RU2449164C2 - Device to register characteristic of fuel injection by diesel engine nozzle - Google Patents
Device to register characteristic of fuel injection by diesel engine nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449164C2 RU2449164C2 RU2010119893/06A RU2010119893A RU2449164C2 RU 2449164 C2 RU2449164 C2 RU 2449164C2 RU 2010119893/06 A RU2010119893/06 A RU 2010119893/06A RU 2010119893 A RU2010119893 A RU 2010119893A RU 2449164 C2 RU2449164 C2 RU 2449164C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- receiving chamber
- drain
- pressure
- valve
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к методам и устройствам испытаний топливных систем дизелей.The invention relates to engine building, in particular to methods and devices for testing diesel fuel systems.
Известно устройство для регистрации характеристики впрыскивания топлива (закона подачи), содержащее приемную камеру малого объема со встроенным в нее распылителем форсунки, сливным жиклером и датчиком давления, к которому последовательно подсоединены соединительными кабелями усилитель сигнала и регистрирующие устройства. Причем диаметр сливного жиклера подобран таким образом, чтобы во время впрыскивания в приемной камере создавалось давление топлива, регистрация и последующий пересчет которого позволяют определить характеристику впрыскивания топлива (см. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. - Л.: Машиностроение. 1990.: стр.345-346).A device is known for recording the characteristics of fuel injection (supply law), comprising a receiving chamber of a small volume with an integrated nozzle atomizer, a drain nozzle and a pressure sensor, to which a signal amplifier and recording devices are connected in series with connecting cables. Moreover, the diameter of the drain nozzle is selected so that during injection the fuel pressure is created in the receiving chamber, the registration and subsequent recalculation of which allows determining the fuel injection characteristics (see. Fainleib B.N. Fuel equipment of automotive diesel engines: Handbook. 1990 .: p. 345-346).
Недостаток описанного устройства заключается в том, что объем приемной камеры не позволяет достаточно точно регистрировать характеристики впрыскивания при малых цикловых подачах топлива, а предварительные впрыски (1…3 мм3), применяемые в современных дизелях, вообще не регистрируются (см. Грехов Л.В. Топливная аппаратура дизелей с электронным управлением. - М.: Легион-Автодата. 2003, ил., стр.98).The disadvantage of the described device is that the volume of the receiving chamber does not allow sufficiently accurate recording of the injection characteristics at low cyclic fuel supplies, and the preliminary injections (1 ... 3 mm 3 ) used in modern diesel engines are not recorded at all (see Sin L.V. Fuel equipment of diesel engines with electronic control. - M.: Legion-Avtodata. 2003, ill., P. 98).
Известно также устройство для регистрации характеристики впрыска в замкнутый объем, принятое в качестве прототипа, содержащее приемную камеру переменного объема со встроенным в нее распылителем форсунки, сливным клапаном и датчиком давления, к которому последовательно присоединены соединительными кабелями усилитель сигнала и регистрирующие приборы. В корпусе сливного клапана размещен золотник с возможностью его горизонтального перемещения как в положение закрытия слива топлива из приемной камеры, так и в положение открытия слива топлива в бак. Причем, с целью перемещения золотника, его корпус с обеих сторон соединен с соседними секциями топливного насоса высокого давления (Файнлейб Б.Н., Голубков И.Г., Клочев Л.А. Методы испытаний и исследований топливной аппаратуры автотракторных дизелей. - М.-Л.: Машиностроение, 1965, стр.146-148).There is also known a device for recording the characteristics of injection into a closed volume, adopted as a prototype, containing a receiving chamber of variable volume with an integrated nozzle atomizer, a drain valve and a pressure sensor to which a signal amplifier and recording devices are connected in series with connecting cables. In the body of the drain valve there is a spool with the possibility of its horizontal movement both in the closing position of the fuel drain from the intake chamber and in the opening position of the fuel drain in the tank. Moreover, in order to move the spool, its body on both sides is connected to adjacent sections of the high-pressure fuel pump (Fainleib B.N., Golubkov I.G., Klochev L.A. Test methods and studies of fuel equipment of automotive diesel engines. - M. -L.: Mechanical Engineering, 1965, pp. 146-148).
