PL210597B1 - Sposób i urządzenie do diagnozowania uszkodzeń układu pompowtryskiwacza w silniku spalinowym o zapłonie samoczynnym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do diagnozowania uszkodzenia układu pompowtryskiwacza w silniku o zapłonie samoczynnym.

Z polskiego opisu zgł oszenia patentowego nr 349865, znana jest metoda i urzą dzenie do diagnozowania wtryskiwaczy. Metoda polega na analizie przemieszczeń iglicy przez wykonanie obwiedni widma uśrednionego synchronicznie, a następnie określeniu wartości amplitud poszczególnych składowych harmonicznych, będących wielokrotnościami częstotliwości obrotowej silnika. W zależności od wartości amplitud obwiedni składowych widm kwalifikuje się wtryskiwacz do jednego ze stanów w trójklasowej skali oceny stanu technicznego, rozszerzonej dodatkowymi przedział ami tolerancji stanu dopuszczalnego, górnej i dolnej, które stanowią od 3-10% maksymalnego przemieszczenia iglicy. Urządzenie do diagnozowania charakteryzuje się tym, że stanowi je śruba regulacyjna wtryskiwacza, w której wykonany jest otwór, natomiast w trzpieniu usytuowane jest gniazdo, w którym mocowany jest pręt stanowiący przedłużenie trzpienia. Na łbie śruby regulacyjnej zamocowany jest wspornik z czujnikiem.

Znane jest też z polskiego opisu zgłoszenia patentowego nr 302167 urządzenie diagnostyczne, które umożliwia dokonanie wszystkich kontroli i regulacji układów zasilania benzynowych silników spalinowych wyposażonych w gaźnik elektroniczny i jest dostosowane do połączenia z blokiem elektronicznym i instalacją elektryczną pojazdu. Urządzenie zawiera pierwszy wyświetlacz, który wyświetla wartość przynajmniej jednej z kontrolowanych wielkości fizycznych, drugi wyświetlacz, który wyświetla stan przynajmniej jednego z urządzeń uruchamiających, w które jest wyposażony gaźnik elektroniczny i elementy sterujące, które sterują stanem przynajmniej jednego z tych urządzeń uruchamiających. Ponadto urządzenie zawiera trzeci wyświetlacz sygnalizujący rodzaj pracy i szereg elementów sygnalizacyjnych stan obwodów elektrycznych układu zasilania.

Wibroakustyczny układ diagnostyczny silnika znany jest ze zgłoszenia patentowego USA nr US2004260454, według którego sygnał wibroakustyczny generowany przez silnik w układzie detektora przetwarza się na sygnał elektryczny, a następnie filtruje i w układzie przetwornika analogowocyfrowego przetwarza na postać cyfrową, a następnie w układzie mikroprocesorowym poddaje się dalszej obróbce i identyfikuje uszkodzenie. Układ służy do wykrywania wszystkich błędów w silnikach spalinowych w oparciu o czasowo-częstotliwościową analizę drgań silnika i pomiary akustyczne i przeznaczony jest dla producentów silników, zwł aszcza, ż e produkcja niezawodnych silników wymaga dokładnego badania, a proces testowania powinien być wykonywany szybko i dokładnie.

Znany ze stosowania sposób diagnostyki uszkodzeń silników o zapłonie samoczynnym polega na tym, że analizuje się sygnał elektryczny, pochodzących od zespołu czujników, najczęściej czujników piezoelektrycznych mierzących ciśnienie w komorze spalania, po czym analogowy sygnał elektryczny, porównuje się z wartością wzorcową. Sposób ten wymaga bezpośredniego dostępu do badanego obiektu.

Istota sposobu, według wynalazku, polega na tym, że sygnał wibroakustyczny generowany przez silnik zmierzony i przetworzony na sygnał elektryczny wzmacnia się i filtruje w układzie wzmacniająco-filtrującym, po czym ponownie filtruje się w filtrze pasmowo-przepustowym, a następnie przekształcony do postaci cyfrowej i sygnał cyfrowy zapamiętany w układzie próbkująco-pamiętającym, poddaje się filtracji cyfrowej z użyciem okna czasowego w filtrze cyfrowym. Następnie transformacji Fouriera w układzie transformacji sygnału i w układzie rejestrująco-analizującym porównuje się z wzorcowym widmem sygnału zapamiętanym w układzie pamięciowym sygnału wzorcowego, w wyniku porównania identyfikuje się uszkodzenie układu pompowtryskiwacza.

Korzystnie, w układzie próbkująco-pamiętającym sygnał cyfrowy zapamiętuje się po włączeniu pomiaru przez układ inicjujący, przy czym impuls włączający pomiar generuje układ inicjujący na podstawie zmierzonych przez czujniki warunków pracy silnika i dla określonego momentu oraz prędkości obrotowej wału korbowego.

Istota urządzenia, według wynalazku, polega na tym, że tym, że układ detektora drgań połączony jest poprzez układ wzmacniająco-filtrującym, filtr pasmowo-przepustowy i układ przetwornika analogowo cyfrowego z układem próbkująco-pamiętającym, do którego poprzez układ inicjujący podłączone są czujniki, ponadto układ próbkująco-pamiętający jest połączony poprzez filtr cyfrowy i układ transformacji sygnału z układem rejestrująco-analizującym, a do układu rejestrująco-analizującego połączony jest również układ pamięciowy sygnału wzorcowego.

