RU209195U1 - STAND FOR TESTING OIL INJECTORS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к стендам и устройствам для испытания систем и узлов двигателя.Стенд для испытания масляных форсунок включает приемную камеру с расположенными с одной стороны масляной форсункой и с другой стороны - мишенью, и пробоотборник. Масляная форсунка расположена в приемной камере горизонтально. Приемная камера разделена внутренней перегородкой на две части и включает две мишени в виде соосных круглых отверстий равного диаметра, одно из которых расположено в перегородке, разделяющей приемную камеру, а второе - в стенке приемной камеры, наиболее удаленной от масляной форсунки. Расстояние от масляной форсунки до ближайшей мишени равно расстоянию между масляной форсункой и поршнем при ее установке на двигатель и положении поршня в нижней мертвой точке, расстояние от масляной форсунки до наиболее удаленной мишени равно расстоянию между масляной форсункой и поршнем при ее установке на двигатель и положении поршня в верхней мертвой точке. Между приемной камерой и пробоотборником расположен коллектор. Пробоотборник может быть выполнен в виде мерной емкости и иметь градуированную шкалу.The utility model relates to the field of engine building, in particular to benches and devices for testing engine systems and components. The bench for testing oil injectors includes a receiving chamber with an oil nozzle located on one side and a target on the other side, and a sampler. The oil nozzle is located horizontally in the receiving chamber. The receiving chamber is divided into two parts by an internal partition and includes two targets in the form of coaxial round holes of equal diameter, one of which is located in the partition separating the receiving chamber, and the second in the wall of the receiving chamber, the furthest from the oil nozzle. The distance from the oil nozzle to the nearest target is equal to the distance between the oil nozzle and the piston when it is installed on the engine and the piston is at bottom dead center, the distance from the oil nozzle to the most distant target is equal to the distance between the oil nozzle and the piston when it is installed on the engine and the piston is in position at top dead center. A collector is located between the receiving chamber and the sampler. The sampler can be made in the form of a measuring container and have a graduated scale.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к стендам и устройствам для испытания систем и узлов двигателя.The utility model relates to the field of engine building, in particular to stands and devices for testing engine systems and components.

В форсированных двигателях внутреннего сгорания часто применяют охлаждение поршней с помощью так называемых масляных форсунок - устройств для подачи масла из системы смазки к днищу или во внутреннюю полость поршня. К таким форсункам предъявляются специальные требования, в частности - обеспечение заданного количества масла, непосредственно попадающего в заданную зону днища или в полость поршня.In forced internal combustion engines, piston cooling is often used with the help of so-called oil nozzles - devices for supplying oil from the lubrication system to the bottom or into the internal cavity of the piston. Special requirements are imposed on such nozzles, in particular, the provision of a given amount of oil that directly enters a given zone of the bottom or into the piston cavity.

Известно устройство для испытания системы охлаждения поршня, в котором выполнение форсункой требования о попадании достаточного количества масла в заданную часть поршня оценивается визуально посредством наблюдения за потоками масла (А.С. 424033, опубл. 15.04.1974. Бюл. №14). По известному решению, устройство включает подвижные и неподвижные детали, а также поршень, выполненный из оптически прозрачного материала.A device for testing a piston cooling system is known, in which the nozzle's fulfillment of the requirement for a sufficient amount of oil to enter a given part of the piston is assessed visually by observing the oil flows (A.S. 424033, publ. 15.04.1974. Bull. No. 14). According to the known solution, the device includes movable and fixed parts, as well as a piston made of an optically transparent material.

К недостаткам известного решения относится невозможность количественной оценки соответствия форсунки охлаждения поршня установленным требованиям.The disadvantages of the known solutions include the impossibility of quantitative assessment of the compliance of the piston cooling nozzle with the established requirements.

Известно устройство для испытания системы охлаждения поршня, в котором обеспечивается раздельный замер количества масла как попавшего в заданную часть поршня, так и не попавшую в нее (А.С. 890100, опубл. 15.12.1981. Бюл. №46). Известное решение включает корпус, выполненный из подвижной и неподвижной частей с установленным в неподвижной части кривошипно-шатунным механизмом, направляющие, подвижную оправку с поршнем. Оправку с поршнем охватывает маслосборник, состоящий из двух частей, связанных каждая со своим баком, причем одна часть охватывает форсунку охлаждения поршня, а вторая часть расположена со стороны выходного отверстия из полости поршня, охлаждаемой маслом. Баки также снабжены каждый отдельными весами. При работе известного устройства происходит подача форсункой охлаждения поршня масла в полость поршня. Отдельные для каждой части маслосборника весы позволяют выполнять измерение массы масла как попавшего в охлаждаемую полость поршня, так и не попавшего туда.A device for testing the piston cooling system is known, which provides separate measurement of the amount of oil both trapped in a given part of the piston and not included in it (AS 890100, publ. 15.12.1981. Bull. No. 46). The known solution includes a housing made of a movable and a fixed part with a crank mechanism installed in the fixed part, guides, a movable mandrel with a piston. The mandrel with the piston is surrounded by an oil sump, which consists of two parts, each connected to its own tank, with one part covering the piston cooling nozzle, and the second part is located on the side of the outlet from the piston cavity cooled by oil. The tanks are also equipped with separate scales each. During the operation of the known device, the cooling nozzle of the piston feeds oil into the piston cavity. Separate scales for each part of the oil sump make it possible to measure the mass of oil both that got into the cooled cavity of the piston and that did not get there.

