IT9047981A1 - Dispositivo per la determinazione dell'andamento temporale della quantita' di combustibile emessa da un ugello spruzzatore di carburante di un motore a combustione interna ad iniezione a compressione d'aria - Google Patents

Description

L'invenzione concerne un dispositivo per la determinazione dell'andamento temporale del là quantità di combustibile emessa da un iniettore di carburan te di un motore a combustione interna ad iniezione a compressione d 'aria secondo il preambolo della riven-dicazione principale

In un dispositivo di questo genere già no to dalla rivista 'Motortechnische Zeitschrift ',MTZ 25/7 (1964), pagine 268 ,282" è previsto regolare la pressione nel tubo di misurazione tramite una pri

riflesse ad iniezione avvenuta sulla valvola a far falla (riduzione della sezione trasversale), le quali falsificherebbero il risultato di misura, fino all'i nizio della prossima iniezione, nel motore è prevista, ancora prima della valvola a farfalla per la regola zione della pressione, un'altra valvola a farfalla in cui l'onda d'urto riflessa viene ulteriormente at tenuata, durante il va e il vieni, per effetto di un attrito di parete più forte in questa zona Questo di spositivo di misurazione presenta però 1 'inconvenien te che per ogni punto di esercizio del motore a com bustione interna è necessario un adattamento separato e dispendioso delle due valvole a farfalla fra loro se si vuole evitare l'unflusso fastidioso di onde d'ur to riflesse sul risultato di misura

L 'invenzione si prefigge quindi,il compito di realizzare,un dispositivo del tipo descritto ne] preambolo della rivendicazione principale con cui sia de terminare in modo semplice e senza distur ii l'andamento temporale della quantità di carburante

interna

I1 Compito viene risolto, secondo l!invenzio ne y con i particolari della,part e caratterizzante della rivendicazione principale

Siccome nel passaggio nel fascio tubiero„di attenuazione non VX è alcuna restrizione di sezione trasversale, in questo punto non si verifica nessuna riflessione delllonda d'urto generata dal processo di iniezione A ll'estremità del tubo di misurazione, in vece, si manifesta ancora una riflessione di onde d'ur fco sul regolatore di pressione Quest 'onda,d'urto che ora si sposta avanti e indietro subisce però, quando supera il fascio tubiero costituito da molti singoli tubi di piccola sezione trasversale, un' attenuazio ne molto forte,e precisamente per il fatto che, per effetto di una superficie ingrandita, in questa zona si ha un maggiore attrito di parete Siccome l'onda d'urto, prima di raggiungere il regolatore di pressione che chiude e rispettivamente restringe la sezione trasversale, ha già superato il fascio tubiero, alla estremità del tubo si ottiene comunque ancora soltan to una riflessione di un'onda d'urto già attenuata Con il regolatore di pressione disposto a valle de] fascio tubiero si garantisce che in Ogni punto di e sercizio,del motore a combustione interna la pressi© ne statica prestabilita nel tubo di misurazione non può essere superata Prima che dopo un processo di inie zione si arrivi ad un aumento di pressione attraverso la pressione statica prestabilita, al regolatore di pressione si scarica una quantità relativamente bassa dei liquido del tubo di misurazione Con il dispositi secondo llinvenzione si garantisce, quindi, che il contenuto del tubo di misurazione fino all'inizio del la successiva iniezione raggiunga completamente la quie te,non importa in quale punto di funzionamento (cari co e numero di giri) viene determinato l'andamento di iniezione Pertanto, un adattamento o aggiustaggio dispendiosi del dispositivo di regolazione della pressione e del dispositivo per l'attenuazione di onde d'urto riflesse e rispettivamente che passano attraverso il liquido del tubo di misurazione a ciascun punto di fun zionamento non è più necessario

Con la forma di realizzazione secondo la rivendicazione 5 è indicato un regolatore di pressione di struttura semplice

Siccome la relazione tra la quota di inie zione e 1 'andamento di pressioneLfra 1Jaltro,è dipen dent e dalla densità del contenuto del tubo di misurazione e dalla velocità del suono nel contenuto del tubo di misurazione e queste due grandezze sono a loro volta termo dipendent con una forma di realizzazione secondo la rivendicazione 5 si può ottenere un ulte riore miglioramento della precisione di misura Inoltre, la costanza della temperatura del tubo di misurazi one impedisce riflessioni supplementari dal tubo di misurazione per effetto di strati di temperatura de terminati (differenze di densità)

Altre forme di realizzazione vantaggiose dell'invenzione si rilevano dalle rivendicazioni dipendenti^ _

Nel disegno è rappresentato un esempiojdi esecuzione di un dispositivo secondo l'invenzione in uno schizzo di massima

