ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

В Алтайском государственном техническом университете сконструирована, изготовлена и испытана установка на основе метода оптического зондирования топливного потока в атмосферных условиях для безмоторных испытаний дизельных распылителей. Цель разработки - улучшить качество изготавливаемых распылителей, а так же проводить их диагностику после реставрации. Установка поможет и при конструкторской разработке новых и усовершенствовании имеющихся типов распылителей путем оценки равномерности процесса формирования струи топлива, отображающейся на экране компьютера.

Сущность разработки заключается в использовании современных оптических фотодатчиков и источников оптического излучения - твердотельных лазеров для зондирования топливного потока в двух сечениях на известном расстоянии от сопла распылителя и расстоянии между сечениями. Одновременно с оптической диагностикой используется индуктивный датчик поднятия иглы распылителя и тензометрический датчик давления в трубопроводе у форсунки. Такая диагностика позволяет более подробно представить процесс формирования топливного потока.

В АлтГТУ имеется экспериментальный стенд, демонстрирующий предлагаемую методику. Стенд работает следующим образом (рисунок 1). От топливного насоса - 1, вал которого вращает электродвигатель топливного стенда mirkez, топливо поступает в форсунку, укрепленную на установке оптической плотности топливного потока (УОП - 3). На установке топливный поток - 11 развивается по центру двух диагностических колец - 10 с установленными на них фотодатчиками и маломощными лазерами. Сигналы с фотодатчиков преобразуются в цифровую форму АЦП осциллографа - 7 типа С9-8. В то же время сигналы с тензодатчика давления - 4 и индуктивного датчика хода иглы 5 поступают через тензометрический усилитель - 6 на плату сбора данных в ЭВМ - 8. Сигналы с осциллографа также поступают в ЭВМ.

Рисунок 1. Экспериментальный стенд контроля топливного потока.

Состав стенда: 1-топливный насос, 2-топливопровод, 3-установка регистрации оптической плотности топливного потока, 4-тензодатчик давления, 5-индуктивный датчик перемещения иглы, 6-тензометрический усилитель, 7-цифровой осциллограф, 8-ЭВМ, 9-монитор, 10-оптические головки, 11-топливный поток.

Зарегистрированная динамика движения иглы распылителя - 1 и изменения давления - 2 в трубопроводе показана на рисунке 2. По оси ординат слева отложено изменение давления в трубопроводе, значение 180 кг/см ² соответствует началу поднятия иглы распылителя. Справа - поднятие иглы распылителя в относительных единицах. Опыты проводились для различных сопл и распылителей с частотой вращения коленчатого вала 840 об/мин и расходом топлива 50 гр. за 22 с. На рисунке 2 приведены результаты регистрации оптической плотности топливной струи на расстоянии 60 и 95 мм от сопла.

Рисунок 2. Динамика хода иглы -1 и давления - 2.

Рисунок 3. Оптическая плотность в двух сечениях (1 - 60 мм от отверстия, 2 - 95 мм от отверстия распылителя).

На графиках (рисунок 2, 3) ясно видны моменты поднятия и опускания иглы, осцилляция давления, неоднородности топливного потока. На таком стенде удобно проверять форму процесса впрыска на современных распылителях с подвпрыском, с двумя пружинами, в таком направлении сейчас также ведется работа в АлтГТУ в лаборатории СВС металлургии и порошковых технологий.

Выводы.

1. Установка позволяет в реальном масштабе времени и динамики протекания процесса впрыска топлива регистрировать изменение давления в трубопроводе и перемещения иглы распылителя, что дает возможность конструктору совершенствовать систему впрыска.

2. Возможность регистрации оптической плотности струи топлива позволяет давать объективную оценку равномерности ее распределения в выбранном сечении, что позволяет судить о качестве изготовления распылителей и их отбраковки.

В лаборатории имеется подробная техническая документация по изготовлению установки оптической плотности топливного потока в распылителях форсунок ДВС.