К недостаткам известного решения относится его высокая сложность, связанная с насыщенностью конструкции механизмами и измерительными приборами.The disadvantages of the known solution include its high complexity associated with the saturation of the design with mechanisms and measuring instruments.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является стенд для испытания форсунок, включающий приемную камеру с расположенными с одной стороны испытуемой форсункой и с другой стороны - пробоотборником (А.С. SU 1153187, опубл. 30.04.1985. Бюл. №16). В известном решении ось форсунки расположена вертикально, а в приемной камере, соосно форсунке и пробоотборнику, размещен газопроницаемый экран. Это, с одной стороны, обеспечивает поступление в пробоотборник только капель жидкости, генерируемых в данный момент форсункой, а, с другой стороны, существенно упрощает конструкцию устройства, за счет исключения из нее дополнительных баков, весов, трубопроводов и т.п.The closest in terms of essential features - the prototype of the claimed utility model - is a stand for testing nozzles, including a receiving chamber with a test nozzle located on one side and a sampler on the other side (A.S. SU 1153187, publ. 30.04.1985. Bull. No. 16). In the known solution, the axis of the nozzle is located vertically, and in the receiving chamber, coaxially with the nozzle and the sampler, a gas-permeable screen is placed. On the one hand, this ensures that only liquid drops generated by the nozzle enter the sampler, and, on the other hand, it significantly simplifies the design of the device by eliminating additional tanks, scales, pipelines, etc. from it.

К недостаткам известного решения относится низкая точность при испытании форсунок, работающих при малых давлениях, например, форсунок охлаждения поршня. Если у топливных форсунок давление начала впрыска составляет не менее 250 кг/см², у форсунок охлаждения поршня его величина примерно в 25-35 раз меньше. Поэтому формирование струи распыляемой жидкости в топливных форсунках в меньшей степени зависит от направления впрыска - от силы тяжести. Формирование струи при впрыске форсунками охлаждения поршня происходит при меньшем давлении и, соответственно, при большем влиянии на траекторию струи силы тяжести. Поэтому при использовании известного решения для испытания форсунок охлаждения поршня могут быть получены некорректные результаты: за счет влияния силы тяжести в мишень попадет все поданное форсункой масло, включая то, которое, в реальных условиях двигателя, в заданную часть поршня не попадает.The disadvantages of the known solutions include low accuracy when testing nozzles operating at low pressures, for example, piston cooling nozzles. If for fuel injectors the injection start pressure is at least 250 kg/cm ² , for piston cooling injectors its value is about 25-35 times less. Therefore, the formation of a jet of atomized liquid in fuel injectors depends to a lesser extent on the direction of injection - on gravity. The formation of a jet during injection by piston cooling nozzles occurs at a lower pressure and, accordingly, with a greater influence on the trajectory of the jet of gravity. Therefore, when using the well-known solution for testing piston cooling nozzles, incorrect results can be obtained: due to the influence of gravity, all the oil supplied by the nozzle will get into the target, including that which, under real engine conditions, does not fall into a given part of the piston.

Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является устранение недостатков прототипа - создание стенда для испытания масляных форсунок систем охлаждения поршня.The technical problem to be solved by this utility model is to eliminate the shortcomings of the prototype - the creation of a stand for testing oil nozzles of piston cooling systems.

Поставленная техническая задача решается за счет совокупного применения следующих конструктивных решений:The set technical problem is solved through the combined use of the following design solutions:

- горизонтального расположения испытуемой форсунки на стенде,- horizontal arrangement of the tested injector on the stand,

- применения двух кольцевых мишеней, последовательно расположенных на заданных расстояниях от испытуемой форсунки.- the use of two ring targets, sequentially located at specified distances from the test nozzle.