Указанное устройство позволяет регистрировать малые цикловые подачи и предвпрыски, однако слив топлива в бак с атмосферным давлением неизбежно приводит к попаданию в приемную камеру паровоздушной среды, которая существенно меняет модуль упругости (сжимаемость) топлива и, следовательно, снижает точность регистрации характеристики впрыскивания.The specified device allows you to register small cyclic feeds and pre-injections, however, the discharge of fuel into the tank with atmospheric pressure inevitably leads to the vapor-air medium entering the receiving chamber, which significantly changes the elastic modulus (compressibility) of the fuel and, therefore, reduces the accuracy of recording the injection characteristics.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности регистрации характеристик впрыскивания дизельной топливной аппаратуры, включая самые малые цикловые подачи (1-3 мм3) за счет исключения влияния газовой фазы как в самой приемной камере, так и за ее пределами.The technical problem to which the invention is directed is to increase the accuracy of recording the injection characteristics of diesel fuel equipment, including the smallest cyclic feeds (1-3 mm 3 ) by eliminating the influence of the gas phase both in the receiving chamber and beyond.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в устройстве для регистрации характеристики впрыскивания топлива форсункой дизеля, содержащем приемную камеру переменного объема со встроенным в нее распылителем форсунки, сливным клапаном, посредством которого приемная камера соединена с баком, и датчиком давления, к которому последовательно подключены усилитель сигнала и регистрирующие приборы, согласно изобретению устройство дополнительно снабжено аккумулятором и подпружиненным редукционным клапаном, при этом сливной клапан выполнен подпружиненным, а его выход сообщен с входом аккумулятора, на выходе из которого установлен подпружиненный редукционный клапан, причем давление открытия сливного и редукционного клапанов выбрано из соотношения: Роткр.сл=(4…5)Роткр.ред.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the device for recording the fuel injection characteristics of a diesel nozzle containing a receiving chamber of variable volume with an integrated nozzle atomizer, a drain valve through which the receiving chamber is connected to the tank, and a pressure sensor to which an amplifier is connected in series signal and recording devices, according to the invention, the device is additionally equipped with a battery and a spring-loaded pressure reducing valve, while The th valve is spring-loaded, and its output is connected to the battery inlet, at the outlet of which a spring-loaded pressure reducing valve is installed, and the opening pressure of the drain and pressure reducing valves is selected from the ratio: P open.s = (4 ... 5) P open .
Решение поставленной технической задачи достигается также тем, что при регистрации малых подач топлива объем приемной камеры V рассчитывается по формуле:The solution of the technical problem is also achieved by the fact that when registering small fuel supplies, the volume of the receiving chamber V is calculated by the formula
где ΔV - значение предвпрыска топлива, мм3;where ΔV is the value of pre-injection of fuel, mm 3 ;
α - коэффициент сжимаемости топлива при 20°С, ;α is the compressibility factor of the fuel at 20 ° C, ;
ΔР - значение повышения давления при подаче электрогидравлической форсункой предвпрыска топлива, МПа.ΔР is the value of the pressure increase when the electro-hydraulic nozzle feeds fuel pre-injection, MPa.
Решение поставленной технической задачи, а именно повышение точности регистрации характеристик впрыскивания дизельной топливной аппаратуры, включая самые малые цикловые подачи, достигается благодаря тому, что слив топлива из приемной камеры осуществляется не непосредственно в атмосферу, а в аккумулятор и только затем через редукционный клапан - в бак. При этом создается препятствие попаданию в приемную камеру воздуха и тем самым исключается его влияние на зависимость полученных результатов от коэффициента α сжимаемости топлива. А соотношение давлений открытия сливного и редукционного клапанов Роткрсл=(4…5)Роткрред подобрано таким образом, чтобы свести к минимуму образование газовой фазы из-за кавитационных явлений.The solution of the technical problem, namely, improving the accuracy of recording the injection characteristics of diesel fuel equipment, including the smallest cyclic feeds, is achieved due to the fact that the fuel is drained from the receiving chamber not directly into the atmosphere, but into the battery and only then through the pressure reducing valve to the tank . This creates an obstacle to air entering the receiving chamber and thereby eliminates its effect on the dependence of the obtained results on the fuel compressibility coefficient α. And the ratio of the opening pressures of the drain and pressure reducing valves P open = (4 ... 5) P open is selected in such a way as to minimize the formation of the gas phase due to cavitation phenomena.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема устройства, а на фиг.2 приведена расчетно-экспериментальная зависимость скорости распространения импульса давления аu и объемной доли газовой фазы ε от давления Р. На фиг.2 имеются следующие обозначения: а, b, с, d - зависимости au=f(P); e, f, g - зависимость ε=f(P).The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the device, and figure 2 shows the calculated and experimental dependence of the propagation velocity of the pressure pulse a u and the volume fraction of the gas phase ε from pressure P. In figure 2 there are the following notation: a, b, c, d - dependences a u = f (P); e, f, g is the dependence ε = f (P).
