203152. lajstromszámú szabadalom • Mérési eljárás dízelmotorok hajtóanyagdózisának meghatározására és berendezés az eljárás foganatosítására
1 HU 203 152 A 2 A találmány tárgya mérési eljárás dízelmotorok hajtóanyagdózisának meghatározására és berendezés az eljárás foganatosítására. A hajtóanyagdózis pontos meghatározása dízelmotoroknál elsőrendű fontosságú. A beszabályozási adatok közül az előbefecskendezési szög, a fordulatszámhatárok, valamint a szelepvezérlés után az egyik lefontosabb. A beszabályozás célja annak a maximális hajtóanyagdózisnak a meghatározása, amely a hengerbe beszívott levegővel még tökéletesen elég. Ezt a beszabályozást motorteljesítménymérő fékpadon végzik oly módon, hogy a hajtóanyagdózist független változóként változtatják és mérik a motor fajlagos, valamint óránkénti hajtóanyag fogyasztását. Az így kapott eredményből szerkesztéssel határozzák meg a motor füsthatárát, valamint az ehhez tartozó hajtóanyagdózist. Az így kapott értékeket az adagolószivattyún állítják be úgy, hogy leszerelik az adagolószivattyút a motorról és próbapadon beállítják a kívánt mértéket. Ezt a műveletet lényegesen gyorsabban lehetne végrehajtani, ha a motoron felszerelt állapotban lehetne megmérni a hajtóanyagdózist. Az adagolószivattyú leszerelésével és próbapadon történő beállításával kapcsolatban az a nehézség is felmerül, hogy a hajtóanyagnak a motor hengerébe való befecskendezése magasnyomáson történik, ezzel szemben az adagoló próbapadon csak légköri nyomásértéken. A két beállítás között 6-8 %-os eltérés van, amely ilyen nagyságrendű hibához is vezethet. A találmány feladata olyan mérési eljárás és berendezés létrehozása, amelynek révén a hajtóanyagdózis, (pontosabban az egy löket alatt felvett hajtóanyag mennyisége) az eredeti adagolószivattyú használata mellett, tehát a motor és az adagoló kiszerelése, továbbá a tápvezeték megbontása nélkül mérhető. A kitűzött feladat megoldásához az a felismerés vezetett, hogy a hajtóanyagdózis a dízelmotor magasnyomású vezetékében kialakuló nyomáskép meghatározott jellemzői és fordulatszám ismeretében számítással, illetve tárolt etalon függvény visszakeresésével meghatározható, és ehhez nincs szükség a motor vagy az adagolószivattyú megbontására, kiszerelésére. A találmány szerint az adagolószivattyúval ellátott motor magasnyomású vezetékében lefutó nyomásjelet detektáljuk, mérjük a motor fordulatszámát, képezzük a nyomásjelnek az egy befecskendezés tartamára vonatkoztatott átlagát, és keresett hajtóanyagdózist ezen átlagérték és a fordulatszám hányadosának egy a motorra jellemző meghatározott állandó értékkel történő szorzatából határozzuk meg. A hajtóanyagdózist célszerűen a: összefüggésből határozzuk meg, ahol: v” - a hajtóanyagdózis egy löketre vonatkozó értéke A - beömlési keresztmetszet a - az adagolórendszer kialakításától függő állandó p - a mért nyomás pillanatértéke nSz - az adagolószivattyú fordulatszáma t - a befecskendezés időtartamon belül változó idő ß - az üzemanyagtól függő állandó. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál fékpadi vizsgálatok során tárba rögzítjük a hajtóanyagdózis, a befecskendezési tartam átlagnyomása és a fordulatszám összetartozó értékeit, és a keresett hajtóanyagdózist a motorra jellemző fordulatszám és befecskendezési tartam átlagnyomása mért értékei alapján a tárban rögzített értékek visszakeresésével határozzuk meg. Az eljárás foganatosítására alkalmas találmány szerinti berendezés tartalmaz a vizsgálat dízelmotor pillanatnyi fordulatszámát mérő egységet és a magasnyomású vezetékhez kapacsolt, előnyösen piezoelektromos elven működő nyomásérzékelőt, amely a fordulatszámmérő egységgel együtt digitális átalakítókon keresztül számítógéphez csatlakozik. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az: 1. ábra dízelmotor magasnyomású vezetékében közvetlenül az adagolószivattyú felett mért nyomásképe, a 2. ábra az 1. ábrához hasonló, de a porlasztó előtt mért nyomáskép, a 3. ábra a. és c. diagramjai T 150-K típusú traktor nyomásgörbéi különböző terhelések és fordulatszámok esetében, a b. diagram pedig a teljesítmény, üzemanyag-felhasználás és fordulatszám közötti kapcsolatot szemlélteti az egymásnak megfelelő pontok feltüntetésével, és a 4. ábra a hajtóanyagdőzist szemlélteti a fordulatszám és a befecskendezéstartam függvényében Rába- Cougar 250-es típusú traktor esetében. A mérés első lépéseként a vizsgált motor magasnyomású vezetékében uralkodó nyomás jelalakját mérjük. A mérést önmagában ismert piezoelektromos nyomásérzékelővel végezzük, erre a célra jól felhasználható például az Elkon SD-300 típusú célműszer. Az 1. ábra a nyomásjelnek közvetlenül az adagolószivattyú felett mért képét, a 2. ábra pedig a porlasztó előtt mért nyomásképét ábrázolja. Az 1. és 2. ábrán bejelölt hivatkozási jelek jelentése a következő, ao - nyomásemelkedési szög ai - előbefecskendezési szög <X2 - a porlasztó zárási szöge <X3 - a befecskendezés tartama <X4 - szállításkezdeti szög a fúvókánál as - a nyomásjel futási ideje a magasnyomású vezetékben 06 - a fúvóka nyitási késedelme pi - a hajtóanyag nyugalmi nyomásszintje p2 - a porlasztó dinamikus nyitónyomása alsó üresjárati fordulatszámnál. Ez az érték a csúcsnyomással közel azonos p3 - a porlasztási csúcsnyomás FHP - felső holtpont Az 1. és 2. ábrákon vázolt ismert nyomásgörbék alakja jelentős diagnosztikai értékkel bír, a találmány szerinti eljárás szempontjából azonban, mint látni fog5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