Con 1 è indicato un iniettore per carburante di un motore a combustione interna, mediante il quale il carburante, partendo da una pompa di iniezione ad alta pressione non rappresentata nel disegno, viene introdotto nella camera di combustione del motore a combustione interna Per determinare l'andamento temporale della quantità d'iniezione del carburante di singole iniezioni, l'iniettore 1 viene estratto dalla testa cilindri del motore a combustione,interna e collegato ad ,un tubo di misurazione 2 riempito con carburante per motori Diesei Nei,! 'andamento di quesfcO tubo di misura 2 è disposto un fascio tubiero A costi tuito da undici tubi di attenuazione 3· 11 diametro interno di ciascun tubo di attenuzazione ammonta a 1,5 nun In questo,caso, la sezione trasversale del tubo di misurazione 2 è uguale alla somma rieVle trasversali dei singoli tubi, di attenuazione 3 Lie tro il fascio tubiero 4, il tubo di misurazione 2 è collegato ad un regolatore di pressione 5 struttura·?· to a guisa di valvola a membrana La valvolaemembra^ na 5 è costituita da una scatola 6 che limita due camere 8 e 9 separate fra loro da una membrana 7 La camera 8 è collegata con il tubo di misurazione 2 Inoltre, da questa prima camera 8 si dirama un tubo di scarico 10 la cui sezione trasversale è pilotabile da una membrana in modo tale che quando la pressione nella prima camera 8 è maggiore che nella seconda camera 9, la tubazione di scarico 10 è aperta e, nel caso in cui la pressione nella seconda camera 9 è maggiore di quella nella prima camera 8, la tubazione di scarico 10 .rimane chiusa mediante la membrana 7. La seconda camera 9 è collegata, in questo caso, ad una sorgente^ di gas a pressione a regolazione^liberama_ non visibileneldi segno Attraverso il regolatore depressione 5 si può quindi regolare ,.qualsiasipressione statica nel Jrubo di misurazione 2. _ . „ In corrispondenza del collegamento all'iniettore del carburante ,sulla parete esternadel tubodimisura_.

2 sono fissate più piastrine estensimetriche .11..distribuite. sul perimetro di detto .tubo di misurazione, ins.erite ,in modo„opportuno.1luna rispetto,all·.'altra, tramitele quali l'estensionedel tubocLi_misurazione prodotta da un'onda d'urto di passaggioviene.rileyata.dopo.un processo_di.iniezione,,e rispettivamente viene,rilevato,un .segnale elettrico corrispondente a questa,grandezza.Questo segnale _viene inviatotra- .. mite il conduttore di valori misurati12 ad una unità .elettronica di comando e rispettivamente di valutazione 13

Tutto il tubo di misurazione 2,compreso il fascio tubiere di attenuazione 4, è inserito, per aum entare la precisione della misurazione , in un bagno di liquido non rappresentato nel disegno per motivi di veduta, la cui temperatura viene tenuta costante Se ora avviene una iniezione tramite l'iniett ore 1, allora si ha un'onda d'urto che attraversa il liquido, del tubo di misurazione L'andamento temporal e di questa onda d'urto è direttamente prporzionale all'andamento temporale della quantità di iniezione del carburante Dato che questa onda d'urto ora pro duce una relativa,estensione,temporale del tubo, !! Lseguale trasmesso tramite le piastrine estensimetriche il e,il conduttore di v alori misurati 12 alllimità di comando 13 corrisponde esattamente,all Mandamento 'tem· porale della quantilà di .carburante iniettata Questo, andamento viene emesso ,dopo adeguata valutazione nel :JLlunità di cornando i3 (considerazione delle costanti di proporzionalità) tramite una unità di emissione appropriata, ad esempio tramite un oscilloscopio 19 In,questo caso, la superficie al di sotto della curava 20 rappresenta la quantità di iniezione complessiv a di un processo di,iniezione

Internamente all'unità di comando elettronica 13 viene integrato l'andamento di iniezione e può es sere indicato come quantità totale o parziale di inie zione Inoltre vengono segnalate oscillazioni di quantità di iniezione da ciclo a ciclo Inoltre, l'unità di comando elettronica 13 emette una tensione di de flessione ad angolo costante con cui è possibile os^ servare un intervallo d'angolo indipendentemente dal numero di giri sull'oscilloscopio

