RU2667738C2 - Method for determining the technical condition of injectors on a working engine - Google Patents
Method for determining the technical condition of injectors on a working engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667738C2 RU2667738C2 RU2017108026A RU2017108026A RU2667738C2 RU 2667738 C2 RU2667738 C2 RU 2667738C2 RU 2017108026 A RU2017108026 A RU 2017108026A RU 2017108026 A RU2017108026 A RU 2017108026A RU 2667738 C2 RU2667738 C2 RU 2667738C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- vibration
- technical condition
- amplitude
- nozzles
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 19
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000001845 vibrational spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам контроля технического состояния форсунок и может быть использовано для диагностирования форсунок в процессе эксплуатации дизельных двигателей.The invention relates to methods for monitoring the technical condition of nozzles and can be used to diagnose nozzles during operation of diesel engines.
Известен способ диагностики топливных форсунок в котором для уравновешивания крутящих моментов, производимых цилиндром двигателя, производят регулирование количества впрыскиваемого топлива или начало/конец синхронизации впрыска топлива в указанный цилиндр. В изложенном способе определяют уменьшение эффективности регулировки впрыска топлива или начала/конца синхронизации впрыска топлива при уравновешивании произведенных цилиндром крутящих моментов, когда минимальное количество топлива, впрыскиваемое в цилиндр или начало/конец синхронизации впрыска топлива, необходимые для уравновешивания крутящего момента цилиндра, находятся за пределами предопределенного диапазона [1. Патент RU 2568373 С2, 20.11.2015. Способ диагностики топливных форсунок. Ким Юн-Вха, Ниюштадт Микайель Дж. Ван, Ю Ин Кван].A known method for diagnosing fuel injectors in which to balance the torques produced by the engine cylinder, the amount of injected fuel is regulated or the start / end of synchronization of fuel injection into the specified cylinder. The described method determines the decrease in the efficiency of adjusting the fuel injection or the beginning / end of the fuel injection synchronization when balancing the torques produced by the cylinder, when the minimum amount of fuel injected into the cylinder or the beginning / end of the fuel injection synchronization necessary to balance the cylinder torque is outside the predetermined range [1. Patent RU 2568373 C2, 11.20.2015. A method for diagnosing fuel injectors. Kim Yoon-Wha, Niyustadt Mikayel J. Wang, Yu In Kwan].
К недостатку данного способа относится необходимость регулировки количества впрыскиваемого топлива.The disadvantage of this method is the need to adjust the amount of fuel injected.
Другим способом определения технического состояния форсунок является поочередное ослабление накидных гаек крепления топливопроводов высокого давления к штуцерам секций насоса и наблюдение за частотой вращения коленчатого вала. Если частота не изменяется, а дымность уменьшается, то форсунка неисправна. При отключении исправной форсунки частота вращения уменьшится, а дымность не изменится[2]. Диагностика и техническое обслуживание машин: учебник для студентов высш. учеб. заведений / [А.Д. Ананьин, В.М. Михлин, И.И. Габитов и др.]. - М: Издательский центр «Академия», 2008. - 432 с, [8] с. цв. ил.].Another way to determine the technical condition of the nozzles is to loosen the union nuts for attaching the high pressure fuel lines to the fittings of the pump sections, and monitor the crankshaft speed. If the frequency does not change, and the smoke decreases, then the nozzle is faulty. When you turn off a working nozzle, the speed will decrease, and the smoke will not change [2]. Diagnosis and maintenance of machines: a textbook for students of higher. textbook. institutions / [A.D. Ananyin, V.M. Mikhlin, I.I. Gabitov et al.]. - M: Publishing Center "Academy", 2008. - 432 s, [8] p. col. ill.].
К недостатку такого способа относится неполное определение технического состояния форсунок, то есть работоспособна или неработоспособна.The disadvantage of this method is the incomplete determination of the technical condition of the nozzles, that is, operational or inoperative.
Цель изобретения - обеспечить определение технического состояния форсунок по виброакустическим характеристикам во время работы дизельного двигателя.The purpose of the invention is to provide a determination of the technical condition of the nozzles by vibro-acoustic characteristics during operation of a diesel engine.
