PL101906B1 - A device for measuring the dosage ofengine injection pumps - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do pomiaru dawkowania silnikowych pomp wtryskowych za pomoca naczynia pomiarowego, które to urzadzenie sklada sie w szczególnosci z zespolu napedowego z przekladnia hezstopniowa, ukladu zasilania oraz ukladu zliczajacego obroty pompy wtryskowej.

W znanych urzadzeniach tego rodzaju pomiar dawkowania polega na napelnianiu naczyn pomiarowych (tak zwanych menzurek). Na kazda sekcje tloczaca pompy wtryskowej przypada jedna menzurka. Przy znanej ilosci wtrysków i objetosci paliwa zebranego w poszczególnych menzurkach mozna okreslic wielkosc sredniej dawki paliwa przypadajacej na jeden wtrysk. Pomiar ten trwa dlugo, wskutek czego sporzadzanie charakterystyk pomp wtryskowych jest bardzo pracochlonne. Ponadto pomiar jest obarczony bledami wynikajacymi w szczególnosci z niejednolitego oprózniania menzurek, nieprawidlowego odczytu objetosci oraz trudnosci jednoznacznego okreslenia ilosci wtrysków.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego urzadzenia do pomiaru dawkowania pomp wtryskowych, które umozliwialoby wydatne skrócenie czasu pomiaru i zmniejszenie bledów pomiaru.

Rozwiazanie wedlug wynalazku polega na tym, ze urzadzenie do pomiaru dawkowania posiada jedno naczynie pomiarowe wspólne dla wszystkich sekcji tloczacych sprawdzanej pompy wtryskowej, w postaci cylindra z przesuwnym tlokiem, który to tlok sprezony jest za posrednictwem analogowo-cyfrowego przetwornika przesuwu z elektronicznym ukladem sumujacym odrebnie dawkowanie kazdej sekcji pompy wtryskowej, polaczonej z komora pomiarowa cylindra poprzez wtryskiwacze, kolektori filtr.

Komora pomiarowa cylindra wyposazona jest w zamykany elektromagnesem zawór odcinajacy odplyw paliwa do zbiornika, przy czym elektromagnes ten sterowany jest za pomoca ukladu logicznego, który to uklad polaczony jest z przyciskami „start", „stop" oraz z wylacznikiem drogowym, wspóldzialajacym z tlokiem cylindra.

Elektroniczny uklad sumujacy sprzezony jest z walem zespolu napedowego za pomoca dwóch tarcz osadzonych na tym wale, z których jedna wspóldziala z przetwornikiem obrotów, natomiast druga z przetwornikiem sygnalizujacym wtryski. Tarczawspóldzialajaca z przetwornikiem sygnalizujacym wtryski jest2 101 906 wymienna lub nastawna. Tarcze wymienia lub nastawia sie w celu dostosowania urzadzenia do pomiaru dawkowania pompy rózniacej sie iloscia sekcji tloczacych od uprzednio sprawdzanej pompy.

Elektroniczny uklad sumujacy posiada tyle cyfrowych liczników dawkowania ile sekcji tloczacych liczy sprawdzana pompa wtryskowa, które to liczniki polaczone sa z selektorem adresujacym porge impulsów miernika przesuwu tloka do licznika dawkowania tej sekcji pompy wtryskowej, która spowodowala dany przesuw tloka.

Elektroniczny uklad sumujacy jest polaczony z przyciskami „start" i „stop" ukladu logicznego.

Urzadzenie jest wyposazone w zawór bezpieczenstwa, który to zawór polaczony jest z komora pomiarowa cylindra równolegle z zaworem zamykanym elektromagnesem. Zawór bezpieczenstwa otwiera odplyw paliwa z komory pomiarowej do zbiornika w przypadku zaciecia sie tloka w cylindrze.

W uradzeniu wedlug wynalazku pomiar dawkowania kazdej sekcji tloczacej pompy wtryskowej uzyskuje sie w krótkim czasie w postaci cyfrowej na wskaznikach, których ilosc odpowiada ilosci sekcji tloczacych pompy wtryskowej.

Istota wynalazku jest dokladniej wyjasniona w oparciu o rysunek, na którym na fig. 1 przedstawiony -jest schemat przykladu wykonania wynalazku, a na fig. 2 pogladowe wykresy ulatwiajace wyjasnienie dzialania urzadzenia. Na fig. 2a pokazane sa przebiegi wtrysku w czasie dla pompy o trzech sekcjach tloczacych, a na fig. 2b — wykres drogi tloka cylindra pomiarowego w funkcji czasu, na fig. 2c — porcje impulsów wychodzacych z przetwornika przesuwu tloka, a na fig. 2d, e, f — porcje impulsów kierowane przez selektor do liczników poszczególnych sekcji tloczacych pompy wtryskowej.