Устройство для регистрации характеристики впрыскивания топлива форсункой дизеля содержит приемную камеру 1 переменного объема, в которую встроены распылитель 2 форсунки 3, сливной клапан 4, посредством которого приемная камера 1 соединена с баком 5 с помощью сливной линии 6, и датчик 7 давления. К датчику 7 давления последовательно подключены регистрирующие приборы, а именно усилитель 8, аналогово-цифровой преобразователь 9 и персональный компьютер 10. Согласно изобретению устройство дополнительно снабжено аккумулятором 11 и подпружиненным редукционным клапаном 12, установленными между приемной камерой 1 и баком 5. При этом сливной клапан 4 также выполнен подпружиненным и, по существу, представляет собой обратный клапан, выход которого сообщен со входом (на чертеже не обозначен) аккумулятора 11. Подпружиненный редукционный клапан 12 установлен на выходе (на чертеже не обозначен) из аккумулятора 11. Причем в устройстве давления открытия соответствующих сливного и редукционного клапанов 4 и 12 могут быть выбраны в соответствии с определенным их соотношением, а именно Pоткр.сл=(4…5)Pоткр.ред.A device for recording the fuel injection characteristics of a diesel nozzle comprises a receiving chamber 1 of variable volume, into which a spray nozzle 2 of a
Приемная камера 1 имеет переменный объем V, который в случае малых значений цикловых подач топлива в качестве предварительного впрыска может рассчитываться по следующей формуле:The receiving chamber 1 has a variable volume V, which in the case of small values of the cyclic fuel supply as a preliminary injection can be calculated by the following formula:
где ΔV - величина предвпрыска топлива, мм3;where ΔV is the amount of pre-injection of fuel, mm 3 ;
α - коэффициент сжимаемости дизельного топлива при 20°С, ;α is the compressibility factor of diesel fuel at 20 ° C, ;
ΔР - значение повышения давления при подаче электрогидравлической форсункой предвпрыска топлива, МПа.ΔР is the value of the pressure increase when the electro-hydraulic nozzle feeds fuel pre-injection, MPa.
Устройство работает следующим образом. При подаче топлива к форсунке 3 осуществляется впрыск топлива посредством распылителя 2 в объем приемной камеры 1. При этом изменение давления в последней фиксируется датчиком 7 давления, сигнал с которого через усилитель 8 и аналогово-цифровой преобразователь 9 поступает в персональный компьютер 10 для его записи. Сливной подпружиненный клапан 4 поддерживает заданное давление в приемной камере 1 и осуществляет перепуск топлива из приемной камеры 1 в аккумулятор 11 после того, как проведен впрыск топлива. Избыточное давление в аккумуляторе 11 регулируется с помощью подпружиненного редукционного клапана 12, и при превышении давления выше заданного уровня происходит сброс топлива в бак 5 по сливной линии 6.The device operates as follows. When fuel is supplied to the
На фиг.2 приведены используемые расчетно-экспериментальные зависимости скорости аи распространения импульса давления и объемной доли s газовой фазы от давления Р при различных объемах Vp разгрузки нагнетательного клапана, которые могут являться причиной образования газовой фазы. Зависимости а, b, с, d, e, f, g получены при исследовании условий работы топливного насоса высокого давления. Диапазон работы устройства для регистрации характеристики впрыскивания топлива форсункой дизеля находится в пределах от давления открытия редукционного клапана Роткр.ред до давления открытия сливного клапана Роткр.сл. Из всех зависимостей, приведенных на фиг.2, кривые g и b наиболее полно соответствуют устройству и моделируют процессы образования газовой фазы в устройстве с точки зрения кавитационных явлений, возникающих при истечении жидкой рабочей среды через клапаны. На основе данных, приведенных на фиг.2, видно, что полное отсутствие газовой фазы имеет место при Р>6 МПа, то есть правее точки т, когда кривые b, с, d сливаются с кривой а. Последняя показывает на полное отсутствие газовой фазы. Кроме этого, влияние газовой фазы практически отсутствует при Р≥3 МПа. Но давление открытия сливного клапана Роткр.