Способ диагностики топливной аппаратуры дизеля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) Я. 2 М 65/00 1)5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ елез- зароИзобретение ванию дизельных к диагностирован дизелей с индив насосами.Известны сп топливной аппара ности впрыска на жиме работы дизеля, Дизель в агностический скоростной и режим и специальными элект ройствами с помощью различ например датчиков хода игль ков, вихретоковых датчиков и угла поворота коленчатого вэ меряют поодолжительность в относится к диагностиродвигателей и, в частности ию топливной аппаратуры идуальными топливными ыводят на динагрузочный ронными устных датчиков,вибродатчидр., и датчикала дизеля изпрыска топлиособы диагностирования туры дизелей по длительзаданном скоростном ре(21) 4863140/06(71) Самарский институт инженеров жнодорожного транспорта им. М,Т.Елива(56) Володин А,И., Вихреев В.В., ЯгуновС.Б., Гельфонд Я.Ю. Контроль работоспособности топливной аппаратуры (Межвуз,сб. научн,тр,), Исследование надежности иэкономичности дизельного подвижного состава, Омский ин-т инж.ж.д.транс 1983,с,31 - 33.Просвиров Ю,Е. Создание аппаратнопрограммного и технологического обеспечения диагностирования систем дизеля.Отчет о НИР, Куйб.ин-т.инж,ж,д.транс, Куйбышев, 1988, с.7 - 13.Авторское свидетельство СССРМ. 985389, кл. Р 02 М 65/00, 1981,Авторское свидетельство СССРМ. 1065715, кл. Р 02 М 65/00, 1982,Исследование фазовых параметроввибропроцессов топливной аппаратуры дизелей типа Д 100 в диагностических целях.Ермаков Ю.ДСерпов С.АКриволаповВ.П., Целиковская В.С, Двигателестроение,1989, М 2. с.22-23.(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ(57) Использование: двигателестроение, диагностирование дизельных двигателей, Сущность изобретения: для диагностики топливной аппаратуры дизеля измеряют продолжительность впрыска на минимальной и максимальной частотах вращения коленвала, определяют величину отношения второй к первой. По отклонению полученной величины от эталонного значения оценивают техническое состояние топливного насоса высокого давления, 1 табл., 1 ил.ва и по этому параметру, сравнивая его с эталонным для данного режима, определяют общее состояние топливной аппаратуры (насоса. трубопровода, форсунки).Недостатки вышеуказанных способов состоят в невозможности разделения дефектов насосов, трубопроводов (изменение гидравлической характеристики) и форсунок.Известны способы контроля технического состояния топливной аппаратуры дизелей,Недостатками данных способов является то, что они позволяют выявить неисправность только у форсунок при неизвестном техническом состоянии насосов и трубопроводов.Известен способ диагностирования топливной аппаратуры дизелей, заключающийся в измерении продолжительности впрыска топлива на одном заданном скоростном режиме работы при максимальной величине подачи топлива топливными насосами,Данный способ выбран авторами в качестве прототипа,Недостаток известного способа заключается в том, что невозможно разделить дефекты насоса, трубопровода и форсунки, так как изменение продолжительности впрыска происходит из-за неисправностей форсунки, изменения гидравлической характеристики трубопроводов, и из-за изменения плотности плунжерной пары топливного насоса, Это объясняется тем, что увеличение усилия затяжки пружины приводят к более позднему впрыску, уменьшению продолжительности впрыска. Изменение диаметра топливопровода из-за "гидравлических ударов" приводит к снижению производительности топливной системы и максимального давления впрыскивания, Точно так же на продолжительность впрыска влияет и снижение плотности плунжерной пары топливного насоса высокого давления (ТН ВД), так как увеличиваются перетечки топлива из надплунжерной полости ТНВД через увеличенный зазор между плунжером и втулкой насоса, Из-за этого невозможно разделить эти дефекты насоса, трубопровода, форсунки.Цель изобретения заключается в повышении достоверности диагностирования топливного насоса высокого давления за счет определения состояния плунжерной пары.Поставленная цель достигается тем, что в способе диагностирования топливной аппаратуры, заключающимся в измерении продолжительности впрыска топлива на за 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 данном скоростном режиме работы при максимальной величине подачи топлива топливными насосами, дополнительно измеряют продолжительность впрыска топлива на минимальной и максимальной частотах вращения коленвала дизеля, затем определяют отношение продолжительности впрыска на максимальной частоте вращения коленвала к минимальной частоте и по отклонению этого отношения от эталонного оценивают техническое состояние топливного насоса высокого давления.Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается наличием новых операций: измерением на минимальной и максимальной частотах вращения коленвала дизеля продолжительности впрыска топлива, определение отношения указанных продолжительностей и их отклонение от эталонного значения,На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующая предлагаемый способ диагностирования, Устройство содержит вибродатчики 1,1 - 1.20, предварительные усилители с фильтрами 2,1 - 2,20, коммутатор аналоговых сигналов 3, датчик углового положения коленчатого вала дизеля 4, аналого-цифровой преобразователь 5, микроЭВМ 6.Работа устройства заключается в следующем.