Urzadzenie posiada zespól 1 napedowy z bezstopniowa przekladnia, który napedza walek krzywkowy pompy 2 wtryskowej za posrednictwem sprzegla 3. Na wale zespolu 1 napedowego umieszczone sa tarcze 4 i 5, które obracaja sie z ta sama predkoscia co walek krzywkowy pompy wtryskowej. Tarcze4 i 5 sa jednoznacznie usytuowane wzgledem siebie i wzgledem walu zespolu napedowego. Tarcza 4 daje jeden impuls na obrót, natomiast tarcza 5 daje tyle impulsów na obrót ile sekcji tloczacych posiada pompa wtryskowa.

Sekcje tloczace pompy 2 wtryskowej polaczone sa przewodami 6 wysokiego cisnienia z wzorcowymi wtryskiwaczami 7 osadzonymi w kolektorze 8, który poprzez filtr 9 jest polaczony przewodem 10 niskiego cisnienia z komora 11 pomiarowa. Funkcje komory pomiarowej spelnia prawa komora 11 cylindra 12. Wnetrze cylindra 12 podzielone jest na dwie komory (prawa 11 i lewa 13) precyzyjnie dopasowanym tlokiem 15 ztloczyskami prawym 16 i lewym 17, wystajacymi poprzez uszczelnienia na dwie strony cylindra. Do lewej komory 13 cylindra podawane jest przewodem 14 powietrze lub ciecz o stalym cisnieniu, a do komory 11 prawej — paliwo tloczone przez pompe 2 wtryskowa. Komora 11 pomiarowa polaczona jest przewodem 18 niskiego cisnienia z normalnie otwartym zaworem 19, sterowanym elektromagnesem 20. Zawór ten jest utrzymywany w polozeniu otwartym sprezyna 21 powrotna. Przy otwartym zaworze 19 paliwo tloczone przez pompe wtryskowa do komory 11 pomiarowej przeplywa do nieuwidocznionego na schemacie zbiornika.

Pojawienie sie napiecia na zaciskach elektromagnesu 20 powoduje zamkniecie zaworu 19. Przy odcietym odplywie tlok 15 pod dzialaniem cisnienia paliwa tloczonego przez pompe 2 wtryskowa bedzie przemieszczac sie stopniowo po kazdym wtrysku w kierunku lewego konca cylindra. Wielkosc poszczególnych przesuniec tloka jest scisle zalezna od wielkosci wtryskiwanych dawek paliwa.

Zawór 22 bezpieczenstwa, polaczony z przewodem odplywowym równolegle dó zaworu 19, zabezpiecza przed niepozadanym wzrostem cisnienia w komorze 11 w przypadku zaciecia sie tloka 15 w cylindrze. Cisnienie otwarcia tego zaworu okresla napiecie sprezyny 23.

Przesuw tloka 15 w cylindrze ograniczony jest zderzakiem 24 usytuowanym na koncu tloczyska 17 oraz oporowymi powierzchniami 25 i 41. Z koncem tloczyska 16 polaczony jest przetwornik 33 wktórym nastepuje zmiana przesuniec tloka na impulsy, z rozróznieniem kierunku przesuniecia. Przetwornik 33 dziala wedlug znanej zasady linialu z rastrem i fotokomórkami. Ma on duza zdolnosc rozdzielcza i wysoka czestotliwosc graniczna pracy.

Elektromagnes 20 zaworu 19 odcinajacego odplyw paliwa z komory 11 cylindra 12 sterowany jest za posrednictwem ukladu logicznego skladajacego sie z elementów 38, 39 i 40, który to uklad polaczony jest z recznie uruchamianym przyciskiem 26 „start"J wylacznikiem 27 drogowym uruchamianym przez zderzak 24, oraz przyciskiem 28 „stop". Elektromagnes 20 uruchamia sie przez nacisniecie przycisku 26 „start". Sygnal wyslany z przycisku 26 spowoduje zadzialanie elektromagnesu tylko wówczas, kiedy do ukladu logicznego.nie wplywa sygnal ani z wylacznika 27 ani z przycisku 28v„stop".