Цель изобретения достигается тем, что при помощи диагностического комплекса, включающего датчик виброускорения с магнитом, установленным на корпусе форсунки, устройство преобразования сигнала, ноутбук, подвергают сигнал датчика виброускорения преобразованию Фурье, определяют амплитуду и частоту вибрации форсунки на информативных частотах, изменяющихся в зависимости от оборотов двигателя, причем амплитуда вибрации изменяется в зависимости от технического состояния форсунки, полученные виброакустические характеристики форсунки сравнивают с эталонными новых и изношенных форсунок, после чего определяют уровень износа пружины форсунки и закоксованность сопловых отверстий форсунки.The purpose of the invention is achieved by the fact that using a diagnostic complex including a vibration acceleration sensor with a magnet mounted on the nozzle body, a signal conversion device, a laptop, the vibration acceleration sensor signal is subjected to Fourier transform, the amplitude and frequency of the vibration of the nozzle are determined at informative frequencies that vary depending on speed engine, and the amplitude of the vibration varies depending on the technical condition of the nozzle, the obtained vibro-acoustic characteristics of the nozzle cf vnivayut to reference new and worn nozzles, after which the level of wear and nozzle spring zakoksovannost injector nozzle openings.
Работает устройство следующим образом. Датчик виброускорения крепится при помощи магнита к корпусу топливной форсунки. Измерение виброускорения позволяет исключить помехи идущие от работающего двигателя при измерениях. Фиксация результата производится на 700 и 2000 об/мин. Устройство преобразования сигнала преобразует сигнал в цифровую форму. При помощи программного обеспечения производится преобразование Фурье. Затем производится анализ получившегося спектра амплитуды. Берется промежуток спектра амплитуды до 500 Гц, определяются информативные частоты (рис 1. зеленая кривая (1) - вторая форсунка; черная кривая (2) - четвертая форсунка).The device operates as follows. The acceleration sensor is mounted using a magnet to the fuel injector body. Measurement of vibration acceleration eliminates interference coming from a running engine during measurements. The result is fixed at 700 and 2000 rpm. The signal conversion device converts the signal to digital form. Using software, the Fourier transform is performed. Then, the resulting amplitude spectrum is analyzed. The range of the amplitude spectrum is taken up to 500 Hz, informative frequencies are determined (Fig. 1. green curve (1) - second nozzle; black curve (2) - fourth nozzle).
Работу топливной форсунки дизельного двигателя можно разделить на четыре этапа:The operation of the fuel nozzle of a diesel engine can be divided into four stages:
- поступление топлива в полость форсунки;- the flow of fuel into the cavity of the nozzle;
- поднятие запорной иглы форсунки;- raising the locking needle of the nozzle;
- впрыск топлива в камеру сгорания;- fuel injection into the combustion chamber;
- опускание запорной иглы форсунки.- lowering the nozzle locking needle.
Исходя из физики работы топливной форсунки дизельного двигателя по спектру амплитуды определяют информативные частоты (рис. 1 поз. а-d).Based on the physics of the operation of the fuel nozzle of a diesel engine, informative frequencies are determined from the amplitude spectrum (Fig. 1, pos. A-d).
Позиция а - поступление топлива в полость форсунки. Амплитуда вибрации на данной частоте характеризует работу насоса высокого давления.Position a - the flow of fuel into the cavity of the nozzle. The vibration amplitude at a given frequency characterizes the operation of the high pressure pump.
Позиция b - поднятие запорной иглы топливной форсунки. Амплитуда вибрации на данной частоте характеризует упругость пружины. Чем ниже амплитуда вибрации тем лучше упругие свойства пружины. Высокая амплитуда вибрации вызывается ударом заплечика иглы о торец корпуса форсункиPosition b - raising the locking needle of the fuel injector. The vibration amplitude at a given frequency characterizes the elasticity of the spring. The lower the amplitude of the vibration, the better the elastic properties of the spring. A high vibration amplitude is caused by hitting the shoulder of the needle against the end of the nozzle body
Позиция с - впрыск топлива в камеру сгорания. Амплитуда вибрации на данной частоте характеризует закоксованность сопловых отверстий форсунки. Чем ниже амплитуда вибрации, тем хуже качество впрыска. Так же эта частота связана с частотой Ь, так как при изношенной пружине впрыск произойдет при более низком давлении, что будет характеризоваться сниженной амплитудой вибрации.Position c - injection of fuel into the combustion chamber. The vibration amplitude at a given frequency characterizes the coking of the nozzle nozzle openings. The lower the amplitude of the vibration, the worse the quality of the injection. Also, this frequency is related to the frequency b, since with a worn spring, injection will occur at a lower pressure, which will be characterized by a reduced amplitude of vibration.