Новизной в стенде для испытания масляных форсунок, предлагаемом в качестве настоящей полезной модели, является совмещение горизонтального расположения масляной форсунки при испытаниях и применение для количественной оценки соответствия масляной форсунки заданным требованиям двух кольцевых мишеней, последовательно расположенных от нее на заданных расстояниях.A novelty in the oil injector test stand proposed as the present utility model is the alignment of the horizontal position of the oil injector during testing and the use of two annular targets successively located from it at given distances to quantify the compliance of the oil injector with the specified requirements.

Указанные признаки является новыми, существенным и промышленно выполнимыми и направлены на решение поставленной полезной моделью технической задачи.These features are new, significant and industrially feasible and are aimed at solving the technical problem set by the utility model.

Конструкция стенда для испытания масляных форсунок, предлагаемая в соответствии с заявляемой полезной моделью, поясняется чертежом (фиг. 1) и включает приемную камеру с основанием 1, передней стенкой 2, перегородкой 3 и задней стенкой 4, коллектор 5 и пробоотборник 6.The design of the stand for testing oil nozzles, proposed in accordance with the claimed utility model, is illustrated by the drawing (Fig. 1) and includes a receiving chamber with a base 1, a front wall 2, a partition 3 and a rear wall 4, a collector 5 and a sampler 6.

В передней стенке 2 предусмотрено место для установки масляной форсунки 7.In the front wall 2 there is a place for installing an oil nozzle 7.

Перегородка 3 расположена относительно масляной форсунки 7 на расстоянии, равном расстоянию от масляной форсунки 7, при ее установке в двигатель (на фиг.1 не показан), до места на поршне, куда должно быть подано масло, при нахождении поршня в нижней мертвой точке.The partition 3 is located relative to the oil nozzle 7 at a distance equal to the distance from the oil nozzle 7, when it is installed in the engine (not shown in figure 1), to the place on the piston where oil should be supplied, when the piston is at bottom dead center.

Задняя стенка 4 расположена относительно масляной форсунки 7 в положении «Б» - на расстоянии, равном расстоянию от масляной форсунки 7, при ее установке в двигатель (на фиг. не показан), до места на поршне, куда должно быть подано масло, при нахождении поршня в верхней мертвой точке.The rear wall 4 is located relative to the oil nozzle 7 in position "B" - at a distance equal to the distance from the oil nozzle 7, when it is installed in the engine (not shown in Fig.), to the place on the piston where oil should be supplied, when piston at top dead center.

Таким образом, расстояние между стенками 3 и 4 равно полному ходу поршня, который при работе двигателя требуется охлаждать с помощью масляной форсунки 7.Thus, the distance between walls 3 and 4 is equal to the full stroke of the piston, which, when the engine is running, needs to be cooled using oil nozzle 7.

В стенках 3 и 4 выполнены круглые отверстия 31 и 41, соответственно. Отверстия 31 и 41 имеют равные диаметры, выполнены соосно друг другу и представляют собой мишени, куда должен попасть струя 8 масла или технологической жидкости, имитирующей масло (далее - жидкости).Walls 3 and 4 have round holes 31 and 41, respectively. Holes 31 and 41 have equal diameters, are made coaxially to each other and represent targets where a jet 8 of oil or a process liquid simulating oil (hereinafter referred to as liquids) must fall.

К задней стенке 4 с наружной стороны приемной камеры прикреплен коллектор 5, выполненный в виде детали трубчатой формы с внутренним каналом 51. Канал 51, по крайней мере, в месте прилегания коллектора 5 к задней стенке 4 имеет диаметр, равный диаметру отверстия 41 и расположен соосно отверстию 41.A collector 5 is attached to the rear wall 4 on the outside of the receiving chamber, made in the form of a tubular part with an internal channel 51. The channel 51, at least in the place where the collector 5 adjoins the rear wall 4, has a diameter equal to the diameter of the hole 41 and is located coaxially hole 41.

Под коллектором 5 расположен пробоотборник 6. Пробоотборник 6 может быть выполнен в виде мерной емкости и иметь градуированную шкалу.A sampler 6 is located under the collector 5. The sampler 6 can be made in the form of a measuring container and have a graduated scale.

Предлагаемый в качестве настоящей полезной модели стенд для испытания масляных форсунок работает следующим образом.Proposed as a real utility model stand for testing oil injectors works as follows.

Масляную форсунку 7 устанавливают и закрепляют в передней стенке 2 приемной камеры. Способ и устройство закрепления масляной форсунки 7 могут быть любыми, известными из уровня техники и соответствующими ее конструктивным особенностям.The oil nozzle 7 is installed and fixed in the front wall 2 of the receiving chamber. The method and device for fixing the oil nozzle 7 can be any known from the prior art and corresponding to its design features.

