SU1650945A1

SU1650945A1 - Method for accelerated life testing of plunger high pressure fuel pumps

Info

Publication number: SU1650945A1
Application number: SU894649077A
Authority: SU
Inventors: Марк Хаимович Вейнблат; Сергей Андреевич Корж
Original assignee: Производственное Объединение "Турбомоторный Завод" Им.К.Е.Ворошилова
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1989-02-13
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение относитс к двига- телестроению и позвол ет повысить производительность испытаний путем увеличени действительных скорости и ускорени плунжера насоса на участке активного хода без увеличени частоты вращени кулачкового вала 3. На стенде 1 устанавливают два испытуемых насоса 4, подключают их к топливным системам низкого и высокого давлени , привод т одновременно во вращение от одного привода 7 с помощью редуктора 5 и двух соединительных муфт 2. При этом начало подачи топлива секци ми одного насоса 4 смещают относительно начала подачи одноименными секци ми- другого насоса 4 на величину угловой продолжительности активного хода плунжеров. Крутильную податливость привода испытуемых насосов 4 выполн ют равной податливости привода насоса на двигателе внутреннего сгорани , дл которого предназначен данный испытуемый насос. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. §The invention relates to engine building and allows improving test performance by increasing the actual speed and accelerating the pump plunger at the active stroke site without increasing the rotational speed of the camshaft 3. At bench 1, two test pumps 4 are installed and connected to low and high pressure fuel systems , are simultaneously rotated from one drive 7 by means of gear 5 and two coupling sleeves 2. At the same time, the beginning of fuel supply by sections of one pump 4 is shifted relative but the beginning of the supply of the same pump section 4 with the same name by the value of the angular duration of the active stroke of the plungers. The torsional flexibility of the drive of the tested pumps 4 is performed equal to the compliance of the pump drive on the internal combustion engine for which this test pump is intended. 2 hp f-ly, 3 ill. §

Description

Фие.1Phie.1

JJ

Изобретение относитс к двигате- лестроению, а именно к способам испытани топливных насосов высокого давлени двигателей внутреннего сгорани , в частности к способам ускорни ресурсных испытаний плунжерных топливных насосов.The invention relates to engine-building, in particular, to methods for testing high-pressure fuel pumps of internal combustion engines, in particular, to methods for accelerating the life test of plunger fuel pumps.

Цель изобретени - увеличение призводительности испытаний.The purpose of the invention is to increase the productivity of the tests.

На фиг. 1 изображена кинематическа схема испытательного стенда , на фиг 2 - левый и правый испытуемые насосы, установление на стенде, поперечный разрез; на фиг. 3 - графики изменени давлени топлива в надшгунжерной полости и скорости плунжеров испытываемых насосов.FIG. Figure 1 shows the kinematic scheme of the test bench; Figure 2 shows the left and right test pumps, installed on the bench, and a cross-section; in fig. 3 are graphs of the change in fuel pressure in the upper cavity and the speed of the plungers of the pumps tested.

Испытательный стенд 1 дл ускоренных испытаний плунжерных топливных насосов высокого давлени содержит соединительные муфты 2, св зыващие кулачковые валы 3 испытуемых левого и правого насосов 4 с редуктором 5, передаточный механизм которого приводитс во вращение валом от привода 7. На валу 6 установлен инерционный маховик 8.Test bench 1 for accelerated testing of high-pressure plunger fuel pumps contains coupling sleeves 2, connecting camshafts 3 of the test left and right pumps 4 with gear 5, the transmission mechanism of which is driven by the shaft 7 from the drive shaft 7. On the shaft 6, an inertial flywheel 8 is installed.

Испытуемые насосы 4 содержат, кроме кулачковых валов 3, плунжеры 9, размещенные во втулках 10, кажда из которых имеет наполнительное 11 и отсечное 12 отверсти и надплунжер- ную полость 13, образованную торцом плунжера 9 и втулкой 10.The test pumps 4 contain, in addition to camshafts 3, plungers 9, placed in sleeves 10, each of which has a filling 11 and a shut-off 12 aperture and a pre-plunger cavity 13 formed by the end face of the plunger 9 and the sleeve 10.

Способ может быть реализован следующим образом.The method can be implemented as follows.

На стенд 1 устанавливают два исптуемых топливных насоса 4, подключают Kt топливной системе низкого давлени (не показана), с помощью муфт соедин ют насосы 4 и редуктором 5 так, что начало подачи топлива секци ми одного , .например левого, , насоса 4 смещаетс в сторону опережен или в сторону запаздывани начала пдачи одноименными секци ми правого насоса 4 на величину угловой продолжительности активного хода их плунжров . Моментч начала подачи топлива фиксируют с помощью угловой шкалы, нанесенной на внешней поверхности мховика 8 и определ ют известным способом - по движению мениска топлива в стекл нной трубке, присоединенной к штуцеру топливного насоса вместо топливопровода высокого давлени . Псле этого снимают со штуцера испыту Two tested fuel pumps 4 are installed on stand 1, a low pressure fuel system (not shown) is connected Kt, pumps 4 are connected by a coupling and gear 5 so that the beginning of the fuel supply by sections of one, for example left, pump 4 is displaced in the side is advanced or in the direction of delay in the beginning of the delivery by the same sections of the right pump 4 by the value of the angular duration of the active stroke of their plungers. The moment of the beginning of the fuel supply is fixed using an angular scale deposited on the outer surface of the wind wheel 8 and determined in a known manner by the movement of the fuel meniscus in a glass tube connected to the fitting of the fuel pump instead of the high pressure fuel line. Psle removed from the test nozzle

