RU130005U1 - DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DIESEL SYSTEMS - Google Patents

DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DIESEL SYSTEMS Download PDF

Info

Publication number
RU130005U1
RU130005U1 RU2012157831/06U RU2012157831U RU130005U1 RU 130005 U1 RU130005 U1 RU 130005U1 RU 2012157831/06 U RU2012157831/06 U RU 2012157831/06U RU 2012157831 U RU2012157831 U RU 2012157831U RU 130005 U1 RU130005 U1 RU 130005U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
cylinder
damper
electric
pressure
Prior art date
Application number
RU2012157831/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Юрьевич Сысолятин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"
Priority to RU2012157831/06U priority Critical patent/RU130005U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU130005U1 publication Critical patent/RU130005U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Устройство для диагностирования систем дизеля, содержащее основание стенда, на котором размещены испытываемый топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, мерные цилиндры, распределитель топлива, верхний и нижний топливные баки, подкачивающий насос стенда, топливный фильтр, демпфер манометра, манометр, топливный цилиндр, через который проходят топливопроводы высокого давления (ТВД), причем топливный цилиндр соединен с аккумулятором высокого давления топлива и с гасителем гидравлических колебаний топлива в цилиндре, на валу испытываемого ТНВД размещен диск с установленным на нем постоянным магнитом управления открытием золотника гасителя гидравлических колебаний топлива и постоянным магнитом отметчика верхней мертвой точки (ВМТ) первого цилиндра, электрическую схему регистрации изменения давления топлива в ТВД, содержащую датчик давления топлива, размещенный в топливном цилиндре и соединенный включателем и электрическими цепями с усилителем тока, аналого-цифровым преобразователем (АЦП), портом и компьютером, причем компьютер соединен с дисплеем, электрическую схему отметчика ВМТ первого цилиндра, содержащую электрическую катушку, размещенную на корпусе ТНВД и соединенную через электрическую цепь с электрическим блоком; электрическую схему управления золотником сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, состоящую из электрической катушки, закрепленной на корпусе ТНВД, усилителя постоянного тока и электрической катушки золотника сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, датчиком тока, устанавливаемым на провод, соедиA device for diagnosing diesel systems, containing the base of the stand, on which the tested high pressure fuel pump (TNVD) is located, nozzles, graduated cylinders, fuel distributor, upper and lower fuel tanks, booster pump, fuel filter, pressure gauge damper, pressure gauge, fuel cylinder through which the high pressure fuel lines (HPT) pass, moreover, the fuel cylinder is connected to the high pressure accumulator of the fuel and to the damper of hydraulic vibrations of the fuel in the cylinder, on the test shaft of the injection pump, a disk is installed with a permanent magnet for controlling the opening of the damper damper for hydraulic vibrations of fuel and a permanent magnet of the top dead center marker (TDC) of the first cylinder, an electric circuit for detecting changes in fuel pressure in a fuel engine, containing a fuel pressure sensor located in the fuel cylinder and connected a switch and electrical circuits with a current amplifier, analog-to-digital converter (ADC), a port and a computer, the computer being connected to the display, electrically a circuit of the TDC marker of the first cylinder, comprising an electric coil located on the high pressure fuel pump housing and connected through an electric circuit to an electric unit; an electric control circuit for the spool of the fuel cylinder with a damper for hydraulic vibrations of fuel, consisting of an electric coil mounted on the injection pump housing, a DC amplifier and an electric coil for the spool of the fuel cylinder with a damper for hydraulic vibrations of fuel, a current sensor mounted on a wire

Description

Полезная модель относится к устройствам для измерения параметров системы питания и системы электростартерного пуска дизеля и может быть использовано для диагностирования топливной аппаратуры, стартера и стартерной цепи.The utility model relates to devices for measuring the parameters of the power system and the diesel electric starter starting system and can be used to diagnose fuel equipment, starter and starter circuit.

Известно устройство для диагностирования топливной аппаратуры дизелей (патент на изобретение RU №2293206, МПК F02M 65/00 от 10.02.2007 г.), содержащее основание стенда, на котором размещены испытываемый топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, мерные цилиндры, распределитель топлива, верхний и нижний топливные баки, подкачивающий насос стенда, топливный фильтр, демпфер манометра, манометр, топливный цилиндр, через который проходят топливопроводы высокого давления (ТВД), причем топливный цилиндр соединен с аккумулятором высокого давления топлива и с гасителем гидравлических колебаний топлива в цилиндре, а на валу испытываемого ТНВД размещен диск с установленным на нем постоянным магнитом управления открытием золотника гасителя гидравлических колебаний топлива и постоянным магнитом отметчика верхней мертвой точки (ВМТ) первого цилиндра, электрическую схему регистрации изменения давления топлива в ТВД, содержащую датчик давления топлива, размещенный в топливном цилиндре и соединенный включателем и электрическими цепями с усилителем тока, аналого-цифровым преобразователем (АЦП), портом и компьютером, причем компьютер соединен с дисплеем; электрическую схему отметчика ВМТ первого цилиндра, содержащую электрическую катушку, размещенную на корпусе ТНВД и соединенную через электрическую цепь с электрическим блоком; электрическую схему управления золотником сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, состоящую из электрической катушки, закрепленной на корпусе ТНВД, усилителя постоянного тока и электрической катушки золотника сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, соединенных между собой электрической цепью.A device for diagnosing diesel fuel equipment (patent RU No. 2293206, IPC F02M 65/00 dated 02.10.2007) containing a stand base, on which the tested high pressure fuel pump (TNVD) is located, nozzles, graduated cylinders, distributor fuel, upper and lower fuel tanks, booster booster pump, fuel filter, pressure gauge damper, pressure gauge, fuel cylinder through which the high pressure fuel lines (HPT) pass, and the fuel cylinder is connected to the high pressure accumulator then a cylinder with a damper for hydraulic vibrations of the fuel in the cylinder, and a disk with a permanent magnet for controlling the opening of the damper of the damper for hydraulic vibrations of the fuel and a permanent magnet of the top dead center marker (TDC) of the first cylinder is mounted on the shaft of the test pump; A fuel engine containing a fuel pressure sensor located in the fuel cylinder and connected by a switch and electric circuits to a current amplifier, an analog-to-digital converter it (ADC), port and computer, moreover, the computer is connected to the display; an electric circuit of the TDC marker of the first cylinder, comprising an electric coil located on the high pressure fuel pump housing and connected through an electric circuit to an electric unit; an electric control circuit for the spool of the fuel cylinder with the damper of hydraulic vibrations of the fuel, consisting of an electric coil mounted on the injection pump housing, a direct current amplifier and an electric coil of the spool of the fuel cylinder with the damper of hydraulic vibrations of the fuel, interconnected by an electric circuit.