Na obwodzie tarcz 4 i 5 umieszczone sa elektrodynamiczne przetworniki 29, które zamocowane sa na wspólnym ramieniu 30 w ten sposób, ze ich polozenie katowe wzgledem tarcz 4 i 5 mozna zmieniac. Przez zmiane polozenia przetworników 29 mozna zsynchronizowac moment wyslania impulsu z tarczy 4 z wtryskiem pierwszej sekcji (z wybranym wyprzedzeniem) pompy 2 wtryskowej. Mozna tego dokonac w znany sposób przy101 906 3 uzyciu stroboskopu (nie pokazanego na rysunku). Zmiana synchronizacji konieczna jest tylko przy sprawdzaniu dawkowania pompy o innym ustawieniu poczatku wtrysku pierwszej sekcji wzgledem wpustu walka pompy.

Sprzeglo 3 pozwala na jednoznaczne katowe sprzegniecie walka krzywkowego pompy 2 z zespolem 1 napedowym. Impulsy z tarczy 4 i przetwornika 29 wchodza do ukladu 31 sterowania elektronicznej bramki, który to uklad przepuszcza impulsy po nacisnieciu przycisku 26 „start" i zamyka po nacisnieciu przycisku 28 „stop". Impulsy z tarczy 4 i przetwornika 29 wchodza nastepnie do ukladu 32 sterowania drugiej elektronicznej bramki. Uklad ten przepuszcza impulsy pomiarowe z polaczonego z tloczyskiem 16 przetwornika 33 tak dlugo az wejdzie do niego scisle okreslona ilosc impulsów z tarczy 4 i przetwornika 29, odpowiadajaca takiej samej ilosci obrotów walka pompy 2. Dla wygody odczytu liczba obrotów dla otwierania ukladu 32 sterowania bramki przyjeta zostala jako potega liczby 10. Przetwonik 33 analogowo-cyfrowy przesuwu tloka 15 wysyla impuls pomiarowy po wykonaniu przez tloczysko elementarnego skoku.

Pomiar objetosci wtryskiwanego paliwa przez poszczególne sekcje pompy 2 wtryskowej odbywa sie nastepujaco: przed przystapieniem do pomiaru nalezy przede wszystkim doprowadzic temperature paliwa, pompy 2, komory 11 i cylindra 12 do okreslonej wielkosci. Tlok 15 musi znajdowac sie w prawym skrajnym polozeniu. Po nastawieniu zadanej szybkosci obrotowej pompy 2 wtryskowej naciska sie przycisk 26 „start".

Powoduje to zamkniecie zaworu 19 dwudrogowego i otwarcie bramek 31 i 35. Prawa czesc cylindra 12 zaczyna zwiekszac swoja objetosc wskutek zamkniecia odplywu paliwa, co powoduje ruch tloka 15 itloczyska 16 w lewo. Znajac pole powierzchni tloka i tloczyska kazdej dawce mozna przypisac odpowiednie przesuniecie tloka. Impulsy pomiarowe z przetwornika 33 sa formowane i wzmacniane we wzmacniaczu 34 i przez uklad sterowania bramek 35 i 32 sa kierowane do selektora 36, sterowanego impulsami z tarczy 5 poprzez przetwornik 29. Selektor 36 w ten sposób rozdziela impulsy pomiarowe do liczników 37, ze do jednego licznika trafiaja impulsy pomiarowe odpowiadajace stale tej samej sekcji pompy 2 wtryskowej.

Róznica pola powierzchni tloka 15 i tloczyska 16 oraz rozdzielczosc przetwornika 33 sa tak dobrane, ze jeden impuls z przetwornika 33 odpowiada przyrostowi objetosci komory 11 cylindra o 1 mm3 (lub potedze liczby dziesiec). Na wskaznikach cyfrowych liczników 37 wyswietlone sa jednoczesnie ale oddzielnie dla kazdej sekcji pompy wtryskowej objetosci paliwa, przypadajace na jeden wtrysk. Po zamknieciu ukladu 32 sterowania bramki przez okreslona ilosc impulsów tarcz/ 4 (tzn. przez okreslona ilosc obrotów walka pompy) wynik zostaje na wskaznikach cyfrowych liczników 37. Tlok przesuwa sie dalej w lewo az do oparcia sie zderzaka 24 o powierzchnie 41 oporowa. Zderzak 24 naciska na lacznik 27 drogowy co powoduje otwarcie zaworu 19 dwudrogowego, w nastepstwie czego cisnienie w komorze 11 pomiarowej cylindra 12 spadnie. Poniewaz w lewej czesci 13 panuje wyzsze cisnienie, to powstaje sila wypadkowa, która przesuwa tlok w prawe skrajne polozenie.

