RU2778592C1 - Способ импульсного нагружения плунжерных пар тнвд - Google Patents
Способ импульсного нагружения плунжерных пар тнвд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778592C1 RU2778592C1 RU2022102286A RU2022102286A RU2778592C1 RU 2778592 C1 RU2778592 C1 RU 2778592C1 RU 2022102286 A RU2022102286 A RU 2022102286A RU 2022102286 A RU2022102286 A RU 2022102286A RU 2778592 C1 RU2778592 C1 RU 2778592C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- pneumatic drive
- high pressure
- pressure fuel
- pump
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000000051 modifying Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 101700050571 SUOX Proteins 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Abstract
Способ импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД включает поочередный подвод и отвод сжатого воздуха к пневматическому приводу насоса. В качестве гидравлической части установки, необходимой для осуществления предлагаемого способа, используют непосредственно испытуемое изделие - плунжерную пару ТНВД. Управление движением поршня пневматического привода осуществляют электроклапанами пневматического привода, подавая на них соответствующий широтно-импульсно модулированный управляющий сигнал от электронного блока управления, позволяющего осуществлять ручное и автоматическое управление подачей управляющих сигналов. Обеспечивают постоянный контакт между торцами штока поршня пневматического привода и плунжера плунжерной пары ТНВД поджатием плунжера к штоку поршня возвратной пружиной. Для перемещения плунжера испытуемой плунжерной пары ТНВД на рабочем ходе используют перемещение штока поршня пневматического привода, а для перемещения упомянутого плунжера в обратном направлении - усилие возвратной пружины плунжера плунжерной пары ТНВД. В качестве технологической жидкости, подаваемой в полость испытуемого изделия используют моторное масло. Способ включает сброс давления из линии нагнетания после завершения испытаний. Ручное управление электроклапанами пневматического привода используют в том числе для прокачки линии нагнетания и удаления из нее воздуха. 2 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к технологии производства топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано при автофретировании и испытаниях компонентов топливных систем Common Rail.
Топливная аппаратура двигателей внутреннего сгорания включает гидравлические компоненты, внутренние полости которых в эксплуатации нагружены высоким давлением топлива. Особенно это относится к компонентам систем Common Rail, в которых во время работы двигателя находится топливо под давлением порядка 160 МПа и выше. Ярким примером могут служить втулки плунжеров топливных насосов высокого давления (далее -ТНВД).
Создание колебаний давления топлива или других жидкостей, применяемых в роли технологических жидкостей, во внутренних полостях втулок плунжеров в процессе производства плунжерных пар ТНВД может быть целесообразно, по крайней мере, в двух случаях: во-первых, для осуществления автофретирования - гидроимпульсного упрочнения и, во-вторых, при испытаниях - для имитации эксплуатационного нагружения.
Известен способ гидравлического испытания, предполагающий использование для испытаний двух рабочих сред с различными физико-химическими характеристиками и включающий следующие этапы:
- заполнение внутренней полости испытуемого изделия первой рабочей средой,
- создание во внутренней полости испытуемого изделия начального давления и последующее изменение давления до заданного значения с помощью усилителей давления, выполненных в виде бустерных цилиндров, подключаемых к испытуемому изделию параллельно;
- отключение при достижении заданного уровня давления во внутренней полости изделия всех бустерных цилиндров, кроме одного;
- выдержка испытуемого изделия под давлением в течении заданного временного интервала (пат. RU 2649619, опубл. 04.04.2018. Бюл. №10).
По известному решению, первая рабочая среда, используемая для привода усилителей давления, представляет собой гидравлическое масло. В качестве второй рабочей среды, применяемой для заполнения внутренней полости изделия, используется вода.
После достижения с помощью бустерных цилиндров заданного уровня давления испытания продолжают при постоянном давлении. Количество бустерных цилиндров, необходимое для осуществления известного способа, может быть равно единице, но предпочтительным вариантом является поочередное использование множества бустерных цилиндров с последовательно увеличивающимися коэффициентами усиления. При этом каждый бустерный цилиндр укомплектован отдельным насосом двойного действия для привода.
К недостаткам известного решения относятся:
- необходимость использования бустерных цилиндров с различными коэффициентами усиления;
- необходимость использования отдельных насосов для привода каждого бустерного цилиндра;
- использование воды в качестве одной из рабочих сред, что создает риски коррозионного повреждения деталей или удорожает процесс из-за необходимости в воду введения антикоррозионных присадок;
- проведение испытаний при постоянном давлении.