Недостатком данного устройства является малое число диагностируемых параметров дизельного двигателя, влияющих на его работоспособность.The disadvantage of this device is the small number of diagnosed parameters of the diesel engine, affecting its performance.

Для диагностирования топливной аппаратуры, стартера и стартерной цепи применяется устройство для диагностирования систем дизеля (патент RU №2370745, МГЖ G01M 15/04, F02M 65/00 опубликован: 20.10.2009), содержащее основание стенда, на котором размещены испытываемый топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, мерные цилиндры, распределитель топлива, верхний и нижний топливные баки, подкачивающий насос стенда, топливный фильтр, демпфер манометра, манометр, топливный цилиндр, через который проходят топливопроводы высокого давления (ТВД), причем топливный цилиндр соединен с аккумулятором высокого давления топлива и с гасителем гидравлических колебаний топлива в цилиндре, а на валу испытываемого ТНВД размещен диск с установленным на нем постоянным магнитом управления открытием золотника гасителя гидравлических колебаний топлива и постоянным магнитом отметчика верхней мертвой точки (ВМТ) первого цилиндра, электрическую схему регистрации изменения давления топлива в ТВД, содержащую датчик давления топлива, размещенный в топливном цилиндре и соединенный включателем и электрическими цепями с усилителем тока, аналого-цифровым преобразователем (АЦП), портом и компьютером, причем компьютер соединен с дисплеем; электрическую схему отметчика ВМТ первого цилиндра, содержащую электрическую катушку, размещенную на корпусе ТНВД и соединенную через электрическую цепь с электрическим блоком, электрическую схему управления золотником сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, состоящую из электрической катушки, закрепленной на корпусе ТНВД, усилителя постоянного тока и электрической катушки золотника сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, соединенных между собой электрической цепью, вольтметр постоянного тока, подключенный параллельно аккумуляторной батареи автомобиля, и амперметр с датчиком тока, устанавливаемым на провод, соединяющим плюсовой вывод аккумуляторной батареи со стартером и обхватывающим его своими зажимами, закреплены на основании стенда.For diagnosing fuel equipment, starter and starter circuit, a device for diagnosing diesel systems is used (patent RU No. 2370745, МГЖ G01M 15/04, F02M 65/00 published: 20.10.2009), containing the base of the test bench, on which the tested high-pressure fuel pump is placed (TNVD), nozzles, graduated cylinders, a fuel distributor, upper and lower fuel tanks, a booster pump, a fuel filter, a pressure gauge damper, a pressure gauge, a fuel cylinder through which high-pressure fuel lines pass, and the second cylinder is connected to the fuel high-pressure accumulator and to the damper of the hydraulic vibrations of the fuel in the cylinder, and a disk with a permanent magnet for controlling the opening of the damper of the damper of the hydraulic vibrations of the fuel and a permanent magnet of the top dead center marker (TDC) of the first cylinder is mounted on the shaft of the tested high pressure fuel pump an electric circuit for detecting changes in fuel pressure in a fuel engine containing a fuel pressure sensor located in the fuel cylinder and connected by a switch and electric circuits with a current amplifier, analog-to-digital converter (ADC), a port and a computer, the computer being connected to the display; an electric circuit of the TDC marker of the first cylinder, containing an electric coil located on the injection pump housing and connected via an electric circuit to the electric unit, an electric control circuit for controlling the spool of the fuel cylinder with a hydraulic vibration damper, consisting of an electric coil fixed to the TNVD housing, a DC amplifier and an electric coil of the spool of the fuel cylinder with a damper of hydraulic vibrations of the fuel, interconnected chain, a DC voltmeter connected in parallel with the vehicle’s battery, and an ammeter with a current sensor mounted on a wire connecting the positive terminal of the battery to the starter and clasping it with its clamps, are fixed to the base of the stand.

