183337. lajstromszámú szabadalom • Eljárás belsőégésű motoroknál tűzelőanyagbefecskendező fúvókák nyitási időpontjának meghatározására
1 183 337 2 A találmány tárgya eljárás belsőégésű motoroknál tüzelőanyagbefecskendező fúvókák nyitási időpontjának meghatározására. Mint ismeretes, a befecskendezéses belsőégésű motorok teljesítménye és fogyasztása a porlasztórendszer helyes működésétől függ. A porlasztórendszer akkor van helyesen beállítva, ha a tüzelőanyagbefecskendezés a motor hengereibe a megfelelő dugattyú felső holtponti helyzete előtt a főtengely előre meghatározott szöghelyzeténél kezdődik. A tüzelőanyagbefecskendezés kezdetének, azaz a tüzelőanyagbefecskendező fúvóka nyitási időpontjának meghatározására különböző javaslatok ismeretesek. Az 1 913 767 sz. NSZK-beli közzétételi irat szerint például úgy ellenőrzik a tüzelőanyagellátó rendszer beállítását, hogy mérőórával az adagoló szabályozókar elmozdulását mérik. A fenti feladatra a 2 110 107 sz. NSZK-beli közzétételi iratban a tüzelőanyagvezetékbe iktatott áramlásérzékelő kontaktusadót javasolnak. A fenti javaslatok közös hiányossága, hogy a befecskendezést megelőző fizikai folyamatokról tájékoztatnak és nem a befecskendezés tényleges kezdetéről. A 173 301 sz. magyar szabadalmi leírásból olyan eljárás is ismert, amely szerint a fúvókaházon elrendezett rezgésérzékelő elemmel rezgésképet állítanak elő, és ebből a tüzelőanyagbefecskendező fúvóka tűszelepének felütközéséhez tartozó rezgést kiválasztják. A fúvókaházon mért rezgések vizsgálatából azonban kitűnik, hogy a rezgéskép, azaz a rezgésérzékelő elem által kibocsátott villamos jel a tűszelep felütközésekor keletkező rezgések jelei mellett a motor egyéb rezgéseiből (zajból) származó jeleit is magában foglalja. Az így nyert rezgéskép kiértékelését tovább nehezíti, hogy a vizsgált motorokon keletkező rezgések képe motoronként más és más. A rezgések frekvenciája és amplitúdója mindenkor a motor típusától, fordulatszámától és terhelésétől függ. Egyetlen motorműködési ciklust (pl. négy ütemet) vizsgálva kitűnik, hogy a tűszelep felütközésekor keletkező rezgések a motor más rezgéseitől amplitúdóban és frekvenciában megkülönböztethetők. A különböző fordulatszám- és terheléstartományokban így nyert rezgésképek elemzéséből kitűnik, hogy jóllehet egy-egy periódus rezgésképéből a befecskendezés kezdetét jelentő rezgésjel kiválasztható, ez nem tekinthető a motor teljes fordulatszám- és nyomatéktartományában a tüzelőanyagbefecskendezés kezdetére jellemző rezgésjelnek. A különböző vizsgálati paramétereknél kapott rezgésképek összevetésekor ugyanis az egyik periódusban a befecskendezés kezdetére utaló jel frekvenciája és amplitúdója azonos lehet egy másik periódus zavarjelének frekvenciájával és amplitúdójával. Ez pedig a kiértékelésnél hibaforrás lehet. Az ismert javaslatok közös hiányossága továbbá, hogy azokkal minden egyes hengernél külön-külön kell végezni a szükséges mérési műveleteket, ami egyrészt általában az adagolórendszer megbontásával is jár, másrészt nagyon időigényes, és képzett személyzetet igénylő munka. A találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése. A találmánnyal megoldandó feladat tehát olyan eljárás létrehozása, amellyel a tüzelőanyagbefecskendező fúvókák nyitási időpontja a motor bármely fordulatszám- és terheléstartományában, iparilag hasznosítható módon, lényegesen egyszerűbben és pontosabban határozható meg. A kitűzött feladatot úgy oldottuk meg, hogy az üzemanyagszállító rendszerben lezajló fizikai jelenségek közül pl. a motor rezgésképéből a tüzelőanyagbefecskendező fúvóka nyitási felütközésekor keletkező rezgést kiválasztva, vagy a fúvóka tűszelepének elmozdulását, illetve üzemanyagszállítócső deformációját, vagy nyomásváltozását érzékelve határozzuk meg a tüzelőanyagbefecskendező fúvóka nyitási időpontját, továbbá a találmány szerint a főtengely ismert szöghelyzetű pontjának körülfordulási idejét mérjük*, majd a fordulatonkénti időértékből származtatott egységnyi főtengely-szögelfordulás segítségével határozzuk meg a tüzelőanyagbefecskendező fúvóka nyitási jelének (B) a főtengely ismert szöghelyzetű pontjához (H) képesti szöghelyzetét és az előbefecskendezési szöget (a). A találmány szerinti eljárás legfontosabb előnye, hogy a főtengely egyetlen, a felső holtponthoz képest ismert szöghelyzetű pontjának jelével a fúvókák nyitási időpontja a motor tetszőleges hengerénél egyszerűen meghatározható. Ez az ismert szöghelyzetű pont lehet előnyösen az egyik henger felső holtpontját jelző pont maga is. Különösen pontos mérési eredményt kaphatunk a találmány további jellemzője szerint, ha a motoron előnyösen a fúvókaházon elrendezett rezgésérzékelő elemmel mért rezgésképből a tüzelőanyagfúvóka nyitásakor keletkező rezgést úgy választjuk ki, hogy csupán a befecskendezés várható kezdeti időpontját magában foglaló szűkített rezgéstartományt értékeljük ki, a tartomány többi részét letiltjuk. Ebből a szűk vizsgált rezgéstartományrészből az első — előnyösen komparátoron beállított szintnél — nagyobb amplitúdójú rezgésjelet választjuk ki a fúvóka nyitási időpontjául. így a befecskendezés kezdetét jelentő rezgésjel biztonsággal kiválasztható, mivel a szűk vizsgált tartomány csupán elhanyagolható zavarjeleket tartalmaz. Ennek a foganatosítási módnak külön előnye, hogy a motor adagolórendszerét nem kell megbontani. A találmányt részletesebben a rajz és az alábbi példák kapcsán ismertetjük. A rajzon: Az 1. ábra rezgésdiagram; A 2. ábrán példakénti motor felső holtponti és befecskendezési jeleit szemléltetjük; A 3. ábra üzemanyagcső nyomásváltozás diagramja; A 4. ábra fúvókatűelmozdulási diagram. 1. példa Nyolchengeres diesel-motornál határoztuk meg a találmány szerinti a tüzelőanyagbefecskendező fúvókák nyitási időpontját. Ehhez a motor fúvókaházán önmagában ismert rezgésérzékelőt helyeztünk el, amely a mechanikai rezgésekkel arányos villamos jelet ad. A motor főtengelyének ismert szöghelyzetű pontjaként a jelen esetben az első henger felső holtpontját (H) választottuk. Ebben a pontban önmagában ismert forgásérzékelővel villamos jelet szolgáltattunk. Ez a forgásérzékelő a főtengelyen rögzített tárcsa (vagy pl. a lendkerék) kerülete mentén rendezhető el, és olyan ismert jelaktiválóval működik együtt, amellyel a tárcsa, ill. lendkerék az első henger felső holtpontjának megfelelő helyen van ellátva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