Позиция d - опускание запорной иглы форсунки. Амплитуда вибрации данной частоты характеризует упругие свойства пружины и степень изношенности посадочного конуса иглы. Чем выше амплитуда вибрации данной частоты, тем более четкая отсечка. Сниженная амплитуда вибрации данной частоты свидетельствует о снижении упругости пружины и об износе посадочного конуса.Position d - lowering the nozzle locking needle. The vibration amplitude of this frequency characterizes the elastic properties of the spring and the degree of wear of the needle’s landing cone. The higher the vibration amplitude of a given frequency, the clearer the cutoff. The reduced vibration amplitude of this frequency indicates a decrease in spring elasticity and wear of the landing cone.
После определения информативных точек определяют степень износа частей форсунки.After determining the informative points, the degree of wear of the nozzle parts is determined.
Степень износа пружины, посадочного конуса иглы, закоксованности сопловых отверстий форсунки определяется сравнением с эталонными спектрами вибрации (новых и старых) форсунок.The degree of wear of the spring, the seating cone of the needle, the coking of the nozzle nozzle holes is determined by comparing with the reference vibration spectra of the (new and old) nozzles.
Источники информацииInformation sources
1. Патент RU 2568373 С2, 20.11.2015. Способ диагностики топливных форсунок. Ким Юн-Вха, Ниюштадт Микайель Дж. Ван, Ю Ин Кван.1. Patent RU 2568373 C2, 11.20.2015. A method for diagnosing fuel injectors. Kim Yoon-Wha, Niyustadt Mikayel J. Wang, Yu In Kwan.
2. Диагностика и техническое обслуживание машин: учебник для студентов высш. учеб. заведений / [А.Д. Ананьин, В.М. Михлин, И.И. Габитов и др.]. - М: Издательский центр «Академия», 2008. - 432 с, [8] с. цв. ил.2. Diagnosis and maintenance of machines: textbook for students of higher. textbook. institutions / [A.D. Ananyin, V.M. Mikhlin, I.I. Gabitov et al.]. - M: Publishing Center "Academy", 2008. - 432 s, [8] p. col. silt
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108026A RU2667738C2 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Method for determining the technical condition of injectors on a working engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017108026A RU2667738C2 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Method for determining the technical condition of injectors on a working engine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017108026A RU2017108026A (en) | 2018-09-11 |
| RU2017108026A3 RU2017108026A3 (en) | 2018-09-11 |
| RU2667738C2 true RU2667738C2 (en) | 2018-09-24 |
Family
ID=63639477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017108026A RU2667738C2 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Method for determining the technical condition of injectors on a working engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667738C2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU804851A1 (en) * | 1978-06-19 | 1981-02-15 | Центральный Научно-Исследовательскийи Конструкторский Институт Топливнойаппаратуры И Автотракторных И Cta-Ционарных Двигателей | Method of diagnosis of diesel engine injection nozzle |
| SU861704A1 (en) * | 1979-09-03 | 1981-09-07 | Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт | Method and apparatus for determining technical condition of diesel engine injection nozzle sprayers |
| SU969932A1 (en) * | 1980-11-26 | 1982-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Ленинградский Сельскохозяйственный Институт | Method and device for evaluating condition of diesel engine injection nozzle |
| WO1983001814A1 (en) * | 1981-11-26 | 1983-05-26 | Kelvin James Daniel | Injector tester |
| SU1768793A1 (en) * | 1990-08-27 | 1992-10-15 | Samarskij I Inzh Zheleznodoroz | Method of diagnosing troubles in diesel engine fuel system device |
| SU1787203A3 (en) * | 1990-12-04 | 1993-01-07 | Цeлиhoгpaдckий Иhжehepho-Ctpoиteльhый Иhctиtуt | Method of diesel engine fuel feed equipment diagnostics |
-
2017