Недостатком данного устройства является малое число диагностируемых параметров двигателя, влияющих на его работоспособность, а также трудоемкость выполняемых работ при определении данных характеристик.The disadvantage of this device is the small number of diagnosed engine parameters that affect its performance, as well as the complexity of the work performed when determining these characteristics.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства, а также автоматизация вычисления и индикации характеристик.The technical result of the claimed utility model is to expand the functionality of the device, as well as the automation of calculation and indication of characteristics.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для диагностирования дизеля, содержащее основание стенда, на котором размещены испытываемый топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, мерные цилиндры, распределитель топлива, верхний и нижний топливные баки, подкачивающий насос стенда, топливный фильтр, демпфер манометра, манометр, топливный цилиндр, через который проходят топливопроводы высокого давления (ТВД), причем топливный цилиндр соединен с аккумулятором высокого давления топлива и с гасителем гидравлических колебаний топлива в цилиндре, на валу испытываемого ТНВД размещен диск с установленным на нем постоянным магнитом управления открытием золотника гасителя гидравлических колебаний топлива и постоянным магнитом отметчика верхней мертвой точки (ВМТ) первого цилиндра, электрическую схему регистрации изменения давления топлива в ТВД, содержащую датчик давления топлива, размещенный в топливном цилиндре и соединенный включателем и электрическими цепями с усилителем тока, аналого-цифровым преобразователем (АЦП), портом и компьютером, причем компьютер соединен с дисплеем, электрическую схему отметчика ВМТ первого цилиндра, содержащую электрическую катушку, размещенную на корпусе ТНВД и соединенную через электрическую цепь с электрическим блоком, электрическую схему управления золотником сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, состоящую из электрической катушки, закрепленной на корпусе ТНВД, усилителя постоянного тока и электрической катушки золотника сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, датчиком тока, устанавливаемым на провод, соединяющим плюсовой вывод аккумуляторной батареи со стартером, соединенных между собой электрической цепью, согласно заявляемому техническому решению, устройство дополнительно снабжено вычислительным блоком на базе цифрового микроконтроллера со встроенным АЦП, один вход которого соединен с сигнальным выходом датчика тока, а второй включен параллельно аккумулятору, жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ), входы которого соединены с выходами микроконтроллера, стабилизированным блоком питания, соединенный электрическими цепями с датчиком тока и микроконтроллером.The specified technical result is achieved by the fact that the device for diagnosing a diesel engine containing the stand base, on which the tested high pressure fuel pump (TNVD), nozzles, graduated cylinders, fuel distributor, upper and lower fuel tanks, booster booster pump, fuel filter, damper are located pressure gauge, pressure gauge, fuel cylinder through which high pressure fuel lines (HPT) pass, moreover, the fuel cylinder is connected to the high pressure fuel accumulator and to the hydraulic damper In the case of fuel oscillations in the cylinder, a disk with a permanent magnet for controlling the opening of the damper of the hydraulic oil vibration damper and a permanent magnet of the top dead center marker (TDC) of the first cylinder is mounted on the shaft of the tested high-pressure fuel pump; an electric circuit for detecting changes in fuel pressure in the fuel engine containing a pressure sensor fuel, located in the fuel cylinder and connected by a switch and electric circuits with a current amplifier, analog-to-digital converter (ADC), port and computer, etc. whereby the computer is connected to the display, the electric circuit of the TDC marker of the first cylinder, containing an electric coil placed on the fuel pump housing and connected via an electric circuit to the electric unit, an electric control circuit for controlling the spool of the fuel cylinder with the hydraulic vibration damper, consisting of an electric coil fixed to the casing of the injection pump, a direct current amplifier and an electric coil of the spool of the fuel cylinder message with a damper for hydraulic vibrations of the fuel a current sensor installed on a wire connecting the positive terminal of the battery to the starter, interconnected by an electric circuit, according to the claimed technical solution, the device is additionally equipped with a computing unit based on a digital microcontroller with integrated ADC, one input of which is connected to the signal output of the current sensor, and the second is connected in parallel to the battery, a liquid crystal display (LCD), the inputs of which are connected to the outputs of the microcontroller, stabilized by the power supply Coupled circuits with the current sensor and a microcontroller.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 представлено устройство для диагностирования систем дизеля, на фиг.3 - диаграмма изменения давления топлива в ТВД в зависимости от угла поворота распределительного вала.The device is illustrated by drawings, where Figs. 1 and 2 show a device for diagnosing diesel systems, Fig. 3 is a diagram of a change in fuel pressure in a theater, depending on the angle of rotation of the camshaft.

Устройство для диагностирования систем дизеля содержит основание стенда 1, на котором размещены испытываемый ТНВД 2, форсунки 3, мерные цилиндры 4, распределитель топлива 5, верхний 6 и нижний 7 топливные баки, подкачивающий насос 8, топливный фильтр 9, демпфер манометра 10, манометр 11, топливный цилиндр 12, через который проходят ТВД 13, соединен трубопроводом 14 с аккумулятором высокого давления топлива 15, а трубопроводом 16 - с гасителем гидравлических колебаний топлива 17 в цилиндре 12. Гаситель гидравлических колебаний топлива 17 выполнен в виде шара, соединенного трубопроводом 16 с топливным цилиндром 12 через отверстие 18, выполненное в золотнике 19, который предназначен для сообщения гасителя гидравлических колебаний 17 с топливным цилиндром 12 в промежутки времени между подачами топлива отдельными секциями ТНВД 2. Над золотником 19 в его корпусе 20 размещена возвратная пружина 21, над другой частью золотника 19 установлена электрическая катушка 22, образующая соленоид. Электрическая катушка 22 соленоида соединена электрическими линиями 23 и 24 через выпрямитель постоянного тока 25 с электрической катушкой 26, закрепленной на передней части ТНВД 2. На переднем конце кулачкового вала 27 ТНВД 2 закреплен подвижный диск 28 вместе с установленными на нем четырьмя постоянными магнитами 29. Тензометрический датчик давления топлива 30, размещенный в топливном цилиндре 12, соединен электрическими цепями 31, 32, 33 и 34 с усилителем тока 35, АЦП 36, портом 37, компьютером 38 и дисплеем 39. Отметчик ВМТ первого цилиндра, состоящий из электрической катушки, соединен электрическими цепями 40, 32, 33 и 34 с АЦП 36, портом 37, компьютером 38 и дисплеем 39. Все электрические схемы включаются в работу с помощью включателя 41. Датчик тока 43, в котором используется эффект Холла, установлен на провод, соединяющий плюсовой вывод аккумуляторной батареи 44 со стартером 45. Цифровой микроконтроллер 46 со встроенным АЦП, один вход которого соединен с сигнальным выходом датчика тока 43, а второй включен параллельно аккумулятору 44, жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ) 47, входы которого соединены с выходами микроконтроллера. Стабилизированный блок питания 48, соединенный электрическими цепями с датчиком тока 43 и микроконтроллером 46.A device for diagnosing diesel systems contains the base of stand 1, on which the test pump 2 is located, nozzles 3, graduated cylinders 4, a fuel distributor 5, upper 6 and lower 7 fuel tanks, a booster pump 8, a fuel filter 9, a pressure gauge damper 10, a pressure gauge 11 , the fuel cylinder 12, through which the theater 13 passes, is connected by a pipe 14 to a high-pressure fuel accumulator 15, and a pipe 16 is connected to a hydraulic vibration damper of the fuel 17 in the cylinder 12. The hydraulic vibration damper of the fuel 17 is made in the form of a joint a, connected by a pipe 16 to the fuel cylinder 12 through an opening 18 made in the spool 19, which is designed to communicate the hydraulic vibration damper 17 with the fuel cylinder 12 at intervals between the fuel supplies by separate sections of the injection pump 2. A return valve is placed in the housing 20 above the spool 19 spring 21, an electric coil 22 is installed over the other part of the spool 19, forming a solenoid. The electric coil 22 of the solenoid is connected by electric lines 23 and 24 through a DC rectifier 25 to an electric coil 26 mounted on the front of the injection pump 2. At the front end of the cam shaft 27 of the injection pump 2, a movable disk 28 is mounted together with four permanent magnets 29 mounted on it. Strain gauge the fuel pressure sensor 30, located in the fuel cylinder 12, is connected by electric circuits 31, 32, 33 and 34 to a current amplifier 35, an ADC 36, a port 37, a computer 38 and a display 39. The TDC meter of the first cylinder, consisting of electric ctric coil, connected by electric circuits 40, 32, 33 and 34 to ADC 36, port 37, computer 38 and display 39. All electrical circuits are switched on using switch 41. A current sensor 43, in which the Hall effect is used, is mounted on a wire connecting the positive terminal of the battery 44 with the starter 45. A digital microcontroller 46 with an integrated ADC, one input of which is connected to the signal output of the current sensor 43, and the second is connected in parallel with the battery 44, a liquid crystal display (LCD) 47, the inputs of which are connected to the output odes of the microcontroller. A stabilized power supply 48, connected by electrical circuits to a current sensor 43 and a microcontroller 46.