Подают к масляной форсунке 7 жидкость.Served to the oil nozzle 7 liquid.

При впрыске струя 8 жидкости развивается в направлении стенок 3 и 4.During injection, the liquid jet 8 develops in the direction of walls 3 and 4.

За счет того, что развитие струи 8 происходит в направлении не сверху вниз, а по горизонтали, часть жидкости может не попасть в мишени 31 и 41. Это может произойти, например, при несоответствии фактического давления подачи заданному: при этом струя 8, имеющая меньшую кинетическую энергии, чем требуется, не долетит до одной или обеих мишеней, или под действием силы тяжести будет полностью или частично отклонена от одной или обеих мишеней. Кроме того, несоответствие формы сопла форсунки 7 заданной форме может привести к развитию вместо струи 8 факела с углом раскрытия, при котором через мишени 31 и 41 пройдет количество жидкости, меньшее заданного.Due to the fact that the development of the jet 8 occurs in the direction not from top to bottom, but horizontally, part of the liquid may not fall into the targets 31 and 41. This can happen, for example, if the actual supply pressure does not correspond to the given one: in this case, the jet kinetic energy than required, will not reach one or both targets, or under the influence of gravity will be completely or partially deflected from one or both targets. In addition, the inconsistency of the shape of the nozzle of the nozzle 7 with the given shape can lead to the development instead of the jet 8 of the torch with an opening angle at which the amount of liquid less than the specified one will pass through the targets 31 and 41.

Таким образом, горизонтальное расположение оси масляной форсунки 7 при испытаниях повышает точность испытаний, так как позволяет выявить случаи несоответствий при изготовлении деталей масляной форсунки 7.Thus, the horizontal arrangement of the axis of the oil nozzle 7 during testing increases the accuracy of the tests, as it allows to identify cases of inconsistencies in the manufacture of parts of the oil nozzle 7.

Струя 8 жидкости, прошедшая через мишень 41, попадает в коллектор 5, откуда по каналу 51 стекает в пробоотборник 6. После завершения испытаний может быть проведено определение количества жидкости в пробоотборнике 6 объемным или весовым способом в зависимости от того, в каких единицах оно регламентировано в нормативной документации на масляную форсунку.A jet 8 of liquid that has passed through target 41 enters collector 5, from where it flows through channel 51 into sampler 6. After completion of the tests, the amount of liquid in sampler 6 can be determined by volume or by weight, depending on the units in which it is regulated in normative documentation for the oil nozzle.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение точности при испытаниях масляных форсунок систем охлаждения поршня.The technical result of the proposed utility model is to increase the accuracy in testing oil nozzles of piston cooling systems.

Claims (9)

1. Стенд для испытания масляных форсунок, включающий приемную камеру с расположенными с одной стороны испытуемой масляной форсункой и с другой стороны мишенью, и пробоотборник, отличающийся тем, что1. Stand for testing oil nozzles, including a receiving chamber with a test oil nozzle located on one side and a target on the other side, and a sampler, characterized in that - испытуемая масляная форсунка расположена в приемной камере горизонтально,- the oil nozzle under test is located horizontally in the receiving chamber, - приемная камера разделена внутренней перегородкой на две части,- the receiving chamber is divided by an internal partition into two parts, - включает две мишени в виде соосных круглых отверстий равного диаметра, одно из которых расположено в перегородке, разделяющей приемную камеру, а второе – в- includes two targets in the form of coaxial round holes of equal diameter, one of which is located in the partition separating the receiving chamber, and the second - in стенке приемной камеры, наиболее удаленной от испытуемой масляной форсунки,the wall of the receiving chamber furthest from the oil nozzle under test, - расстояние от испытуемой масляной форсунки до ближайшей мишени равно расстоянию между испытуемой масляной форсункой и поршнем при ее установке на двигатель и положении поршня в нижней мертвой точке,- the distance from the tested oil nozzle to the nearest target is equal to the distance between the tested oil nozzle and the piston when it is installed on the engine and the piston is at bottom dead center, - расстояние от испытуемой масляной форсунки до наиболее удаленной мишени равно расстоянию между испытуемой масляной форсункой и поршнем при ее установке на двигатель и положении поршня в верхней мертвой точке,- the distance from the tested oil nozzle to the most distant target is equal to the distance between the tested oil nozzle and the piston when it is installed on the engine and the piston is at top dead center, - включает коллектор, расположенный между приемной камерой и пробоотборником.- includes a collector located between the receiving chamber and the sampler. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пробоотборник выполнен в виде мерной емкости и имеет градуированную шкалу.2. The device according to p. 1, characterized in that the sampler is made in the form of a measuring container and has a graduated scale.

Images