RU2219510C2

RU2219510C2 - Diesel engine testing method

Info

Publication number: RU2219510C2
Application number: RU2001133954/06A
Authority: RU
Inventors: Д.М. Воронин; А.А. Долгушин; А.А. Моносзон; В.Г. Кошевой; Г.П. Бобрышев; тин С.П. П; С.П. Пятин
Original assignee: Новосибирский государственный аграрный университет
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; diesel engine testing facilities. SUBSTANCE: according to proposed method, diesel engine not loaded by external moment of resistance is set for free acceleration and consumption of fuel within preset range of angular velocities is measured. Condition of plunger pairs of high-pressure fuel is determined by ratio of maximum of hourly consumption of fuel to hourly consumption of fuel within the range of starting rpms. Condition of fuel feed corrector is determined by ratio by ratio of maximum hourly fuel consumption to hourly fuel consumption in zone of operation of fuel feed corrector. EFFECT: increased accuracy, reduced labor input at testing. 1 dwg

Description

Изобретение относится к испытанию дизельных двигателей автомобилей и тракторов. The invention relates to the testing of diesel engines of cars and tractors.

Плунжерная пара является одним из самых важных узлов топливного насоса высокого давления. В процессе эксплуатации сопрягаемые поверхности плунжерных пар подвергаются абразивному износу. По данным Центрального научно-исследовательского института топливной аппаратуры максимальная величина износа у торца может достигать 10 мкм, а у рабочей кромки спирали - 6-7 мкм. Износ плунжерных пар оказывает большое влияние на процесс топливоподачи в дизельном двигателе. При износе уменьшается величина цикловой подачи топлива, уменьшается максимальное давление впрыскивания и наблюдается запаздывание угла начала подачи топлива. Поэтому необходимо своевременно проводить диагностику технического состояния плунжерных пар. Plunger pair is one of the most important components of the high pressure fuel pump. During operation, the mating surfaces of the plunger couples are subject to abrasive wear. According to the Central Research Institute of Fuel Equipment, the maximum wear at the end can reach 10 microns, and at the working edge of the spiral - 6-7 microns. The wear of plunger couples has a great influence on the fuel supply process in a diesel engine. During wear, the value of the cyclic fuel supply decreases, the maximum injection pressure decreases, and the delay in the angle of the fuel supply start is observed. Therefore, it is necessary to timely diagnose the technical condition of plunger couples.

В настоящее время существует несколько способов проверки работоспособности плунжерных пар. В стационаре износ плунжера и гильзы определяют с помощью прибора КП-1640А по времени просачивания дизельного топлива из надплунжерного пространства через зазор [Трубников Г.И. Практикум по автотракторным двигателям. - М.: Колос, 1975, стр. 18-19]. Данный способ очень трудоемкий, так как связан с разборкой топливного насоса высокого давления (ТНВД). Оценка технического состояния плунжерных пар с помощью дизельного анализатора К-290 или мотор-тестера Элкон-МД-300 возможна лишь в стационарных условиях на качественном уровне [Булдаков В.А., Баранова Л.П. и др. Диагностика автомобилей КамАЗ. Санкт-Петербург. : Внешторгиздат, 1993, стр. 45-52]. Currently, there are several ways to test the performance of plunger pairs. In the hospital, the wear of the plunger and the sleeve is determined using the KP-1640A device according to the time of diesel fuel leakage from the above-plunger space through the gap [G. Trubnikov Workshop on tractor engines. - M .: Kolos, 1975, p. 18-19]. This method is very time-consuming, as it involves disassembling the high-pressure fuel pump (TNVD). Assessment of the technical condition of plunger couples using a K-290 diesel analyzer or the Elkon-MD-300 motor tester is possible only under stationary conditions at a qualitative level [Buldakov VA, Baranova LP and other diagnostics of KamAZ vehicles. St. Petersburg. : Vneshtorgizdat, 1993, p. 45-52].

Безразборная диагностика плунжерных пар с помощью прибора КИ-4802 [Бельских В. И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов. - М. : Россельхозиздат, 1979, стр. 180-181] или максиметра [Кривенко П. М. , Федосов И.М. Дизельная топливная аппаратура. - М.: Колос, 1970, стр. 183-184] сопряжена со значительной трудоемкостью, особенно при отсутствии механизма декомпрессии на двигателе. CIP diagnostics of plunger pairs using the KI-4802 device [V. Belsky] A guide to the maintenance and diagnosis of tractors. - M.: Rosselkhozizdat, 1979, p. 180-181] or maximetr [Krivenko P. M., Fedosov I. M. Diesel fuel equipment. - M .: Kolos, 1970, pp. 183-184] is associated with considerable laboriousness, especially in the absence of a decompression mechanism on the engine.