Аккумулятор высокого давления топлива 15 предназначен для поддержания в топливном цилиндре 12 избыточного давления топлива, равного 150 МПа. Такая величина избыточного давления исключает как эрозионное разрушение наружных поверхностей ТВД 13 вследствие исключения возникновения явления кавитации, так и для увеличения быстродействия срабатывания электрической схемы регистрации давления в ТВД.The fuel high-pressure accumulator 15 is designed to maintain an excess fuel pressure of 150 MPa in the fuel cylinder 12. This amount of excess pressure eliminates both erosive destruction of the outer surfaces of the theater 13 due to the elimination of the occurrence of cavitation, and to increase the response speed of the electric circuit for registering pressure in the theater.

Для четырехцилиндрового четырехтактного дизеля углы ϕ1, ϕ2, ϕ3, ϕ4 между постоянными магнитами 29 составляют 20° поворота распределительного вала, так как известно, что продолжительность полной подачи дизелей не превышает 40° поворота коленчатого или 20° поворота распределительного вала. Углы ϕ5, ϕ6, ϕ7, ϕ8 составляют 70° поворота распределительного вала. Эта величина соответствует углам поворота кулачкового вала ТНВД 2 в промежутках между подачей топлива к форсункам 3 отдельными секциями ТНВД 2.For a four-cylinder four-stroke diesel engine, the angles ϕ 1 , ϕ 2 , ϕ 3 , ϕ 4 between the permanent magnets 29 are 20 ° of the camshaft rotation, since it is known that the duration of the full supply of diesel engines does not exceed 40 ° of the crankshaft rotation or 20 ° of the camshaft rotation. Angles ϕ 5 , ϕ 6 , ϕ 7 , ϕ 8 are 70 ° of rotation of the camshaft. This value corresponds to the rotation angles of the camshaft of the injection pump 2 in the intervals between the fuel supply to the nozzles 3 by separate sections of the injection pump 2.

Устройство для диагностирования систем дизеля работает в двух режимах: режиме диагностирования пусковых показателей дизеля и режиме диагностирования топливной аппаратуры.A device for diagnosing diesel systems operates in two modes: a diagnostic mode for starting diesel indicators and a diagnostic mode for fuel equipment.

В память микроконтроллера записана управляющая программа. Исходными данными для производства вычислении с помощью данной программы являются аналоговые сигналы, поступающие с датчика тока и клемм аккумулятора, пропорциональные значениям, соответственно, току разряда и напряжению аккумулятора. Входящие сигналы оцифровываются и их мгновенные значения используются для определения характеристик системы электрического пуска дизеля. В ходе действия первого режима работы при подключении устройства и при отсутствии тока в цепи определяется ЭДС батареи 44. В момент включения стартера автомобиля при запуске дизеля в цепи протекает пусковой ток и программа переходит в режим вычисления. При отключении стартера программа переходит в режим вывода данных на экран. Вычисленные характеристики выводятся на ЖКИ. Вычисления выполняются с высокой скоростью в реальном времени, без задержек на обработку полученной информации. Предлагаемая модель в ходе первого режима выполняет следующие функции:A control program is recorded in the memory of the microcontroller. The initial data for the production of calculations using this program are analog signals from the current sensor and battery terminals, proportional to the values, respectively, of the discharge current and battery voltage. The incoming signals are digitized and their instantaneous values are used to determine the characteristics of the diesel electric start system. During the operation of the first operating mode, when the device is connected and in the absence of current in the circuit, the EMF of the battery 44 is determined. At the moment the car starter is turned on when the diesel engine is started, the starting current flows in the circuit and the program switches to calculation mode. When the starter is turned off, the program enters the data output mode on the screen. The calculated characteristics are displayed on the LCD. The calculations are performed at high speed in real time, without delays in processing the received information. The proposed model during the first mode performs the following functions:

- определение электрической энергии затраченной на запуск;- determination of electrical energy spent on launch;

- определение количества электричества, отданного химическим источником энергии в нагрузку при запуске, т.е. разряда аккумулятора;- determination of the amount of electricity given by a chemical energy source to the load at startup, i.e. battery discharge;

- определение максимальной мощности развиваемой стартером при запуске;- determination of the maximum power developed by the starter at startup;

- определение внутреннего сопротивления аккумулятора;- determination of the internal resistance of the battery;

- определение сопротивление стартера;- determination of the resistance of the starter;

- определение минимального значения напряжения источника энергии под нагрузкой;- determination of the minimum voltage value of the energy source under load;

- определение максимального значения пускового тока;- determination of the maximum value of the starting current;

- определение времени разряда.- determination of discharge time.