В различных отраслях техники широко распространены пневмогидравлические агрегаты. К их числу относятся, например, пневмогидравлические насосы, предназначенные для создания давления в какой-либо полости или перекачки жидкости под высоким давлением. Как правило, пневмогидроусилитель содержит поршневую и штоковую или плунжерную камеры, из которых первая имеет больший диаметр, а вторая - меньший, причем, роль плунжера выполняет шток, жестко соединенный с поршнем (Пневмогидравлический привод. [Электронный ресурс]. URL: https://xn--80adfdbscmorebdjpezh9nvd.xn--plai/shop/product/pnevmogidravlicheskiy-privodpnevmogidravlicheskiy-privod/ (дата обращения: 06.01.2022)).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков решением - прототипом предлагаемого изобретения - являются испытания с использованием гидравлических насосов высокого давления с пневматическим приводом производства компании HYDRAULICS International Inc., включающие поочередный подвод и отвод сжатого воздуха к пневматическому приводу насоса (Лимаев С.Л. Гидравлические насосы высокого давления с пневматическим приводом [Электронный ресурс]. URL: https://hiipumps.ru/download/literature/PumpsRus.pdf (дата обращения: 06.01.2022)). Плунжер гидравлического насоса, необходимого для проведения испытаний, жестко связан с поршнем пневматического привода. Источником сжатого воздуха для пневматического привода является внешний источник - пневмосеть. Система управления насоса, необходимого для осуществления испытаний изделия, включает ассиметрично нагруженный реверсивный золотниковый распределитель и клапаны.
Перемещение поршня пневматического привода может осуществляться за счет подачи воздуха как в обе полости - над и под поршнем, так и за счет подачи только в полость под поршнем с обеспечением хода всасывания возвратной пружиной, установленной в полости под поршнем.
Используемое при испытаниях известное устройство не может быть подключено к электрической сети и предназначено для разовых и периодических испытаний различных изделий под давлением до 5516 бар.
Известно, что государственный стандарт ГОСТ ISO 9000-2011 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь» определяет понятие «эффективность», как «связь между достигнутым результатом и использованными ресурсами». С этой точки зрения, необходимость для осуществления известного решения отдельного гидравлического насоса понижает его эффективность.
К недостаткам известного решения относятся невозможность осуществления программы нагружения изделий с заданной частотой импульсов, наличие отдельного гидравлического насоса, усложняющего конструкцию, техническое обслуживание и удорожающего устройство для осуществления испытаний, а также отсутствие клапана сброса давления из линии нагнетания после завершения испытаний.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка эффективного способа импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД, позволяющего обеспечить заданное циклическое изменение давления в полостях нагружаемых изделий. Это позволит осуществлять упрочнение втулок плунжеров ТНВД за счет автофретирования и выполнять испытания плунжерных пар ТНВД при имитации реальных условия эксплуатации.
Решение поставленной технической задачи достигается за счет:
- применения в качестве гидравлического насоса в установке, необходимой для осуществления предлагаемого способа, непосредственно испытуемого изделия - плунжерной пары ТНВД;
- управления движением поршня пневматического привода электроклапанами, получающими соответствующий сигнал от электронного блока управления;
- использования двух режимного - ручного и автоматического - управления электроклапанами пневматического привода;
- использования для перемещения поршня пневматического привода изменения давления воздуха в полостях над и под поршнем;
- использования для перемещения плунжера испытуемой плунжерной пары ТНВД, применяемой в качестве гидравлического насоса, на рабочем ходе перемещения штока поршня пневматического привода, а для перемещения упомянутого плунжера в обратном направлении - возвратной пружины плунжера плунжерной пары ТНВД;
- обеспечения постоянного контакта между торцами штока поршня пневматического привода и упомянутого плунжера плунжерной пары ТНВД за счет поджатая плунжера к штоку поршня возвратной пружиной;
- сброса давления из линии нагнетания после завершения испытаний.
Новизной в предлагаемом способе импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД является сочетание
- применения в качестве гидравлического насоса в установке, необходимой для осуществления предлагаемого способа, непосредственно испытуемого изделия - плунжерной пары ТНВД;
- управления движением поршня пневматического привода электроклапанами пневматического привода, получающими соответствующий управляющий сигнал от электронного блока управления;
- использования двух режимного - ручного и автоматического - управления электроклапанами пневматического привода;
- использования ручного режима управления электроклапанами пневматического привода в том числе для прокачки линии нагнетания и удаления из нее воздуха;
- использования для перемещения плунжера испытуемой плунжерной пары ТНВД, применяемой в качестве гидравлического насоса, на рабочем ходе перемещения штока поршня пневматического привода, а для перемещения упомянутого плунжера в обратном направлении - возвратной пружины плунжера плунжерной пары ТНВД;
- обеспечения постоянного контакта между торцами штока поршня пневматического привода и упомянутого плунжера плунжерной пары ТНВД за счет поджатая плунжера к штоку поршня возвратной пружиной;
- сброса давления из линии нагнетания после завершения испытаний. Предлагаемый способ импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД
осуществляется следующим образом.