Существует способ проверки плунжерных пар по расходу топлива при свободном разгоне двигателя [авт. св. 556367. Способ испытания дизельных двигателей./ Д.М. Воронин, В.А. Фрошгайзер. - Опубл. в Б.И. - 31. - 1991]. Согласно этому способу свободный разгон двигателя осуществляется в определенном диапазоне угловых скоростей. При этом замеряется количество израсходованного топлива и количество циклов. По величине цикловой подачи делается заключение о степени износа плунжерных пар. Изложенный способ тоже обладает рядом существенных недостатков: 1) характеристики изменения цикловой подачи от угловой скорости коленчатого вала при различном износе плунжерных пар имеют низкую разрешающую способность; 2) способ применим только для нормального технического состояния топливной аппаратуры. Если в результате разрегулировки или износа топливной аппаратуры будет иметь место завышенный или заниженный расход топлива, то при определении величины износа плунжерных пар будет допущена ошибка. There is a way to check plunger pairs for fuel consumption during free acceleration of the engine [ed. St. 556367. A method of testing diesel engines. / D.M. Voronin, V.A. Froshgizer. - Publ. in B.I. - 31. - 1991]. According to this method, the free acceleration of the engine is carried out in a certain range of angular velocities. In this case, the amount of consumed fuel and the number of cycles are measured. The magnitude of the cyclic feed makes a conclusion about the degree of wear of the plunger pairs. The described method also has a number of significant drawbacks: 1) the characteristics of changes in the cyclic feed from the angular velocity of the crankshaft with different wear of the plunger pairs have a low resolution; 2) the method is applicable only to the normal technical condition of the fuel equipment. If, as a result of misalignment or depreciation of the fuel equipment, there will be an overestimated or underestimated fuel consumption, an error will be made in determining the amount of wear of the plunger couples.

Корректирующее устройство дизельного двигателя предназначено для дополнительной подачи топлива при перегрузках. От технического состояния корректора напрямую зависит величина запаса крутящего момента и соответственно производительность машинно-тракторного агрегата. The corrective device of the diesel engine is designed for additional fuel supply during overloads. The magnitude of the torque reserve and, accordingly, the productivity of the machine and tractor unit directly depend on the technical condition of the corrector.

Проверить состояние механизма корректора подачи топлива можно несколькими способами. Первый способ контроля инструментальный - разбирается регулятор ТНВД, и с помощью измерительного оборудования производят измерения. Полученные значения сравнивают с нормативными из технической документации. Второй способ контроля испытание ТНВД на специальных стендах. Третий способ контроля - испытание двигателя с помощью тормозной установки. Все перечисленные способы позволяют проконтролировать работу корректора, но обладают одним очень существенным недостатком. Они применимы только в стационарных условиях ремонтно-транспортных предприятий, центральных ремонтных мастерских хозяйств и т.п. Проверить же состояние механизма коррекции в полевых условиях с помощью этих методов не представляется возможным. You can check the status of the fuel feed corrector mechanism in several ways. The first control method is instrumental - the fuel pump regulator is disassembled, and measurements are made using measuring equipment. The obtained values are compared with the normative from the technical documentation. The second way to control the testing of high-pressure fuel pump on special stands. The third control method is to test the engine using a brake system. All of these methods allow you to control the work of the corrector, but have one very significant drawback. They are applicable only in stationary conditions of repair and transport enterprises, central repair workshops of farms, etc. It is not possible to verify the state of the correction mechanism in the field using these methods.

В эксплуатационных условиях состояние корректора можно проверить по величине цикловой подачи в зоне работы корректора. Данный способ выбран заявителем в качестве прототипа (см. авторское свидетельство СССР 556367, опубл. 18.05.1977). Этот способ обладает такими же недостатками, что и способ оценки плунжерных пар по значению цикловой подачи топлива. Задача заявленного изобретения направлена на повышение точности и снижение трудоемкости испытаний. Предлагается оценивать техническое состояние плунжерных пар и корректора без разбора топливной аппаратуры. В качестве диагностического параметра используется отношение максимального расхода топлива к расходу топлива в определенных интервалах угловых скоростей. В результате значительно повышается разрешающая способность характеристик, а завышенный или заниженный расход топлива при разрегулировке топливной аппаратуры не приводит к ошибке при определении степени износа механизмов. In operating conditions, the condition of the corrector can be checked by the magnitude of the cyclic feed in the area of the corrector. This method is selected by the applicant as a prototype (see USSR author's certificate 556367, publ. 05/18/1977). This method has the same disadvantages as the method for evaluating plunger pairs by the value of the cyclic fuel supply. The task of the claimed invention is aimed at improving accuracy and reducing the complexity of the tests. It is proposed to evaluate the technical condition of the plunger pairs and the corrector indiscriminately of the fuel equipment. As a diagnostic parameter, the ratio of maximum fuel consumption to fuel consumption in certain angular velocity ranges is used. As a result, the resolving power of the characteristics is significantly increased, and an overestimated or underestimated fuel consumption when adjusting the fuel equipment does not lead to an error in determining the degree of wear of the mechanisms.