Во время действия второго режима работы топливо подается к ТНВД 2 из нижнего топливного бака 7 через распределитель топлива 5 и топливный фильтр 9 с помощью топливоподкачивающего насоса 8. ТНВД 2 подает топливо к форсункам 3 под высоким давлением по ТВД 13. Для диагностирования технического состояния ТНВД 2, форсунок 3 и ТВД 13 необходимо замкнуть контакты включателя 41. При этом будут работать электрические схемы управления золотником сообщения топливного цилиндра 12 с гасителем гидравлических колебаний топлива 17, регистрации изменения давления топлива в ТВД 13 и отметчика ВМТ первого цилиндра. Электрическая схема управления золотником сообщения топливного цилиндра 12 с гасителем гидравлических колебаний топлива 17 работает следующим образом: при протекании топлива по ТВД 13 с переменным по величине давлением они подвержены вибрациям, которые передаются топливу в топливном цилиндре 12. Под воздействием вибраций ТВД 13 в топливе возникают волновые явления, которые отрицательно влияют на работу датчика давления топлива 30. Это происходит вследствие возникновения резонанса при сложении колебаний, вызванных вибрациями ТВД 13, по которым топливо подается к форсункам. При повороте подвижного диска 28 на угол 45° постоянный магнит 29 перемещается у витков электрической катушки 26, в которой возникает электрический ток. Электрический ток по электрическим цепям 24 и 23 через усилитель тока поступает в электрическую катушку 22. Под действием электрического поля, возникшего в катушке 22, золотник 19 перемещается влево, сжимая возвратную пружину 21. При этом отверстие 18 в золотнике 19 совмещается с отверстием трубопровода 16. В этом случае часть топлива из топливного цилиндра 12 будет перетекать в шар 17, в котором находится воздух. Вследствие периодического сжатия воздуха в шаре 17 происходит быстрое затухание волновых колебаний в цилиндре 12. При повороте кулачкового вала на углы ϕ1, ϕ3, ϕ4 и ϕ2 происходит подача топлива к первой, третьей, второй и четвертой секциям ТНВД 2 и к первой, третьей, второй и четвертой форсункам соответственно. При этом гаситель гидравлических колебаний 17 не работает, В промежутки времени, соответствующие углам ϕ5, ϕ6, ϕ7 и ϕ8, шар 17 через отверстие 18 в золотнике 19 сообщается с топливным цилиндром 12, в котором происходит затухание гидравлических колебаний в топливе.During the second mode of operation, fuel is supplied to the injection pump 2 from the lower fuel tank 7 through the fuel distributor 5 and the fuel filter 9 using the fuel priming pump 8. The injection pump 2 delivers the fuel to the nozzles 3 under high pressure via the high pressure fuel pump 13. To diagnose the technical condition of the injection pump 2 , nozzles 3 and high pressure fuel pump 13, it is necessary to close the contacts of the switch 41. In this case, the electric control circuits of the control valve of the message of the fuel cylinder 12 with the damper of hydraulic vibrations of the fuel 17 will work, registration of pressure changes I have fuel in the theater 13 and the TDC meter of the first cylinder. The electrical control circuit for the control valve of the fuel cylinder 12 with the damper of the hydraulic vibrations of the fuel 17 operates as follows: when the fuel flows through the fuel assembly 13 with a variable pressure, they are subject to vibrations that are transmitted to the fuel in the fuel cylinder 12. Under the influence of vibrations of the fuel assembly 13 in the fuel wave phenomena that adversely affect the operation of the fuel pressure sensor 30. This occurs due to the occurrence of resonance during the addition of oscillations caused by vibrations of the fuel assembly 13, according to which th fuel is supplied to the injectors. When the movable disk 28 is rotated by an angle of 45 °, the permanent magnet 29 moves at the turns of the electric coil 26, in which an electric current occurs. The electric current through the electric circuits 24 and 23 through the current amplifier enters the electric coil 22. Under the influence of the electric field arising in the coil 22, the spool 19 moves to the left, compressing the return spring 21. In this case, the hole 18 in the spool 19 is aligned with the hole of the pipe 16. In this case, part of the fuel from the fuel cylinder 12 will flow into the ball 17, in which there is air. Due to the periodic compression of the air in the ball 17, the wave oscillations in the cylinder 12 are rapidly damped. When the cam shaft is rotated through the angles ϕ 1 , ϕ 3 , ϕ 4 and ϕ 2 , fuel is supplied to the first, third, second, and fourth sections of the high-pressure fuel pump 2 and to the first , third, second and fourth nozzles, respectively. At the same time, the hydraulic vibration damper 17 does not work. At intervals corresponding to the angles ϕ 5 , ϕ 6 , ϕ 7 and ϕ 8 , the ball 17 communicates through the hole 18 in the spool 19 with the fuel cylinder 12, in which the hydraulic oscillations in the fuel are damped.

Таким образом, гашение волновых явлений, возникающих в топливном цилиндре 12 вследствие вибраций ТВД 13, происходит в промежутках времени между подачами топлива ТНВД 2 к форсункам 3.Thus, the damping of wave phenomena arising in the fuel cylinder 12 due to vibrations of the fuel assembly 13 occurs in the time intervals between the fuel supply of the injection pump 2 to the nozzles 3.