сл ограничивается износостойкостью редукционного клапана, то есть не может быть выше 14 МПа: Роткр.сл<14 МПа. Следовательно, отношение давлений открытия сливного и редукционного клапанов составит то есть Роткр.сл=(4…5)Роткр.ред, так как Роткр.ред≈3 МПа. Таким образом, указанное соотношение давлений есть условие отсутствия появления газовой фазы в приемной камере 1 при работе устройства.Figure 2 shows the calculation and experimental dependences of the velocity a and the propagation of the pressure pulse and the volume fraction s of the gas phase on pressure P for various discharge valve discharge volumes Vp, which can cause the formation of the gas phase. Dependences a, b, c, d, e, f, g are obtained by studying the operating conditions of the high-pressure fuel pump. The range of operation of the device for recording the fuel injection characteristics of the diesel nozzle is in the range from the opening pressure of the pressure reducing valve P open to the opening pressure of the drain valve P open . Of all the dependencies shown in figure 2, the curves g and b most closely correspond to the device and simulate the processes of formation of the gas phase in the device from the point of view of cavitation phenomena that occur when the liquid flows through the valves. Based on the data shown in figure 2, it is seen that the complete absence of the gas phase occurs at P> 6 MPa, that is, to the right of point t, when the curves b, c, d merge with curve a. The latter indicates the complete absence of a gas phase. In addition, the influence of the gas phase is practically absent at P≥3 MPa. But the opening pressure of the drain valve P open.sl is limited by the wear resistance of the pressure reducing valve, that is, it cannot be higher than 14 MPa: P open.sl <14 MPa. Therefore, the ratio of the opening pressures of the drain and pressure reducing valves will be that is, P open.sl = (4 ... 5) P open.red , since P open.red ≈3 MPa. Thus, the indicated pressure ratio is a condition for the absence of the appearance of a gas phase in the receiving chamber 1 during operation of the device.
Объем V [мм3] приемной камеры 1 рассчитывается по формуле:The volume V [mm 3 ] of the receiving chamber 1 is calculated by the formula:
Например, в случае малых значений цикловых подач (предвпрыска) - ΔV=2 мм3 при α=0,74·10-3 и ΔP=0.1 МПа необходимый объем приемной камеры 1 составит:For example, in the case of small values of cyclic feeds (pre-injection) - ΔV = 2 mm 3 at α = 0.74 · 10 -3 and ΔP = 0.1 MPa, the required volume of the receiving chamber 1 will be:
Поскольку в устройстве перепуск топлива осуществляется не в атмосферу, а в аккумулятор 11, это исключает влияние газовоздушной фазы (воздуха и паров топлива) на зависимость получаемых результатов от коэффициента сжимаемости топлива α и тем самым существенно повышает точность регистрации характеристики впрыскивания цикловых подач топлива, включая малые предварительные подачи топлива (предвпрыски). При этом в приемной камере достигается необходимый уровень давления впрыска.Since the device does not transfer fuel to the atmosphere, but to the accumulator 11, this eliminates the influence of the gas-air phase (air and fuel vapor) on the dependence of the obtained results on the fuel compressibility coefficient α and thereby significantly increases the accuracy of recording the injection characteristics of cyclic fuel supplies, including small preliminary fuel supply (pre-injection). At the same time, the required injection pressure level is reached in the receiving chamber.
Таким образом, изобретение позволяет повысить точность регистрации характеристик впрыскивания дизельной топливной аппаратуры, включая самые малые цикловые подачи (1-3 мм3) топлива.Thus, the invention improves the accuracy of recording the injection characteristics of diesel fuel equipment, including the smallest cyclic supply (1-3 mm 3 ) of fuel.
