196669. lajstromszámú szabadalom • Teljesítményarányos üzemóra mérőberendezés Diesel-üzemű munkagépekhez
5 196 669 6 nyomócső hossza csak a nyomáshullám előrefutási ideje szempontjából bír jelentőséggel. Az előrefutó nyomáshullám természetesen áramlást, azaz előrefutó sebcsséghullámot is eredményez. Ezt az idézi elő, hogy a nyomáshullám terjedésekor a nyomás egyre hosszabb csőszakaszban érvényesül, és a hullám homlokfrontja mögött a nyomásváltozás arányában a tüzelőanyag rugalmasan összenyomódik. Ehhez természetesen térfogatváltozás tartozik, melyet a befecskendező dugattyú folyamatos elmozdulása biztosít. A rugalmas (VR) összenyomódás kialakuló befecskendezési (Pb) nyomástól, a tüzelőanyag rugalmassági E modulusától, valamint a B fejszelep feletti (VÖ) össztérfogattól függ, mely utóbbiba beleértendő a nyomócső és a fúvóka nyitás előtti térfogata is. A rugalmas összenyomódás az alábbi egyszerű lineáris összefüggéssel írható le: VR = ^ VÖ (mm3) E Mivel a dugattyú szállítása a B fejszelep nyitása után alapvetően a nyomócsőben lévő tüzelőanyag összenyomására fordítódik, az A szivattyúelem szállítása arányos a rugalmas összenyomódás nagyságával, a tüzelőanyag rugalmas összenyomódása pedig a befecskendezési nyomással, az előbbi összefüggés szerint. Amennyiben tehát érzékelni tudjuk az előrefutó nyomáshullám homlokfrontja mögött impulzusszcnícn létrejött nyomásnövekedés nagyságái, egy az A szivattyúelem szállításával arányos paramétert nyerünk. További feltételként azt kell megvalósítani, hogy a nyomás nagyságát a szállítási késedelemnek abban a részében érzékeljük, amely a B fejszelep nyitásától a nyomáshullám homlokfrontjának lezárt fúvókához való megérkezéséig tart. A fúvókanyitás, áz áramlási veszteségek, a tehermentesítés torzítja az égéstérbe bejutó anyagmennyiséget, és a szállítási késedelem említett szakaszát követően már csak legfeljebb elméletileg követhető bonyolult nyomásviszonyok teremtődnek a visszaverődő nyomáshullámok, valamint a fúvókanyitás és tehermentesítés miatt létrejövő negatív nyomáshullámok hatása következtében. A fúvókanyitás, és az égéstérbe áramlás veszteségeinek dugattyú szállítását torzító hatása tapasztalataink szerint arányos - a motor, ill. a befecskendező szivattyú bütykös tengely egész fordulatszám tartományában — a szivattyúelem elméleti szállításával. Összességében tehát, ha a befecskendező szivattyú egyetlen eleménél a B fejszelep feletti ponton — ahol a dugattyú által keltett nyomáshullám kiindul - a fejszelep nyitás pillanatában igen gyors érzékelésre képes jeladóval észleljük a befecskendezési nyomást, jó közelítésű pillanatnyi teljesítményarányos paramétert kapunk. Erre alkalmas jeladó elem az F piezoelektromos kristály, melyet a fentebb említettek miatt a B fejszelep és nyomócső csatlakozás közé kell elhelyezni. Az F piezoelektromos kristály méréstartománya stabil ( — 200 'C—t- 200 °C), nyomásállékonysága rendkívül nagy, tehát térfogata nagy nyomások mérésekor sem változik számottevőén. Az F piezoelektromos kristálynak nagyon jó a szigetelő értéke, ezért felületén a töltések az idő folyamán csak íassan egyenlítődnek ki. így az F piezoelektromos kristály a befecskendezés kezdetén a B rejszelep feletti kialakuló nyomásertéket érzékeli, ill. azzal arányos feszültséget ad le. Kvázisztatikus mérési jellege következtében viszont nem érzékeli az adagolócsőben visszaverődő nyomáshullámok okozta változó nyomásérlékckct egy befecskendezés ideje alatt. Mivel az F piezoelektromos kristály mechanikai és villamos tulajdonságai az idő folyamán gyakorlatilag állandók maradnak, azon kifáradási jelenség nem fordul elő, így célszerűen alkalmazható hosszú ideig tartó mérésekhez. A piezoelektromos kristály által adott jelet sem mágneses terek, sem szikrázásokból keletkező impulzusok nem befolyásolják. Az F piezoelektromos kristályon fellépő elektromos töltést dolgozza fel a 2. ábrán látható jelfeldolgozó egység. Az általunk javasolt berendezés legfőbb előnye tehát, hogy az ismert megoldásoktól eltérően, és tapasztalataink szerint az ismert módszereknél jóval nagyobb pontossággal oldja meg a teljesítményarányos üzemóra mérését. További figyelemreméltó előnye, hogy új, garanciális munkagépekre is felszerelhető, garanciára vonatkozó gyártómüvi előírások megsértése nélkül. Szabadalmi igénypontok 1. Teljesítményarányos üzemóra mérő berendezés dicsei iizemü munkagéphez, ahol a tüzelőanyag adagolását önmagában ismert, célszerűen résvezérlésü forgódugattyús szivattyúelemme! és ehhez csatlakoztatott fejszeleppel ellátott adagoló rendszer végzi, amelynek kilépő furata van a nyomócsőhöz csatlakoztatva azzal jellemezve, hogy a fejszelep (B) kilépő furata (8) és a nyomócső közé egy, az előrefutó nyomáshullám homlokfrontja mögött impulzusszerűen létrejövő nyomásnövekedést érzékelő érzékelő elem van elhelyezve, amely a fcjszclcphez (B) célszerűen menetesen csatlakoztatott szorító elemet (C> tartalmaz, amely szorító elemhez (C) kívülről menetesen, belülről kúp —gömb zárássa központi nyílásával a fejszelep (B) kilépő furatához (8) csatlakozó közdarab (D) van csatlakoztatva, amelynek oldalában kúposán végződő furat van, amelyhez jeladó aljzatból (E) és piezoelektromos kristályt (F) magába foglaló jelvevő testből (G) álló nyomásérzékelő van csatlakoztatva, és a piezoelektromos kristály (F) villamos jelfeldolgozó egységhez van csatlakoztatva. 2. Az 1. igénypont szerinti teljesítményarányos üzemóra mérő berendezés azzal jellemezve, hogy a közdarab (D) oldalsó kúposán végződő furatához kúp-gömb csatlakozással van a jeladó rl/zat (E) csatlakoztatva. 3. Az 1. igénypont szerinti teljesítményarányos üzemóra mérő berendezés, azzal jellemezve, hogy ;; jelfeldolgozó egység a piezoelektromos kristályhoz (F) csatlakoztatott, annak töltését felerősítő nagy bemenő impcdanciájú jel vevő erősítőt (IS), ennek ksme-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