Принцип работы электрической схемы регистрации изменения давления топлива в ТВД 13 заключается в том, что изменение давления регистрируется датчиком давления топлива 30, электрический сигнал, поступающий на датчик 30, усиливается усилителем тока 35 и поступает на АЦП 36, который преобразует аналоговый сигнал в соответствующий ему код. Этот код через порт 37 поступает в компьютер 38, выход которого соединен с дисплеем 39, на котором отображается информация об изменении давления топлива в ТВД 13.The principle of operation of the electrical circuit for detecting changes in fuel pressure in the fuel assembly 13 is that the pressure change is recorded by the fuel pressure sensor 30, the electrical signal supplied to the sensor 30 is amplified by a current amplifier 35 and fed to the ADC 36, which converts the analog signal to its corresponding code . This code through port 37 enters the computer 38, the output of which is connected to the display 39, which displays information about the change in fuel pressure in the theater 13.

При вращении кулачкового вала 27 ТНВД 2 топливо секциями нагнетается под высоким давлением в порядке работы цилиндров дизеля через ТВД 13 к форсункам 3. При протекании топлива по участку ТВД 13, размещенному в топливном цилиндре 12, импульс давления топлива передается через стенки ТВД 13 и топливо, находящееся под давлением 150 МПа в топливном цилиндре 12, к датчику давления 30, от которого электрический сигнал поступает по электрической цепи 31 к усилителю тока 35 и АЦП 36. Точность регистрации процесса топливоподачи определяется амплитудно-частотными характеристиками измерительных приборов, под которыми обычно понимают зависимость коэффициента трансформации сигнала от частоты. Представление о необходимом спектре частот, описывающих процессы в топливной аппаратуре с заданной точностью, можно получить на основании треугольного и прямоугольного импульсов, форма которых близка к осциллограммам процессов, исследуемых в топливной аппаратуре (например, кривой изменения давления впрыскивания топлива в зависимости от угла поворота кулачкового вала ТНВД 2).When the camshaft 27 of the injection pump 2 rotates, the fuel is pumped in sections under high pressure in the order of the diesel cylinders through the theater 13 to the nozzles 3. When the fuel flows through the section of the theater 13 located in the fuel cylinder 12, the fuel pressure pulse is transmitted through the walls of the theater 13 and fuel, being under pressure of 150 MPa in the fuel cylinder 12, to the pressure sensor 30, from which the electric signal is supplied through the electric circuit 31 to the current amplifier 35 and ADC 36. The accuracy of the registration of the fuel supply process is determined by the amplitude-frequency and the characteristics of measuring instruments, by which is generally understood transformation ratio signal dependent on the frequency. The idea of the necessary frequency spectrum describing the processes in the fuel equipment with a given accuracy can be obtained on the basis of triangular and rectangular pulses, the shape of which is close to the oscillograms of the processes studied in the fuel equipment (for example, the curve of the change in fuel injection pressure depending on the angle of rotation of the cam shaft Injection pump 2).

Пределы необходимого спектра можно установить на примере анализа треугольного импульса, описываемого функцией в виде ряда:The limits of the necessary spectrum can be established by the example of the analysis of a triangular impulse described by a function in the form of a series:

Figure 00000002
Figure 00000002

где A0 - величина входного сигнала;where A 0 is the value of the input signal;

a - длина волны входного сигнала;a is the wavelength of the input signal;

к - порядок учитываемой гармоники.k is the order of the considered harmonic.

При регистрации процесса топливоподачи с крутыми фронтами необходимый спектр можно определить по величине фазового сдвига, вызванного тем, что амплитуда пропускного импульса достигает номинального значения не сразу, а через какой-то промежуток ϕн, который обычно называют временем нарастания. Наибольшая величина нарастания фронта топливоподачи наблюдается у импульсов, приближающихся по форме к прямоугольным, и описывается следующим выражением в виде ряда:When registering the fuel supply process with steep fronts, the necessary spectrum can be determined by the magnitude of the phase shift caused by the fact that the amplitude of the transmission pulse does not reach the nominal value immediately, but after some period ϕ n , which is usually called the rise time. The largest increase in the fuel supply front is observed for pulses approaching rectangular in shape, and is described by the following expression in the form of a series:

Figure 00000003
Figure 00000003

Сигнал от АЦП 36 поступает по электрическим цепям 32, 33 и 34 в порт 37, компьютер 38 и на дисплей 39 в виде графической зависимости изменения давления топлива в ТВД 13 от угла поворота кулачкового вала ТНВД 2 (фиг.3). В случае подачи топлива первой секцией ТНВД 2 срабатывает электрическая схема отметчика ВМТ первого цилиндра, так как при перемещении постоянного магнита 39 у электрической катушки 42 в зазоре между этими деталями возникает магнитный поток Ф, причем в какой-то момент времени τ он достигает максимума, а затем убывает. В соответствии с изменением магнитного потока изменяется и величина ЭДС, создаваемой в катушке 42, определяемая по формуле:The signal from the ADC 36 is supplied through electric circuits 32, 33 and 34 to port 37, computer 38 and to the display 39 as a graphical representation of the change in fuel pressure in the fuel assembly 13 from the angle of rotation of the camshaft of the injection pump 2 (Fig. 3). In the case of fuel supply by the first section of the injection pump 2, the electric circuit of the TDC marker of the first cylinder is triggered, since when the permanent magnet 39 moves near the electric coil 42, a magnetic flux Φ occurs in the gap between these parts, and at some point in time τ it reaches a maximum, and then decreases. In accordance with the change in magnetic flux, the magnitude of the EMF created in the coil 42, determined by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

В соответствии с выражением (4) ЭДС достигает максимальных значений при максимуме

Figure 00000005
между которыми кривая ЭДС проходит через ВМТ.In accordance with expression (4), the EMF reaches its maximum value at maximum
Figure 00000005
between which the EMF curve passes through the TDC.