Испытуемое изделие - плунжерную пару - устанавливают на стенд. При этом, с помощью регулировочных элементов, обеспечивают такое ее осевое положение относительно штока пневматического привода, чтобы торец плунжера был поджать возвратной пружиной к торцу штока.
С помощью электронного блока управления, в ручном режиме управления электроклапанами пневматического привода выполняют от пяти до семи возвратно-поступательных перемещений поршня пневматического привода и находящегося с ним в постоянном контакте плунжера плунжерной пары ТНВД, применяемой в качестве гидравлического насоса, для прокачки линии нагнетания технологической жидкостью и удалении воздуха. В качестве технологической жидкости предлагаемый способ предполагает использование моторного масла.
Электронный блок управления обеспечивает одновременную подачу управляющих сигналов на электроклапаны пневматического привода по следующей схеме:
1) Впуск воздуха в полость над поршнем, выпуск воздуха из полости под поршнем.
2) Выпуск воздуха из полости над поршнем, впуск воздуха в полость под поршнем. Предпочтительным является управление электроклапанами с помощью широтно-импульсно модулированных сигналов. Изменяя продолжительность и частоту подачи управляющих сигналов, можно установить заданный режим нагружения испытуемого изделия. Выбранные параметры могут быть сохранены запоминающим устройством электронного блока управления для повторения в будущем в автоматическом режиме управления.
По командам (сигналам) электронного блока управления электроклапаны последовательно открывают подвод и отвод сжатого воздуха к полостям над и под поршнем пневматического привода.
Заглушают выходной штуцер плунжерной пары. К линии нагнетания подключают датчик давления, связанный с электронным блоком управления.
С помощью электронного блока управления включают нужный режим подачи управляющих сигналов на электроклапаны пневматического привода.
Продолжительность испытаний и/или гидроимпульсного упрочнения определяется заданным количеством циклов нагружения или прочностью испытуемых изделий.
В случае разрушения испытуемого изделия или любой части линии нагнетания, давление в линии нагнетания быстро понизится. Электронный блок управления среагирует на это, отключив подачу сигналов на электроклапаны пневматического привода.
В случае достижения заданного количества циклов нагружения без разрушения испытуемого изделия или какой-либо части линии нагнетания, электронный блок управления так же отключит подачу управляющих сигналов на электроклапаны пневматического привода.
Процесс будет остановлен автоматически.
Приводят в действие клапан сброса давления из линии нагнетания (если испытуемое изделие и все части линии нагнетания остались целыми после нагружения).
Если объектом испытания и/или упрочнения являлась плунжерная пара ТНВД, находившаяся в непосредственном механическом контакте со штоком пневматического привода, ее демонтируют со стенда и вместо нее устанавливают новую плунжерную пару. Если объектом испытания и/или упрочнения являлось также дополнительное изделие, подключенное к упомянутой плунжерной паре через топливопровод высокого давления, демонтируют и заменяют новым это изделие.
При осуществлении предлагаемого способа импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД к плунжерной паре, находящейся в механическом контакте со штоком пневматического привода, могут быть подключены через топливопроводы высокого давления дополнительные изделия, подлежащие испытаниям или гидроупрочнению. В качестве таких изделий могут быть использованы любые гидравлические компоненты топливных систем, внутренние полости которых в эксплуатации нагружены высоким давлением топлива, в том числе - аккумуляторы, корпуса форсунок, корпуса распылителей и др.
Техническим результатом предлагаемого в качестве настоящего изобретения способа импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД является повышение эффективности процессов испытаний и гидроупрочнения гидравлических компонентов топливной аппаратуры, повышение безопасности работ, а также возможность выполнения упрочнения компонентов топливной аппаратуры путем их автофретирования, возможность выполнять гидравлические испытания при переменном давлении, возможность имитировать эксплуатационные режимы работы компонента топливной аппаратуры, что может быть использовано при проведении, например, прочностных или ресурсных испытаний компонентов.