Ruch tloka w lewo mozna przerwac w kazdej chwili pomiaru i po pomiarze przez nacisniecie przycisku 28 „stop". Wówczas nastepuje zamkniecie ukladu sterowania bramek 32 i 35 i zerwanie liczników 37. Po osiagnieciu przez tlok 15 prawego skrajnego polozenia i wyzerowaniu liczników 37 urzadzenie gotowe jest do rozpoczecia nastepnego pomiaru. Ze wzgledu na mozliwosc precyzyjnego pomiaru dawki mozna przyjac niewielka ilosc wtrysków jako baze pomiarowa np. 10 lub 100 co znacznie skraca czas pomiaru. Wynik od razu dostaje sie gotowy na wskazniku cyfrowym. Obsluga urzadzenia jest prosta.

Urzadzenie mozna rozbudowac w celu zautomatyzowania cyklu pomiarowego. Urzadzenie w wersji rozbudowanej umozliwia uzyskanie pojedynczego pomiaru powtarzajacego sie az do momentu wylaczenia recznego, z dostatecznie dlugim czasem ekspozycji wyniku pomiaru.

Na figurze 2a pokazano przebiegi wtrysku w czasie. Cyframi 1, 2, 3 oznaczono przebiegi dla pierwszej, drugiej i trzeciej sekcji. Przy zamknietym zaworze 19 tlok 15 zaczyna sie przesuwac w cylindrze. Wykres drogi s tloka w funkcji czasu pokazany jest na fig. 2b (opóznienia nie sa uwzglednione). Przyrosty drogi s zaleza od wielkosci dawki. Na fig. 2c pokazane sa porcje impulsów wychodzacych z przetwornika 33 przyrostów drogi tloka 15, odpowiadajace przyrostom drogi po kazdym wtrysku w funkcji czasu. Na fig. 2d, e, f pokazano porqe impulsów kierowane przez selektor 36 do liczników poszczególnych sekcji tloczacych pompy wtryskowej.

Claims (7)

Zastrzezenia patentowe

1. Urzadzenie do pomiaru dawkowania silnikowych pomp wtryskowych za pomoca naczynia pomiarowego, posiadajace zespól napedowy z przekladnia bezstopniowa, uklad zasilania oraz uklad zliczajacy obroty pompy wtryskowej, znamienny tym,ze posiada jedno naczynie pomiarowe wspólne dla wszystkich sekcji tloczacych sprawdzanej pompy (2) wtryskowej, w postaci cylindra (12) z przesuwnym tlokiem (15), który to tlok sprzezony jest za posrednictwem analogowo-cyfrowego przetwornika (33) przesuwu z elektronicznym4 101906 ukladem sumujacym odrebnie dawkowanie kazdej sekcji pompy (2) wtryskowej, polaczonej z komora (11) pomiarowa cylindra (12) poprzez wtryskiwacze (7), kolektor (8) i filtr (9).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze komora (11) pomiarowa cylindra (12) wyposa¬ zona jest w zamykany elektromagnesem (20) zawór (19) odcinajacy odplyw paliwa do zbiornika, przy czym elektromagnes (20) sterowany jest za pomoca ukladu (38, 39, 40) logicznego, który to uklad polaczony jest z przyciskami „start" (26), „stop" (28) oraz z wylacznikiem (27) drogowym, wspóldzialajacym z tlokiem (15) cylindra (12).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym,ze elektroniczny uklad sumujacy sprzezony jest z walem zespolu (1) napedowego za pomoca dwóch tarcz (4 i 5) osadzonych na tym wale, z których jedna (4) wspóldziala z przetwornikiem obrotów, natomiast druga (5) z przetwornikiem sygnalizujacym wtryski.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze tarcza (5) wspóldzialajaca z przetwornikiem sygnalizujacym wtryski jest wymienna lub nastawna.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym,ze elektroniczny uklad sumujacy posiada tyle cyfrowych liczników (37) dawkowania ile sekcji tloczacych liczy sprawdzana pompa wtryskowa, które to liczniki polaczone sa z selektorem (36) adresujacym porcje impulsów miernika (33) przesuwu tloka (15) do licznika dawkowania tej sekcji pompy wtryskowej, która spowodowala dany przesuw tloka (15).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze elektroniczny uklad sumujacy jest polaczony z przyciskami „start" (26) i „stop" (28) ukladu (38, 39,40) logicznego.

7. Urzadzenie vedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze jest wyposazone w zawór (22) bezpieczenstwa, który to zawór polaczony jest z komora (11) pomiarowa cylindra (12) równolegle z zaworem (19) zamykanym elektromagnesem (20).101906 */j 1 Sk •1 "i 1 . n iii hm Fig.2 I i •1 f7^ L iii d_ IIIIIIIII SL 4 T ^ 'rr\ ¦lilii ¦ni | ^1 i t t t