Электрический импульс от электрической катушки 42 передается по электрическим цепям 40, 32, 33 и 34 на дисплей 39 в виде импульса 8 (фиг.3). На диаграмме изменения давления впрыскивания топлива в цилиндры двигателя в зависимости от угла поворота распределительного вала (фиг.3) точка 1 соответствует началу повышения давления, совпадающего с подъемом нагнетательного клапана. В точке 2 давление топлива достигает величины, при которой преодолевается усилие затяжки пружины форсунки, игла отрывается от своего седла и происходит впрыск. На участке 3-4 происходит снижение темпа прироста давления впрыскивания вследствие увеличения объема в распылителе при подъеме иглы форсунки. В точке 5 давление впрыскивания достигает максимального значения. Точка 6 соответствует моменту посадки иглы форсунки в седло, а в точке 7 происходит посадка нагнетательного клапана в седло.The electric pulse from the electric coil 42 is transmitted through electrical circuits 40, 32, 33 and 34 to the display 39 in the form of a pulse 8 (figure 3). On the diagram of the change in pressure of fuel injection into the engine cylinders, depending on the angle of rotation of the camshaft (Fig. 3), point 1 corresponds to the beginning of the pressure increase coinciding with the rise of the discharge valve. At point 2, the fuel pressure reaches a value at which the torque of the nozzle spring is overcome, the needle breaks away from its seat and injection occurs. In section 3-4, there is a decrease in the rate of increase in injection pressure due to an increase in the volume in the atomizer when the nozzle needle is raised. At point 5, the injection pressure reaches its maximum value. Point 6 corresponds to the moment the nozzle needle fits into the saddle, and at point 7 the pressure valve fits into the saddle.

На диаграмме в качестве примера представлены измерения впрыскивания топлива в цилиндры за один рабочий цикл четырехтактного четырехцилиндрового дизеля. Эти диаграммы можно сравнивать с эталонными расчетными диаграммами и определять неисправности в работе секций ТНВД и форсунок как на стенде, так и на двигателе, установленном на стенде или на транспортном средстве. Например, на фиг.3 видно, что секция ТНВД третьего цилиндра имеет низкие давления в точках 1 и 7, что свидетельствует о неплотной посадке нагнетательного клапана в седло и об износе плунжерной пары. Секция четвертого цилиндра имеет недостаточную затяжку пружины иглы форсунки, которая вследствие этого поднимается раньше. Давление в точке 5 этой секции не достигает максимального значения. Это приведет к ухудшению распыливания топлива в камере сгорания и к ухудшению протекания процесса сгорания.The diagram shows, as an example, measurements of fuel injection into cylinders in one working cycle of a four-stroke four-cylinder diesel engine. These diagrams can be compared with reference design diagrams and determine malfunctions in the operation of the injection pump sections and nozzles both on the stand and on the engine mounted on the stand or on the vehicle. For example, figure 3 shows that the injection pump section of the third cylinder has low pressures at points 1 and 7, which indicates a loose fit of the discharge valve in the seat and wear of the plunger pair. The section of the fourth cylinder has an insufficient tightening of the nozzle needle spring, which therefore rises earlier. The pressure at point 5 of this section does not reach the maximum value. This will lead to a deterioration in atomization of the fuel in the combustion chamber and to a deterioration in the flow of the combustion process.

Объем топлива, впрыскиваемого форсунками 3 (фиг.1), определяется с помощью мерных цилиндров 4.The volume of fuel injected by the nozzles 3 (figure 1) is determined using graduated cylinders 4.

Таким образом, устройство для диагностирования систем дизеля в режимах диагностирования пусковых показателей дизеля и диагностирования топливной аппаратуры измеряет электрическую энергию, затраченную на запуск, количество электричества, отданного химическим источником энергии в нагрузку при запуске, максимальную мощность, развиваемую стартером при запуске, внутреннее сопротивления аккумулятора, сопротивление стартерной цепи, минимальное значение напряжения источника энергии под нагрузкой, максимальное значения пускового тока, время запуска, проверяется работоспособность топливной аппаратуры. Число контролируемых параметров расширено, определение характеристик производится в автоматическом режиме.Thus, a device for diagnosing diesel systems in the modes of diagnosing diesel start-up indicators and diagnosing fuel equipment measures the electric energy spent on starting, the amount of electricity supplied by the chemical energy source to the load at startup, the maximum power developed by the starter at startup, the internal resistance of the battery, the resistance of the starter circuit, the minimum voltage value of the energy source under load, the maximum value of the starting current, in emya run, check that the fuel injection equipment. The number of monitored parameters is expanded, the determination of characteristics is carried out automatically.

Claims (1)