PL 210 597 B1

Sposób, według wynalazku stwarza możliwości przewidywania wystąpienia uszkodzenia układu pompowtryskiwacza bez konieczności bezpośredniego dostępu do diagnozowanego układu pompowtryskiwacza w silniku o zapłonie samoczynnym. Diagnozowanie uszkodzenia pompowtryskiwacza lub możliwości przewidzenia wystąpienia uszkodzeń pompowtryskiwacza w silniku wysokoprężnym, polega na detekcji sygnału wibroakustycznego generowanego przez silnik przy pomocy akcelerometrów zamontowanych na obudowie głowicy bądź przy pomocy laserowej głowicy wibrometrycznej. W nowym urządzeniu może być zastosowany dowolny układ detektora drgań.

Przedmiot wynalazku jest odtworzony w przykładzie realizacji i na rysunku, który przedstawia schemat blokowy urządzenia do diagnozowania uszkodzenia układu pompowtryskiwacza w silnikach spalinowych o zapłonie samoczynnym.

Sposób diagnozowania uszkodzenia układu pompowtryskiwacza w silnikach spalinowych o zapłonie samoczynnym, polega na tym, że sygnał wibroakustyczny generowany przez silnik, mierzy się w ukł adzie detektora drgań i, przetwarza na sygnał elektryczny, który wzmacnia się i filtruje w ukł adzie wzmacniająco-filtrującym 2. Po czym ponownie filtruje się w filtrze pasmowo-przepustowym 3 i przekształca do postaci cyfrowej w układzie przetwornika analogowo cyfrowego 4, zaś sygnał cyfrowy zapamiętuje się w układzie próbkująco-pamiętającym 7. W układzie próbkująco-pamiętającym 7 sygnał cyfrowy zapamiętuje się po włączeniu pomiaru przez układ inicjujący 5, przy czym impuls włączający pomiar generuje układ inicjujący 5 na podstawie zmierzonych przez czujniki 6 warunków pracy silnika i dla określonego momentu oraz prędkości obrotowej wału korbowego. Po zapamiętaniu sygnał cyfrowy poddaje się filtracji cyfrowej z użyciem okna czasowego w filtrze cyfrowym 8 a następnie transformacji Fouriera w układzie transformacji sygnału 9 i w układzie rejestrująco-analizującym 11 porównuje się z wzorcowym widmem sygnału zapamiętanym w układzie pamięciowym sygnału wzorcowego 10, w wyniku porównania identyfikuje się uszkodzenie układu pompowtryskiwacza.

Urządzenie do diagnozowania uszkodzenia układu pompowtryskiwacza w silnikach spalinowych o zapłonie samoczynnym ma układ detektora drgań 1 połączony poprzez układ wzmacniająco-filtrujący 2, filtr pasmowo-przepustowym 3 i układ przetwornika analogowo cyfrowego 4 z układem próbkująco-pamiętającym 7, do którego poprzez układ inicjujący 5 podłączone są czujniki 6. Układ próbkująco-pamiętający 7 jest połączony poprzez filtr cyfrowy 8 i układ transformacji sygnału 9 z układem rejestrująco-analizującym 11, przy czym układ rejestrująco-analizujący 11 połączony jest również z układem pamięciowym sygnału wzorcowego 10.

Claims (3)

1. Sposób diagnozowania uszkodzenia układu pompowtryskiwacza w silnikach spalinowych o zapłonie samoczynnym polegający na tym, że sygnał wibroakustyczny generowany przez silnik, mierzy się w układzie detektora drgań, przetwarza na sygnał elektryczny, filtruje w układzie wzmacniająco-filtrującym i przekształca do postaci cyfrowej w układzie przetwornika analogowo cyfrowego, zaś sygnał cyfrowy zapamiętuje się w układzie próbkująco-pamiętającym, znamienny tym, że sygnał wibroakustyczny generowany przez silnik zmierzony i przetworzony na sygnał elektryczny wzmacnia się i filtruje w układzie wzmacniająco-filtrującym (2), po czym ponownie filtruje się w filtrze pasmowoprzepustowym (3), a następnie przekształcony do postaci cyfrowej i zapamiętany w układzie próbkująco-pamiętającym (7), poddaje się filtracji cyfrowej z użyciem okna czasowego w filtrze cyfrowym (8) a następnie transformacji Fouriera w układzie transformacji sygnału (9) i w układzie rejestrująco-analizującym (11) porównuje się z wzorcowym widmem sygnału zapamiętanym w układzie pamięciowym sygnału wzorcowego (10), w wyniku porównania identyfikuje się uszkodzenie układu pompowtryskiwacza.

2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że w układzie próbkująco-pamiętającym (7) sygnał cyfrowy zapamiętuje się po włączeniu pomiaru przez układ inicjujący (5), przy czym impuls włączający pomiar generuje układ inicjujący (5) na podstawie zmierzonych przez czujniki (6) warunków pracy silnika i dla określonego momentu oraz prędkości obrotowej wału korbowego.

3. Urządzenie do diagnozowania uszkodzenia układu pompowtryskiwacza w silnikach spalinowych o zapłonie samoczynnym wyposażony jest w układ detektora drgań przetwornik analogowo cyfrowy, czujniki i układ próbkująco-pamiętający połączony poprzez filtr cyfrowy i układ transformacji sygnału z układem rejestrująco-analizującym, znamienny tym, że układ detektora drgań (1) połączony jest poprzez układ wzmacniająco-filtrującym (2), filtr pasmowo-przepustowy (3) i układ przetwornika

PL 210 597 B1 analogowo cyfrowego (4) z układem próbkująco-pamiętającym (7), do którego poprzez układ inicjujący (5) podłączone są czujniki (6), ponadto układ próbkująco-pamiętający (7) jest połączony poprzez filtr cyfrowy (8) i układ transformacji sygnału (9) z układem rejestrująco-analizującym (11), a do układu rejestrująco-analizującego (11) połączony jest również układ pamięciowy sygnału wzorcowego (10).