199941. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dízel adagolók porlasztási viszonyainak vizsgálatára és mérési elrendezés az eljárás foganatosítására
1 HU 199941 B 2 A találmány tárgya eljárás diesel-adagolók porlasztási viszonyainak meghatározására, amelynek során a porlasztófúvókát elhagyó porlasztóit tüzelőanyag áramlását vizsgáljuk, és ennek alapján következtetünk a porlasztás adott jellemzőire, úgymint a befecskendezés kezdetére, időtartamára és a befecskendezett tüzelőanyag mennyiségére. A találmány tárgyát képezi az eljárás fogantosítására alkalmas elrendezés is. Ismeretes, hogy diesel motorok konstrukciójának kialakításánál, továbbá diesel adagolók próbapadon történő beállításánál a tüzelőanyag befecskendezésének kezdeti és befejeződés! időpontja, a befecskendezés alatti mennyiségének időbeli eloszlása, továbbá az egy munkaülem során befecskendezett tüzelőanyag mennyisége, mind fontos vizsgálandó paramétert képez. Az általában elterjedt próbapadi beállítások stroboszkóp segítségével, fokolótárcsára való visszavilágítással állapítják meg a porlasztási folyamat kezdetét és végét. Az ilyen mérés pontosságát az emberi vizuális rendszer észlelési képessége korlátozza. Ilyen korlátot jelent az a körülmény is, hogy az egyidejűleg észlelt, azonos időben megvilágított események sem egyidejűek, ha a reflektált fénysűrűség valamilyen okból különböző. Ezen korlátozó tényező gyakran nem teszi lehetővé a vizsgálathoz szükséges pontosság elérését, továbbá mindig nagyszámú ciklus átlagát adja, nem ad felvilágosítást egy-egy fordulaton belül a tényleges befecskendezés kezdeti és végső időpontjáról. A befecskendezésenkénti tüzelőanyag menynyiségét köbözéssel mérőmenzúra segítségével lehet meghatározni. A tüzelőanyag időbeli eloszlásának alakulására pontos mérés nem ismeretes. Közelítő mérésként cellakereket használnak, amelynél az adagoló forgattyústengelyével kényszerkapcsolatban álló nagyszámú köbözőedényt forgatnak el a porlasztóelem alatt. A porlasztási idő és a porlasztóit tüzelőanyag eloszlása a vett minták tömegének mérése alapján nagyon durván meghatározható. Az itt vázolt mérési módszereknél nemcsak a pontosság nem kielégítő, hanem a mérések hoszszadalmasak, nem automatizálható!!, ezért drágák is. A találmány feladata olyan új mérési eljárás létrehozása diesel adagolók porlasztási viszonyainak vizsgálatára, amely szubjektív hibáktól mentesen, gyorsan és egyszerűen képes a vázolt mennyiségeket meghatározni és pontossága lényegesen meghaladja az eddig elterjedt eljárásokét. A találmány szerinti mérési elv alapgondolatát annak felismerése képezi, hogy egy adott töltésmennyiséggel feltöltött kondenzátor kapacitása megváltozik, ha a fegyverzetei között lévő térben előforduló, tehát a kondenzátor dielektrikumát képező molekulák száma megváltozik, továbbá akkor is, ha állandó molekulaszám mellett az adott térben átáramló molekulák sebessége megváltozik. Ez a két hatás egymástól függetlenül is érvényesül. Könnyen bizonyítható, hogy adott idő alatt a kondenzátor terén átáramló anyagmennyiség a kondenzátor kapacitásának az adott időre vonatkoztatott és idő szerinti kétszeres integráljával arányos. A találmány szerinti eljárás során a porlasztófúvókát elhagyó porlasztott tüzelőanyag áramlását oly módon vizsgáljuk, hogy a porlasztóház fúvókanyílása elé közvetlenül az áramlás útjába adott mértékben feltöltött mérőkondenzátort helyezünk, ennek mérőterén a kiáramló tüzelőanyagot keresztülvezetjük, az áramlás ideje alatt változatlan töltés mellett mérjük a mérőkondenzátor feszültségét és ezen feszültség időfüggvénye alapján az áramlás kezdetét, végét, illetve volumenét meghatározzuk. Az eljárás végrehajtását megkönnyíti, ha a mérés kezdete előtt a mérőkondenzátor terét és a fúvókanyílás környezetét kisnyomású, légmentesített tüzelőanyaggal feltöltjük. A befecskendezési szög meghatározásához mérjük a főtengely egy adott vonatkoztatási pontjának elérése, valamint a feszültségjel megjelenítésének kezdete között eltelt időt. A befecskendezési (porlasztási) idő meghatározásához a feszültségjel megjelenésének időpontja, valamint idő szerinti differenciálhányadosának ugrásszerű negatív maximuma között eltelt időt mérjük. Az itt hivatkozott időméréseknél az időt célszerűen adott elfordulási egységben kifejezve mérjük. A volumen és annak eloszlása meghatározásához a feszültségjelet idő szerint kétszeresen integráljuk és az átáramlott anyagmennyiséget ennek alapján származtatjuk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas mérési elrendezésnek a fúvókanyílást körülvevő betétje, ehhez csatlakoztatott perselye és a perselyben a fúvókanyílás közelében elhelyezett, szigetelő anyagú tartólapja van, a tartólapon a fúvókanyílással koncentrikus furat van, ennek belső falán fémréteg van kiképezve, amely villamos kivezetéssel kapcsolódik, a perselyben földelt fémelektród helyezkedik el, amelynek ívelt palástja és a furatba hatoló hengeres vége van, ezen hengeres vég és a furat között gyűrűalakú áramlási tér képződik. A fúvókanyílás előtti áramlási teret körülvevő mérőkondenzátor a tárolt töltések ciklusonként! őrzése érdekében nagy bemeneti ellenállása többfokozatú kiegyenlített erősítőhöz csatlakozik. Az erősítő kimenete célszerűen egyrészt kettős integráltorhoz, másrészt differenciáló tagon keresztül első komparátorhoz, harmadrészt pedig második komparátorhoz csatlakozik. A találmány szerinti elrendezés áramköreit az is jellemzi, hogy az első és a második komparátor kimenete egy-egy flip-flop egyik bemenetével van összekötve, ezek egyikének másik bemenete a másik komparátor kimenetével kapcsolódik, a másik flip-flop másik bemenete a főtengely adott helyzetében szinkron impulzust előállító áramkör csatlakozásával van összekötve, és a flip-flopok kimenete egy-egy ÉS kapu egyik bemeneté5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