Перед запуском дизеля устанавливается датчик углового положения 4 и жестко связывается с коленчатым валом, На корпусах форсунок устанавливаются вибродатчики 1,1 - 1,20.После пуска и вывода дизеля на режим микроЭВМ по программе или по командам оператора переключается коммутатор на необходимую форсунку, Сигнал с вибродатчика этой форсунки пройдя предварительный усилитель и коммутатор поступает на вход аналого-цифрового преобразователя. С выхода аналого-цифрового преобразователя сигнал в цифровом виде записывается в оперативное запоминающее устройство микроЭВМ по ее командам, а затем на гибкий или жесткий диск, т,е. в долговременное запоминающее устройство, По окончании записи сигналов от всех форсунок микро- ЭВМ по специальной программе определяет продолжительность впрыска форсунок на режимах, сравнивает с эталонными и распечатывает протокол диагностирования, где указываются дефектные плунжерные пары топливных насосов высокого давления.Способ осуществляется на дизеле типа 29100, каждый цилиндр которого оборудован двумя индивидуальными топливными5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 насосами и двумя форсунками. На корпуса форсунок установили вибродатчики типа АВС, которые воспринимали вибросигналы, генерируемые ударом иглы об упор при подъеме, а при посадке с корпус распылителя. Первый сигнал соответствовал началу впрыска, второй - окончанию. Угол поворота коленчатого вала между этими сигналами соответствовал продолжительности впрыска в угловых градусах и определялся с помощью датчика угла поворота например,ЯС - 111), связанного с коленчатым валом, Сигналы с вибродатчиков и датчика угла поворота подавались на измерительное устройство. На минимальной частоте вращения работающего дизеля у проверяемого топливного насоса рейка выводилась на полную подачу топлива вручную. Производилось измерение продолжительности впрыска. Таким же образом производились действия с остальными топливными насосами,Затем дизель выводился на максимальную частоту вращения и проводилось измерение продолжительности впрыска на этом режиме, причем рейка соответствующего топливного насоса также выводилась на полную подачу топлива, Далее определялось отношение продолжительности впрыска на максимальной частоте вращения коленвала дизеля к продолжительности впрыска на минимальной частоте вращения и по их отклонению эталонного значения оценивалось состояние топливного насоса.Большая величина расхождения указывает на повышенный износ плунжерной пары насоса, так как форсунка в обоих случаях была одна и та же. Это объясняется тем, что на минимальной частоте вращения коленвала дизеля утечка топлива через зазор между плунжером и гильзой больше, чем на максимальной частоте вращения,Следовательно, при повышенном зазоре гильза-плунжер продолжительность впрыска при установке рейки в положение полной подачи и на минимальной частоте вращения должна быть меньше, чем нг максимальной частоте вращения, так как в этом случае увеличены утечки топлива из нагнетательной полости ТНВД через зазор плунжер-гильза. При нормальном зазоре плунжер-гильза изменение отношения продолжительностей впрыска не превышает 2 о/После проведения измерений на дизеле насосы снимались и проводилась их проверка на плотность на стенде для испытания плунжерных пар топливных насосов дизеля 2 Д 100.Результаты измерений на дизеле 2 Д 100 тепловоза ТЭ - 3 % 3174 секция Б в процессе испытаний по 10 форсункам сведены в таблицу.Данные измерений показывают, что у 1, 4 и 8 насосов отношение продолжительности впрыска на максимальной частоте вращения коленвала п = 850 об/мин к минимальной частоте и = 400 об/мин при выдвинутой рейке на полную подачу топлива превышает более чем на 2 о .Проверка на стенде А 53 всех 10 насосов показала, что именно у 1, 4, и 8 насосов плотность плунжерных пар составила мене 2 с, допускаемых по техническим условиям. Плотность плунжерных пар остальных насосов оказалась более 2 с, т.е, нормальной.Использование заявляемого способа диагностирования топливной аппаратуры дизеля с индивидуальными топливными насосами позволяет определять техническое состояние топливного насоса непосредственно на работающем дизеле, без его снятия и испытания на производительность на стационарном стенде, что в свою очередь сокращает время на обнаружение неисправного топливного насоса, Это позволяет сократить простой подвижной единицы в ремонте и соответственно увеличить время ее эксплуатационной работы,Формула изобретения Способ диагностики топливной аппаратуры дизеля, заключающийся в измерении продолжительности впрыска топлива при установке рейки насоса в положение максимальнойй подачи топлива работающего дизеля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и достоверности диагностирования за счет определения технического состояния плунжерной пары, продолжительность впрыска измеряют на минимальной и максимальной частотах вращения коленчатого вала дизеля, определяют величину отношения продолжительности впрыска топлива на максимальной частоте вращения коленчатого вала к продолжительности впрыска на минимальной частоте вращения коленчатого вала дизеля и по отклонению этой велйчины от эталонного значения оценивают техническое состояние топливного насоса высокого давления дизеля.1768793 П одолжительность вп ыска в г а сах пово ота коленвала об/мин 10 Составитель С. СерповТехред М.Моргентал Корректор Е. Папп Редактор Заказ 3629 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 400 850 9,10 9,45 10 10,2