Claims (9)
1. Способ импульсного нагружения плунжерных пар ТНВД, включающий поочередный подвод и отвод сжатого воздуха к пневматическому приводу насоса, отличающий тем, что
в качестве гидравлической части установки, необходимой для осуществления предлагаемого способа, используют непосредственно испытуемое изделие - плунжерную пару ТНВД;
управление движением поршня пневматического привода осуществляют электроклапанами пневматического привода, подавая на них соответствующий управляющий сигнал от электронного блока управления, позволяющего осуществлять ручное и автоматическое управление подачей управляющих сигналов;
обеспечивают постоянный контакт между торцами штока поршня пневматического привода и плунжера плунжерной пары ТНВД поджатием плунжера к штоку поршня возвратной пружиной;
для перемещения плунжера испытуемой плунжерной пары ТНВД на рабочем ходе используют перемещение штока поршня пневматического привода, а для перемещения упомянутого плунжера в обратном направлении - усилие возвратной пружины плунжера плунжерной пары ТНВД;
в качестве технологической жидкости, подаваемой в полость испытуемого изделия, используют моторное масло;
включает сброс давления из линии нагнетания после завершения испытаний.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ручное управление электроклапанами пневматического привода используют в том числе для прокачки линии нагнетания и удаления из нее воздуха.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что на электроклапаны пневматического привода подают широтно-импульсно модулированный сигнал.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2778592C1 true RU2778592C1 (ru) | 2022-08-22 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6349702B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-02-26 | Isuzu Motors Limited | Common-rail fuel-injection system |
| JP2011163138A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Denso Corp | 高圧燃料ポンプの基準時期算出装置 |
| RU2535799C1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Способ диагностики плунжерной пары топливного насоса высокого давления дизеля |
| RU2537994C2 (ru) * | 2010-06-16 | 2015-01-10 | Борис Константинович Зуев | Топливный насос высокого давления |
| RU2730540C1 (ru) * | 2019-10-28 | 2020-08-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Техно Инжиниринг" | Система подачи топлива дизеля |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6349702B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-02-26 | Isuzu Motors Limited | Common-rail fuel-injection system |
| JP2011163138A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Denso Corp | 高圧燃料ポンプの基準時期算出装置 |
| RU2537994C2 (ru) * | 2010-06-16 | 2015-01-10 | Борис Константинович Зуев | Топливный насос высокого давления |
| RU2535799C1 (ru) * | 2013-06-25 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Способ диагностики плунжерной пары топливного насоса высокого давления дизеля |
| RU2730540C1 (ru) * | 2019-10-28 | 2020-08-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Техно Инжиниринг" | Система подачи топлива дизеля |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3652436B1 (en) | Control of a high-pressure compressor | |
| CN201107179Y (zh) | 发动机气缸体疲劳试验机 | |
| EP0747687B1 (en) | Rapid life test system for engine cylinder block | |
| RU2778592C1 (ru) | Способ импульсного нагружения плунжерных пар тнвд | |
| CN106885740B (zh) | 一种基于真三轴加载下的煤岩体蠕变力学行为试验装置 | |
| CN111434916A (zh) | 适用于机械式喷油器容弹喷雾测试的简化测试装置 | |
| CN105275649B (zh) | 用于操作内燃发动机的方法和发动机控制单元 | |
| JP2011220195A (ja) | 圧力保持弁の検査装置および検査方法 | |
| JP4500168B2 (ja) | 特に内燃機関ガス交換弁の油圧アクチュエータの作動方法 | |
| US4041778A (en) | Fuel injection valve testing apparatus | |
| EP2789409A1 (en) | Autofrettage machining device | |
| US9097245B2 (en) | Method and device for refilling and checking the leak-tightness of a fuel injector | |
| KR20170012030A (ko) | 내연 엔진의 실린더 내로 연료를 분사하기 위한 전자 제어식 분사 디바이스를 검사하는 방법 및 대형 디젤 엔진 | |
| KR20070080650A (ko) | 에너지 절약형 유압실린더 내구성 실험 장치 | |
| US5906190A (en) | Air-assisted fuel injection system for ignition quality determination | |
| EP3256715B1 (de) | Kraftstoffversorgungsanlage einer brennkraftmaschine | |
| RU2287097C1 (ru) | Гидравлическая система циклического изменения нагрузки стенда для испытаний рукавов высокого давления | |
| CN103038465A (zh) | 用于发动机气缸的中央润滑液压*** | |
| US2725742A (en) | Apparatus for fatigue testing of hollow bodies | |
| CN112805469B (zh) | 注水泵 | |
| RU206134U1 (ru) | Установка для гидравлического нагружения компонентов систем common rail | |
| RU2755730C1 (ru) | Способ гидравлического испытания компонентов систем common rail | |
| JPS595870A (ja) | ユニツト式燃料噴射ポンプ装置 | |
| CN221054039U (zh) | 一种适用于柴油机喷油器校准的气压装置 | |
| EP4397853A1 (en) | Improved test device for hydraulic components |