора 8, на выходе которого появляется сигнал, амплитуда которого характеризует качество распыливаниятоплива. Пиковый детектор 12, навход которого поступает этот сигнал,работает в дискретном режиме, т.е,запоминает максимальную амплитудусигнала на время ее измерения АЦП 13с последующим сбросом таковой. Сигнал с выхода АЦП 13 поступает вУЦО 14, которое суммирует и усредняет величины амплитуд сигналов за заданноее число циклов М по Формуле А,30 зуемых с помощью переключателей 16,и 17, что позволяет определить качество распыливания топлива, поцвижТрехсекционный переключатель 16 соединяет выход усилителя 6 со входами Фильтров 7 и 11, а вход пикового детектора 12 с выходом амплитудного детектора 8 или выходом йильтра 11 низких частот, Двухпозиционный переключатель 17 соединяет выход компаратора 9 с управляющим входом АЦП 13 напрямую или же через Формирователь 10. Вйход компаратора 9 также связан с управляющим входом УЦО 14, а управляющий выход АЦП 13 подключен к упйость иглы распылителя и пропускнуюспособность форсунки. 1 с,п. ф-лы,ил, 15 б 43 732 Аи выдает результат измерения амплитуды сигнала на цифровой индикатор 15.Для осуществления указанных операций от цикла к циклу в процессе цикличной работы форсунки параллельно работает схема синхронизации, содержащая компаратор 9 и ждущий мульти" вибратор 10, по срезу сигнала которого запускается АЦП 13, После измерения амплитуды сигнала АЦП в процессе единичного впрыска топлива происходит сброс показаний пикового детектора 12 от управляемого выхопа АЦП 13.Введение в схему ждущего мультивибратора 10 обусловлено тем, что при определении качества распыливания топлива на режиме дробящего впрыскивания топлива, сигнал на ныходе компаратора в процессе единичного впрыска состоит из пачки импульсов, сформированных в результате колебательного движения запорной иглы распылителя форсунки, При этом ждущий мультивибратор 10 формирует прямоугольный импульс, фронт которого соответствует началу впрыска по фронту сигнала компаратора 9, а срез прямоугольного импульса имеет постоянную задержку времени, достаточную для окончания процесса впрыска и по срезу этого импульса запускается АЩ 1 13 один раз в течение одного впрыска, измеряя максимальную амплитуду сигнала на выходе пикового детектора 12.Во втором режиме при определении подвижности иглы распылителя форсунки на режиме дробящего впрыскивания устройство работает так же как и в первом режиме, с тем отличием, что на индикатор 15 выводится информация о суммарном количестве подскоков К иглы распылителя в течение И впрысков топлива, что достигается установкой переключателя 17 в положение, при котором вход АЦП 13 связан напрямую с компаратором 9. При колебательном движении иглы распылителя форсунки 5 формируются отдельные струи топлива, которые фиксируются датчиком 3 давлений струй, сигнал от которого, проходящий через фильтр 7 высокой частоты, амплитудный детектор 8, преобразуется компаратором 9 в пачку прямоугольных импульсов, которые поступают на вход УЦО 14, где подсчитывается количест"во импульсов К эа К нпрысков топлина,Подвижность иглы распылителя форсунки определяется по комплексномупараметру, равному произведению средней амплитуды сигнала, выделеннойфильтром 7 высокой частоты, на количество подскоков иглы распылителя.В третьем режиме при определениипропускной способности форсунки сигнал от датчика 3 через усилитель 6переключатель 16 и фильтр 11 низкойчастоты поступает на вход пиковогодетектора 12, сигнал на выходе которого обрабатывается схемой, аналогично предыдугргм режимам, Отличиемпо сравнению с предыдущими режимамиявляется выделение сигнала датчикаО н низкочастотной области и управлениезапуском АЦП 13 через переключатель17 напрямую от среза сигнала компаратора 9, учить;ная, что пропускнаяспособность форсунки определяется25 на частотах врашенггя вала контрольного насоса, обеспечивающих однократный подъем иглы во время единичного нпрыска топлива. Фронт и срезсигнала компаратора соответствует-О началу и окончанию впрыска. Результатизмерения максимальной амплитуды сигнала эа заданное число циклов И выводится на индикатор 151 атчик давления струи может бытьвыполнен в виде пьезоакселерометра.35УЦО 14 позволяет выполнять следующие операции;- суммировать величины амплитудсигналов за заданное число циклов;- усреднять величину амплитудысигнала А; за заданное число циклов;- подсчитывать количество импульсон К, приходящих от компаратора зазаданное число циклов,45На режиме дробящего впрыскиванияфорсункой при запуске аналого-цифрового преобразователя от ждущего мультивибратора К И. К = И, если иглараспылителя поднимется один раз завпрыск.Погрешность устройства при определении пропускной способности по величине амплитуды сигнала в низкочастотной области составляет 1 Е в сравнении с мензурочными измерителями.55 Формула изобретенияУстройство для определения параметров процесса впрыска топлива форсенной дизельного двигателя, содер1564373 Составитель ,ПетровТехред Л.Сердюкова Карректар , Са."барс ь ЯЯ Редактор Л.Далинич Заказ 1148 Тираж 439 Папписнае ВНИИ 1 П Гасударственного комитета на изобретениям и отьрьгпяы приКИТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5раизвацстзенно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул. 1 аг, н,а, 1; жащее корпус с камерой, упругий элемент, установленный по периметрукамере, закрепленную в корпусе фор унку с сопловыми отверстиями, наравленными в сторону упругого элемента, на другой стороне которого установлен датчик давления струи, выполненный в виде пьезоакселеромет,ра, .и измерительный блок, имеющий последовательно связанные усилитель,10 фильтр высокой и низкой частоты и иникатор, причем вход усилитеЛя соедиен с выходом датчика давления струи, Ь упругий элемент выполнен с полудериодом собственных колебаний, большим максимально возможной продол,кительности впрыска, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расшире,ния функциональных возможностей, устройство снабжено амплитудным дегектором, вход которого связан с выодом фильтра высоких частот, компаатором, вход которого связан с выодом амплитудного детектора, и последовательно соединенными пиковым Детектором, аналого-цифровым преобразователем, управляющий выход которого соединен с управляющим входом пикового детектора, устройством цифроЗб вой обработки, управляющий вход кото,рого соединеь с выходом кампаратора,и индикатором, а.также трехсекционным переключателем, вход третьейсекции которого соединен с входомпикового детектора, двухсекционнымпереключателем, вход второй секциикоторого соединен с управляющим входом аналого-циФрового преобразователя и формирователем импульсов в видеждущего мультивибратора, вход которого соединен с вторым выходом первой секции двухпозиционного переключателя, второй выход второй секциикоторого соединен с выходом формирователя импульсов, причем вход первойсекции двухпозиционнога переключателя подключен к выходу компаратора,а первый выход первой секции - к перному выходу второй секции, выходусилителя соединен с входами первойи второй секций трехпозиционнагопереключателя, второй выход первойсекции которого соединен с входомфильтра высоких частот, а первый выход второй секции - с входом фильтранизких частот, выход которого связанс первым выходом третьей секциитрехпазиционнага переключателя, второй выход третьей секции которогосвязан с выходом амплитуднага детектора, а первый выход первой секциис входом фильтра высоких частот.