Claims (2)
,
где ΔV - значение предвпрыска топлива, мм3;
α - коэффициент сжимаемости топлива при 20°С, 1/МПа;
ΔP - значение повышения давления при подаче электрогидравлической форсункой предвпрыска топлива, МПа. 2. The device according to claim 1, characterized in that when registering small fuel supplies, the volume V of the receiving chamber is calculated by the formula:
,
where ΔV is the value of pre-injection of fuel, mm 3 ;
α is the coefficient of compressibility of the fuel at 20 ° C, 1 / MPa;
ΔP is the value of the pressure increase when the electro-hydraulic nozzle feeds fuel pre-injection, MPa.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010119893/06A RU2449164C2 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | Device to register characteristic of fuel injection by diesel engine nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010119893/06A RU2449164C2 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | Device to register characteristic of fuel injection by diesel engine nozzle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010119893A RU2010119893A (en) | 2011-11-27 |
RU2449164C2 true RU2449164C2 (en) | 2012-04-27 |
Family
ID=45317552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010119893/06A RU2449164C2 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | Device to register characteristic of fuel injection by diesel engine nozzle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2449164C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562349C1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-10 | Филюс Раисович Сафин | Method of testing and adjustment of diesel fuel devices and test rig for this method implementation |
RU179689U1 (en) * | 2017-09-19 | 2018-05-22 | Филюс Раисович Сафин | FUEL INJECTION CONTROL DEVICE |
RU2681293C1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Fuel injection characteristics recording device |
RU192912U1 (en) * | 2019-07-05 | 2019-10-07 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" | FUEL TORCH RESEARCH CAMERA |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1548498A1 (en) * | 1987-12-21 | 1990-03-07 | Чугуевский Завод Топливной Аппаратуры Им.Хху1 Съезда Кпсс | Device for determining effective flow passage area of atomizers |
SU1574890A1 (en) * | 1987-06-16 | 1990-06-30 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Method of determining integral characteristics of fuel injection by injector and device for effecting same |
US6755076B1 (en) * | 1999-06-18 | 2004-06-29 | Efs Sa | Device for instantaneous ad hoc analysis of an injection flow provided by an injection system used in a heat engine |
JP2006250049A (en) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Isuzu Motors Ltd | Device and method for injector characteristic measuring test device |
-
2010
- 2010-05-19 RU RU2010119893/06A patent/RU2449164C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1574890A1 (en) * | 1987-06-16 | 1990-06-30 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | Method of determining integral characteristics of fuel injection by injector and device for effecting same |
SU1548498A1 (en) * | 1987-12-21 | 1990-03-07 | Чугуевский Завод Топливной Аппаратуры Им.Хху1 Съезда Кпсс | Device for determining effective flow passage area of atomizers |
US6755076B1 (en) * | 1999-06-18 | 2004-06-29 | Efs Sa | Device for instantaneous ad hoc analysis of an injection flow provided by an injection system used in a heat engine |
JP2006250049A (en) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Isuzu Motors Ltd | Device and method for injector characteristic measuring test device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562349C1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-10 | Филюс Раисович Сафин | Method of testing and adjustment of diesel fuel devices and test rig for this method implementation |
RU179689U1 (en) * | 2017-09-19 | 2018-05-22 | Филюс Раисович Сафин | FUEL INJECTION CONTROL DEVICE |
RU2681293C1 (en) * | 2018-03-14 | 2019-03-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Fuel injection characteristics recording device |
RU192912U1 (en) * | 2019-07-05 | 2019-10-07 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" | FUEL TORCH RESEARCH CAMERA |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010119893A (en) | 2011-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4462307B2 (en) | Fuel injection device and fuel injection system | |
US8459234B2 (en) | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same | |
JP4375487B2 (en) | Fuel injection device and fuel injection system | |
US8539935B2 (en) | Fuel injection device, fuel injection system, and method for determining malfunction of the same | |
JP4501975B2 (en) | FUEL INJECTION DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING FUEL INJECTION DEVICE | |
US7210458B2 (en) | Device and method for determining pressure fluctuations in a fuel supply system | |
US9127612B2 (en) | Fuel-injection-characteristics learning apparatus | |
JP4648254B2 (en) | High pressure fuel pump | |
CN101099039B (en) | Method and device for controlling an injector | |
CN101929394B (en) | Fuel state sensing device | |
RU2449164C2 (en) | Device to register characteristic of fuel injection by diesel engine nozzle | |
US11781500B2 (en) | System and method for measuring fuel injection during pump operation | |
US20140224223A1 (en) | System and method for determining injected fuel quantity based on drain fuel flow | |
CN107133424A (en) | A kind of pulsating fuel oil injection system injector needle-valve displacement curve Forecasting Methodology | |
JP5075095B2 (en) | Fuel injection device | |
Gabitov et al. | Hardware and software complex and a device for setting optimal parameters of the unit injector operation in diesel engines | |
US20240200505A1 (en) | Fuel Injection System for Enhanced Low Injection Quantity Control | |
JP2013217277A (en) | Fuel kinematic viscosity calculation method, and common rail type fuel injection control device | |
WO2023062508A1 (en) | Injection system with efficient injection quantity control | |
RU2542626C2 (en) | Device for defining high-pressure nozzle and pipeline effective flow section | |
WO2019044597A1 (en) | Valve opening determination device of relief valve | |
KR20080058744A (en) | Device for checking common rail system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170520 |