L'onda d 'urto migra ulteriormente attraver so il liquido del tubo di misurazione, e giunge, infine, al fascio tubiere di attenuazione 4 secondo l'inven zione .Siccome al momento del passaggi o nel fascio tu biero 4 non si ha nesauna riduzi one di sezione trasv er ^ sale (sezi one trasversale del tuh o di misurazione ^ ^ somma, dell e Sezioni trasversali singole dei tubi di attenua zi one in questo punto, non si. ha neanche alcuna riflessione dell 'andq d'urto La superficie re grande, in.fascio tubiero 4 provoca ; un attr ito più fort e , in modo cbeH onda d'urt o viene attenuata fortemente già al primo passaggio lungo il io tubiero 4 L 'onda d'urto già attenuata, emessa ora dal fascio tubiero 4, viene ora riflesso sul re golatore di pressione 5· Se la pressione nel tubo di misurazione 2 dovesse, aumentare brevemente attraverso l'onda d'urto oltre, il valore, prestabilito, allora la membrana 7 si solleva dalla tubazione di scarico 10 e il liquido scorre fino a quando la tubazione di sca rico 1:0 viene chiusa di nuovo dalla membrana 7» cioè fino a quando la pressione nel tubo di misurazione 2 e rispettivamente nella camera 8 non si trova di nuovo poco al di sotto della pressione esistente nella ca mera 9 L'onda d'urto rilfessa dal regolatore di pres sione 5 migra ora di nuovo attraverso il fascio tu biero 4 e subisce, in questo modo, una nuova attenua zione L Londa d'urto, infine, viene riflessa nuovamen te sulliiniettore 1 e si dirige di nuovo verso il fa ,scio tubiero 4 Per effetto dell 'attrito,più forte nel fascio ·tubiero 4, anche *Ì'ondulazione residua nel siste 711,0 di tubi viene attenuata già dopo breve tempo, in modo che in ogni caso si garantisca che il contenuto dei tubo misuratore raggiunga completamente la quiete fino all'inizio della prossima iniezione Una falsiti cazione del~risultato di misura per effetto,di una o eventuale sovrapposizione delllonda dlurto vera e pro pria attraverso una ondulazione residua ancora esisten te nel sisterna di tubi di iniezioni,precedenti è quin di esclusa Ciò vale,sia per iniezioni a successione rapida, come avviene in caso di numeri di giri dei mo tori a combustione interna, sia per grandi quantità di iniezione, come avviene in caso di grande carico del motore a combustione interna

La camera 9 del regolatore di pressione 5 non deve essere per forza collegata ad una sorgente di pressione pilotabile, ma essa può essere anche chiusa ermeticamente La pressione statica nel tubo di misur azione può essere quindi regolata però soltanto su un determinato valore

Invece che per mezzo di piastrine estensimetri che , l'andamento della pressione nel tubo di misurazione può essere determinato anche con l'aiuto di un erogatore di pressione piezometrico che sta a contat to con il liquido del tubo misuratore tramite un foro di misurazione

p er la riduzione della lunghezza struttura le è oppor.tuno eseguire il sistema di tubi costituito -dal tubo di misurazione e dal fascio tubiero come spi rale di tubi con più avvolgimenti .

Claims (2)

1. RIVENDICAZIONI 4·* Dispositivo per la determinazione dellian dame nto 1emporale della quantità di combustibile emes sa da un iniettore di carburante di un motore a combu stione interna a compressione diaria con un tubo di misurazione pieno di liquido, collegato con l'iniettore, nel cui andamento è previsto un dispositivo per la re golazione di una pressione prestabilita nel tubo di misurazione e un dispositivo per l 'attenuazione di on de d'urto che scorrono lungo il liquido, caratterizzato dal fatto che il dispositivo per l'attenuazione delle onde d'urto è un fascio tubiera (4) costituito da più tubi di attenuazione (3) di piccola sezione ■■ trasversale, dove la somma delle singole sezioni tra sversali dei tubi di attenuazione (3) è almeno quasi uguale alla sezione trasversale del tubo di misura zione (2) edal fatto che il dispositivo di regola zionedella pressione èun regolatore,di pressione . (5) previstodietroiliasciotubiero (4)
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da] fatto cheil regolatore di pres sione (5)èuna valvolaa membrana caricata apressio nedi gas,la quale èaperta al di sopra di una pres sionestatica, prestabilitaneltubo di misurazione (2),altrimenti è chiusa 3 Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fattoche lavalvola amembra ua (5)presenta due camere (8 e 41) separate da una membrana (7), di cui la prima camera (8) ècollegata con il tubodi misurazione (2) econuna tubazione di scarico (10), dove la sezione trasversale della tubazione di scarico (1O)è pilotabile tramite la mem brana (7) edal fatto che la seconda camera (9) èca ricata con una pressione corrispondente alla pressione statica prestabilita 4 Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la seconda camera (9) è collegata con una sorgente di pressione pilotabile 5 Dispositivo secondo una delle rivendica zioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che è previsto un dispositivo per mantenere costante la temperatura del tubo di misurazione (2) e del fascio tubiero (4) <' >, 6 Dispositivo secondo una delle rivendica dici singolit ubi (3) con un diametro interno di i,5 mm