Устройство для диагностирования систем дизеля, содержащее основание стенда, на котором размещены испытываемый топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, мерные цилиндры, распределитель топлива, верхний и нижний топливные баки, подкачивающий насос стенда, топливный фильтр, демпфер манометра, манометр, топливный цилиндр, через который проходят топливопроводы высокого давления (ТВД), причем топливный цилиндр соединен с аккумулятором высокого давления топлива и с гасителем гидравлических колебаний топлива в цилиндре, на валу испытываемого ТНВД размещен диск с установленным на нем постоянным магнитом управления открытием золотника гасителя гидравлических колебаний топлива и постоянным магнитом отметчика верхней мертвой точки (ВМТ) первого цилиндра, электрическую схему регистрации изменения давления топлива в ТВД, содержащую датчик давления топлива, размещенный в топливном цилиндре и соединенный включателем и электрическими цепями с усилителем тока, аналого-цифровым преобразователем (АЦП), портом и компьютером, причем компьютер соединен с дисплеем, электрическую схему отметчика ВМТ первого цилиндра, содержащую электрическую катушку, размещенную на корпусе ТНВД и соединенную через электрическую цепь с электрическим блоком; электрическую схему управления золотником сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, состоящую из электрической катушки, закрепленной на корпусе ТНВД, усилителя постоянного тока и электрической катушки золотника сообщения топливного цилиндра с гасителем гидравлических колебаний топлива, датчиком тока, устанавливаемым на провод, соединяющим плюсовой вывод аккумуляторной батареи со стартером, соединенных между собой электрической цепью, отличающееся тем, что в конструкцию устройства дополнительно введены: вычислительный блок на базе цифрового микроконтроллера со встроенным АЦП, один вход которого соединен с сигнальным выходом датчика тока, а второй включен параллельно аккумулятору, жидкокристаллический индикатор, входы которого соединены с выходами микроконтроллера, стабилизированный блок питания, соединенный электрическими цепями с датчиком тока и микроконтроллером.
Figure 00000001
A device for diagnosing diesel systems, containing the base of the stand, on which the tested high pressure fuel pump (TNVD) is located, nozzles, graduated cylinders, fuel distributor, upper and lower fuel tanks, booster pump, fuel filter, pressure gauge damper, pressure gauge, fuel cylinder through which the high pressure fuel lines (HPT) pass, moreover, the fuel cylinder is connected to the high pressure accumulator of the fuel and to the damper of hydraulic vibrations of the fuel in the cylinder, on the test shaft of the injection pump, a disk is installed with a permanent magnet for controlling the opening of the damper damper for hydraulic vibrations of fuel and a permanent magnet of the top dead center marker (TDC) of the first cylinder, an electric circuit for detecting changes in fuel pressure in a fuel engine, containing a fuel pressure sensor located in the fuel cylinder and connected a switch and electrical circuits with a current amplifier, analog-to-digital converter (ADC), a port and a computer, the computer being connected to the display, electrically a circuit of the TDC marker of the first cylinder, comprising an electric coil located on the high pressure fuel pump housing and connected through an electric circuit to an electric unit; an electric control circuit for the spool of a fuel cylinder with a damper for hydraulic vibrations of fuel, consisting of an electric coil mounted on the injection pump housing, a direct current amplifier and an electric coil for a spool of a message of a fuel cylinder with a damper for hydraulic vibrations of fuel, a current sensor mounted on a wire connecting the battery positive lead batteries with a starter interconnected by an electric circuit, characterized in that in the design of the device conducted: a computing unit based on a digital microcontroller with an integrated ADC, one input of which is connected to the signal output of the current sensor, and the second is connected in parallel with the battery, a liquid crystal indicator, the inputs of which are connected to the outputs of the microcontroller, a stabilized power supply connected by electrical circuits to the current sensor and the microcontroller .
Figure 00000001
RU2012157831/06U 2012-12-27 2012-12-27 DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DIESEL SYSTEMS RU130005U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012157831/06U RU130005U1 (en) 2012-12-27 2012-12-27 DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DIESEL SYSTEMS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012157831/06U RU130005U1 (en) 2012-12-27 2012-12-27 DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DIESEL SYSTEMS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU130005U1 true RU130005U1 (en) 2013-07-10

Family

ID=48787805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012157831/06U RU130005U1 (en) 2012-12-27 2012-12-27 DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DIESEL SYSTEMS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU130005U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814429C1 (en) * 2023-09-27 2024-02-28 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ"(ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Device for determining technical condition of cylinder-piston group of diesel engine and hydraulic pumps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814429C1 (en) * 2023-09-27 2024-02-28 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ"(ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Device for determining technical condition of cylinder-piston group of diesel engine and hydraulic pumps

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203783739U (en) System for evaluating dynamic state of common rail fuel system
JP4806039B2 (en) Method for inspecting fluid fuel injection device for ignition
CN105003372A (en) Oil spraying quantity fault diagnosis method based on rail pressure waveform characteristic parameter observation
Jianmin et al. Fuel injection system fault diagnosis based on cylinder head vibration signal
US20130013256A1 (en) Shut-off valve fault diagnosis device
RU124801U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSIS OF DEVICES OF POWER SYSTEM, ELECTRIC START-UP, INFORMATION-MEASURING SYSTEM OF DIESEL
CN105003373A (en) Fault diagnosing method of observing injection timing based on characteristic parameters of waveform of rail pressure
CN202381234U (en) Electrically controlled fuel injector tester
KR20160121939A (en) Apparatus for testing performance of a turbocharger
RU2370745C1 (en) Device for diagnostics of diesel engine systems
JP4908694B2 (en) Motorcycle having a system for combustion diagnosis and knock control
RU95839U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSTIC DEVICES, SYSTEMS AND MECHANISMS OF DIESEL
RU130005U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF DIESEL SYSTEMS
RU168784U1 (en) Device for diagnosing devices of a power system, electric start-up, information-measuring system, diesel power supply system
KR20130047504A (en) Noise testing system for a fuel pump
RU2455519C1 (en) Testing method of high pressure instruments of fuel system of diesel on operating engine, and device for its implementation
RU2293206C2 (en) Device for diagnosing condition of fuel devices of diesel engines
RU84557U1 (en) DEVICE FOR DIAGNOSTIC OF SYSTEMS AND MECHANISMS OF DIESEL
CN103670862B (en) A kind of diesel engine fuel injecting timing detection method based on AT89C52 single-chip microcomputer
RU218537U1 (en) DEVICE FOR INTEGRATED DETERMINATION OF TECHNICAL PARAMETERS OF READINESS OF INSTRUMENTS, SYSTEMS AND MECHANISMS OF AUTOMOTIVE EQUIPMENT WITH A DIESEL ENGINE FOR USE
BR112012018381B1 (en) PROCESS FOR THE SELECTION OF A METHOD FOR DETERMINING THE INJECTION TIME OF INDIVIDUAL INJECTION PROCESSES OF A FUEL INJECTOR, PROCESS FOR DETERMINING THE QUANTITY OF INJECTION OF INDIVIDUAL INJECTION PROCESSES AND A COMBINED INJECTION INJECTOR FUEL
EP2793012A2 (en) A System for the precise determination of crankshaft angular position for fuel self-ignition, especially in the cylinder of diesel engine using Langmuir probe
CN103511400A (en) Device and method for detecting performance of functional valves in oil pump of automatic gearbox
CN102749203B (en) Testing method, device and system for marine engine
RU2473876C1 (en) Method of diagnosing diesel engines based on analysis of time parameters of working cycle

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20141228