мого насоса стекл нную трубку, под0my pump glass tube, under0

5five

00

5five

соедин ют топливопроводы высокого давлени с форсунками (не показаны) и привод т насосы 2 и 3 во вращение.Connecting the high pressure fuel lines to the injectors (not shown) and driving the pumps 2 and 3 into rotation.

Поцачу топлива насосами устанавливают одинаковой и равной номинальной подаче при работе насосов на двигателе .Hose fuel pumps set the same and equal to the nominal flow when the pump is running on the engine.

При вращении кулачкового вала 3 одного , например левого, из испытываемых насосов 4 после перекрыти верхним торцом плунжера 9 наполнительного отверсти 11 начинаетс активный ход плунжера 9, давление топлива в над- плунжерной полости 13 повышаетс и, соответственно, возрастает крут щий момент на валу 6 привода. Вал 6 подвергаетс крутильной деформации, в результате чего действительна мгновенна углова скорость кулачкового вала 3 уменьшаетс и действительна скорость плунжера 9 (крива I) становитс меньше теоретической (крива II), рассчитанной из услови равномерного вращени кулачкового вала 9.When the camshaft 3 is rotated, one of the test pumps 4, for example, left, after the upper end of the plunger 9 of the filling hole 11 is blocked, the active stroke of the plunger 9 begins, the fuel pressure in the supra-plunger cavity 13 rises and, accordingly, the torque increases . The shaft 6 undergoes torsional deformation, as a result of which the actual instantaneous angular velocity of the camshaft 3 decreases and the actual speed of the plunger 9 (curve I) becomes less than the theoretical (curve II) calculated from the condition of uniform rotation of the camshaft 9.

Снижение действительной скорости плунжера 9 приводит к уменьшению объемной скорости подачи секци ми левого -насоса 4 и , следовательно, к снижению давлений топлива (крива III) в надплунжерной полости 13 по сравнению с давлением, развиваемым плунжером в надплунжерной полости 13 при условии равномерного вращени кулачкового вала 3. Поскольку закономерности изменени скорости плунжера и уровень максимального давлени топлива в надплунжерной полости 13 определ - ют величину нагрузок,воспринимаемых основными элементами топливного насоса (кулачок, толкатель, плунжерна пара, нагнетательный клапан, штуцер), возможность их целенаправленного из- 5 менени путем изменени крутильной податливости вала 6 позвол ет также повысить достоверность испытаний.A decrease in the actual speed of the plunger 9 leads to a decrease in the volumetric feed rate of the left-pump 4 sections and, consequently, to a decrease in fuel pressure (curve III) in the above-plunger cavity 13 compared to the pressure developed by the plunger in the above-plunger cavity 13 under the condition that the camshaft is even 3. Since the patterns of change in the plunger speed and the level of maximum fuel pressure in the above-plunger cavity 13 determine the magnitude of the loads perceived by the main elements of the fuel pump ( cam, pusher, plunger pair, discharge valve, choke), the possibility of their purposeful change by changing the torsional flexibility of the shaft 6 also increases the reliability of the tests.

00

Так как крутильную податливость- вала 6 можно выполнить равной податливости привода топливного насоса на реальном двигателе внутреннего сгорани , а ее величина определ ет величины действительных мгновенных скоростей плунжера и давлений топлива в надплунжерной полости 13 левого насоса 4, то значени послелних, а следовательно, и нагруженность основных элементов этого насоса, близки к реальным при работе насоса на двигателе,Since the torsional flexibility of the shaft 6 can be made equal to the compliance of the fuel pump drive on a real internal combustion engine, and its value determines the values of the actual instantaneous plunger speeds and fuel pressures in the above-plunger cavity 13 of the left pump 4, then the post values and, consequently, the loading the main elements of this pump are close to real when the pump is running on the engine,