- 2017-03-10 RU RU2017108026A patent/RU2667738C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU804851A1 (en) * | 1978-06-19 | 1981-02-15 | Центральный Научно-Исследовательскийи Конструкторский Институт Топливнойаппаратуры И Автотракторных И Cta-Ционарных Двигателей | Method of diagnosis of diesel engine injection nozzle |
| SU861704A1 (en) * | 1979-09-03 | 1981-09-07 | Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт | Method and apparatus for determining technical condition of diesel engine injection nozzle sprayers |
| SU969932A1 (en) * | 1980-11-26 | 1982-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Ленинградский Сельскохозяйственный Институт | Method and device for evaluating condition of diesel engine injection nozzle |
| WO1983001814A1 (en) * | 1981-11-26 | 1983-05-26 | Kelvin James Daniel | Injector tester |
| SU1768793A1 (en) * | 1990-08-27 | 1992-10-15 | Samarskij I Inzh Zheleznodoroz | Method of diagnosing troubles in diesel engine fuel system device |
| SU1787203A3 (en) * | 1990-12-04 | 1993-01-07 | Цeлиhoгpaдckий Иhжehepho-Ctpoиteльhый Иhctиtуt | Method of diesel engine fuel feed equipment diagnostics |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017108026A (en) | 2018-09-11 |
| RU2017108026A3 (en) | 2018-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Taghizadeh-Alisaraei et al. | Fault detection of injectors in diesel engines using vibration time-frequency analysis | |
| JP6804930B2 (en) | Methods and equipment for diagnosing water injection into the combustion chamber of an internal combustion engine | |
| CN102103031B (en) | Device and method for determining knock in an internal combustion engine | |
| DE102009058578B4 (en) | Diagnostic systems and methods for engine knock sensors | |
| EP1972780A1 (en) | Vehicle diagnosis system and method | |
| Jianmin et al. | Fuel injection system fault diagnosis based on cylinder head vibration signal | |
| US20040236494A1 (en) | Universal diagnostic method and system for engines | |
| FR2908885A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DIAGNOSING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. | |
| Payri et al. | Injection diagnosis through common-rail pressure measurement | |
| US9938918B2 (en) | Method and apparatus for evaluating abnormal combustion events of an internal combustion engine of a motor vehicle by regression calculation of a physical variable | |
| US9046048B2 (en) | Method of fuel quality determination | |
| KR102184034B1 (en) | Method for operating an internal combustion engine and engine control unit | |
| RU2667738C2 (en) | Method for determining the technical condition of injectors on a working engine | |
| CN109469572B (en) | Engine dynamic fuel injection advance angle non-disassembly detection method | |
| Taglialatela-Scafati et al. | Use of vibration signal for diagnosis and control of a four-cylinder diesel engine | |
| CN110530647B (en) | Internal combustion engine health monitoring method based on acoustic emission technology and crankshaft instantaneous rotating speed | |
| US20040162668A1 (en) | Method of detecting knock in an internal combustion engine | |
| CN107038319B (en) | Troubleshooting method for abnormal gear sound of diesel engine generator set | |
| RU2473876C1 (en) | Method of diagnosing diesel engines based on analysis of time parameters of working cycle | |
| Ftoutou et al. | Detection of diesel engine misfire by vibration analysis in the time domain | |
| RU2399898C1 (en) | Method of in-place diagnostics of ice bearings wear | |
| Nikishin et al. | Analysis of torsional crankshaft oscillations in a diesel engine on the basis of cylinder-block vibration | |
| Dąbrowski et al. | Identification of engine vibroacoustic model for diagnostics of mechanical defects | |
| RU2624892C1 (en) | Control method of diesel engine fuel hardware technical condition | |
| Rath et al. | Analysis of autoregressive coefficients of knock sensor signals for misfire detection in internal combustion engines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200311 |