Задача заявленного изобретения достигается за счет того, что в известном способе испытания дизельных двигателей, заключающемся в том, что двигатель, не нагруженный внешним моментом сопротивления, переводят в режим свободного разгона, и в заданном диапазоне угловых скоростей измеряют расход топлива, согласно заявленному изобретению, техническое состояние плунжерных пар топливного насоса высокого давления определяют по отношению максимального значения часового расхода топлива к часовому расходу топлива в диапазоне пусковых оборотов, а техническое состояние корректора подачи топлива - по отношению максимального часового расхода топлива к часовому расходу топлива в зоне действия корректирующего устройства. The objective of the claimed invention is achieved due to the fact that in the known method of testing diesel engines, which consists in the fact that the engine, not loaded with an external moment of resistance, is transferred to the free acceleration mode, and in a given range of angular velocities the fuel consumption is measured, according to the claimed invention, technical the condition of the plunger couples of the high pressure fuel pump is determined by the ratio of the maximum value of the hourly fuel consumption to the hourly fuel consumption in the range of starting revolutions, and the technical condition of the fuel supply corrector is in relation to the ratio of the maximum hourly fuel consumption to the hourly fuel consumption in the coverage area of the correction device.

На чертеже представлена блок-схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ. The drawing shows a block diagram of a device implementing the proposed method.

Устройство для осуществления способа содержит датчик угловой скорости 1 (например тахометрический), программное устройство 3, микропроцессорную систему 4 и индикатор 5. A device for implementing the method comprises an angular velocity sensor 1 (for example, tachometric), a software device 3, a microprocessor system 4, and an indicator 5.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

В исходном режиме двигатель работает на максимальных оборотах холостого хода. Затем подачу топлива выключают и осуществляют свободный выбег двигателя. При достижении частоты вращения, соответствующей пусковым оборотам, резко включают подачу топлива и осуществляют свободный разгон двигателя. В процессе такого разгона измеряют параметры двигателя, в том числе расход топлива и угловую скорость коленчатого вала. In the initial mode, the engine runs at maximum idle. Then the fuel supply is turned off and the engine runs free. Upon reaching a speed corresponding to the starting revolutions, the fuel supply is abruptly turned on and the engine is freely accelerated. In the process of such acceleration, engine parameters are measured, including fuel consumption and the angular velocity of the crankshaft.

Значение максимального расхода топлива относят к расходу топлива при определенной частоте вращения и оценивают техническое состояние отдельных систем двигателя. При этом в диапазоне пусковых оборотов оценивают техническое состояние плунжерных пар, а в диапазоне скоростей зоны действия корректора оценивают техническое состояние корректирующего устройства. The value of maximum fuel consumption is attributed to fuel consumption at a certain speed and the technical condition of individual engine systems is evaluated. In this case, in the range of starting revolutions, the technical condition of the plunger pairs is evaluated, and in the speed range of the corrector action area, the technical condition of the correction device is evaluated.

Испытание с указанным устройством проводят в следующем порядке. Датчик угловой скорости 1 устанавливают против зубчатого венца маховика. Датчик расхода топлива 2 устанавливают в разрыв линии питания низкого давления на участке "фильтр тонкой очистки топлива - топливный насос высокого давления". Двигатель запускается и выводится в режим максимальных оборотов холостого хода. Подачу топлива выключают и осуществляют свободный выбег двигателя. При достижении частоты вращения, соответствующей пусковым оборотам, резко включают подачу топлива и осуществляют свободный разгон двигателя. В процессе разгона сигнал с датчиков 1 и 2 поступает в программное устройство 3. Выделенные значения расхода топлива, соответствующие заданным угловым скоростям, передаются для обработки в микропроцессорную систему 4 и выводятся на индикатор 5. The test with the specified device is carried out in the following order. The angular velocity sensor 1 is installed against the ring gear of the flywheel. The fuel consumption sensor 2 is installed in the gap of the low pressure power line in the section "fine fuel filter - high pressure fuel pump". The engine starts and enters maximum idle speed. The fuel supply is turned off and the engine runs free. Upon reaching a speed corresponding to the starting revolutions, the fuel supply is abruptly turned on and the engine is freely accelerated. In the process of acceleration, the signal from sensors 1 and 2 enters the software device 3. The allocated fuel consumption values corresponding to the given angular velocities are transmitted for processing to the microprocessor system 4 and displayed on indicator 5.

Claims

A method for testing diesel engines, which consists in the fact that the engine, not loaded with an external moment of resistance, is transferred to the free acceleration mode, and fuel consumption is measured in a given range of angular velocities, characterized in that the technical condition of the plunger pairs of the high pressure fuel pump is determined by the ratio of the maximum values of hourly fuel consumption to hourly fuel consumption in the range of starting revolutions, and the technical condition of the fuel supply corrector - in relation to the maximum hourly about fuel consumption to the hourly fuel consumption in the coverage area of the correction device.