В конце активного хода плунжера 9 (точка А на кривой I), т.е. в момент отсечки, когда его регулирующа кромка откроет отсечное отверстие 12, давление топлива в над- плунжерной полости 13 левого насоса 4 и деформаци вала 6 максимальны. После отсечки давление топлива в надплунжерной полости 13 резко падает , что приводит к резкому уменьшению крут щего момента, передавае- - мого валом 6, и, как следствие, к сн тию в нем деформации кручени . Благодар этому кулачковые валы 3 насосов 4 получают значительное уг- лов ое ускорение. Этот момент совпадает с началом активного хода плунжера 9 правого насоса 4, вследствие чего процесс нагнетани этим насосом 4 происходит при повышенных (по сравнению с теоретическими) ускорении и скорости плунжера (крива IV). Это приводит к более крутому нарастанию давлени топлива (крива V) в надплунжерной полости 13 правого насоса 4, достижению максимальной величины давлени примерно на 30% большей, чем в другом насосе . Последнее обсто тельство позвол ет обеспечить соответствующеее увеличение нагрузок, действующих в основных элементах правого топливного насоса 4 и за счет этого ускорить испытание его на безотказность.At the end of the active stroke of the plunger 9 (point A on curve I), i.e. at the moment of cut-off, when its regulating edge opens the shut-off hole 12, the fuel pressure in the supra-plunger cavity 13 of the left pump 4 and the deformation of the shaft 6 are maximum. After the cut-off, the fuel pressure in the above-plunger cavity 13 drops sharply, which leads to a sharp decrease in the torque transmitted by the shaft 6, and, as a result, to the removal of the twisting deformation in it. Due to this, the cam shafts of the 3 pumps 4 get a significant angular acceleration. This moment coincides with the beginning of the active stroke of the plunger 9 of the right pump 4, as a result of which the pumping process by this pump 4 occurs at increased (compared to theoretical) acceleration and plunger speed (curve IV). This leads to a steeper increase in fuel pressure (curve V) in the above-plunger cavity 13 of the right-hand pump 4, achieving a maximum pressure value of about 30% greater than that of the other pump. The latter circumstance allows us to ensure a corresponding increase in the loads acting in the main elements of the right-hand fuel pump 4 and thereby accelerate its testing for reliability.

Поскольку в предлагаемом способе испытани на безотказность топливных насосов высокого давлени в одном насосе 4 действуют нагрузки, аналогичные нагрузкам при работе насоса на двигателе, а в другом насосе 4 действуют нагрузки, существенно превышающие их, то путем сравнени времени наработки насосов 4 до возникновени аналогичных отказов имеетс возможность определени коэффициента ускорени испытаний на безотказность по каждому элементу топливного насоса, что повышает достоверность испытаний.Since in the proposed method of testing the reliability of high-pressure fuel pumps in one pump 4 are loads similar to the loads when the pump is running on the engine, and the other pump 4 has loads that are significantly higher than them, by comparing the time of pump 4 to the occurrence of similar failures the ability to determine the acceleration rate of reliability tests for each element of the fuel pump, which increases the reliability of the tests.

Дл другого варианта, когда начало подачи топлива секци ми правого насоса 4 опережает начало подачи топлива секци ми левого насоса 4 на величину угловой продолжительности активного хода их плунжеров,перегрузкам иFor another option, when the start of the fuel supply by sections of the right pump 4 is ahead of the beginning of the fuel supply by sections of the left pump 4 by the angular duration of the active stroke of their plungers, overloads and

ускоренным испытани м подвергаетс subjected to accelerated testing

левый насос 4, а правый насос 4 работает в услови х, приближенных к услови м реальной эксплуатации на двигателе .the left pump 4 and the right pump 4 operate under conditions close to the conditions of actual operation on the engine.

Изобретение позвол ет также повысить достоверность таких испытаний по сравнению с известными способамиThe invention also makes it possible to increase the reliability of such tests compared to known methods.

за счет исключени возникновени нагрузок , несвойственных реальной эксплуатации топливного насоса на дизеле , возможности целенаправленного увеличени значений нагрузок и воз5 можности определени коэффициента ускорени испытаний (в том числе и по каждому элементу) благодар одновременной работе Двух насосов, один из которых подвергаетс реальнымby eliminating the occurrence of loads unusual for the actual operation of the fuel pump on a diesel engine, the possibility of purposefully increasing the values of loads and the possibility of determining the acceleration factor of the tests (including for each element) due to the simultaneous operation of Two pumps, one of which is subjected to real

величинам нагрузок, а другой - перегрузкам .load values, and the other - overloads.

Claims

Invention Formula

5 1. A method for accelerating the endurance tests of high-pressure plunger fuel pumps, which consists in the fact that the fuel lines of at least two pumps of the same

Dimension 0 communicates with the fuel source and nozzles, kinematically connects the camshafts of the pumps to each other and the drive, and at the same time informs the camshafts of the pumps rotational motion with the same given speed, which in order to increase performance, prior to testing, the load law is set pump camshaft, and the beginning of the fuel supply by sections of each pump is sequentially shifted from the beginning of the fuel supply by the like sections of the other

pumps by the amount determined by the active stroke of the tested pump plunger.

2. The method according to claim 1, differing tout and also with the fact that setting the law of resistance on the cam shaft to

coca is accomplished by setting the pump feed rate.

3. Method according to Claims 1 and 2, characterized in that the start of fuel supply is shifted by turning the pump camshaft by the angular duration of the active stroke of the plunger.

eleven

FIG. I

Phage.Z