стенд для испытания топливной аппаратуры дизеля

Формула изобретения

Стенд для испытания топливной аппаратуры дизеля, содержащий насос высокого давления с реечным регулированием подачи топлива, шаговый двигатель с механизмом привода, преобразователь давления, микропроцессорный блок управления, гидравлическую сеть, отличающийся тем, что дополнительно введены компьютер и модуль сопряжения с компьютером, установленный с возможностью преобразования сигналов интерфейса, например, сигналов стандарта RS232 в сигналы стандарта RS485, при этом компьютер связан управляющей связью с микропроцессорным блоком управления, в который введены мощные транзисторные ключи, имеющим управляющую связь с обмотками шагового двигателя, а шаговый двигатель снабжен винтовым механизмом привода реек топливного насоса через дополнительно введенный держатель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к производству стендов для испытания дизельной топливной аппаратуры. Изобретение позволяет повысить производительность и качество испытаний за счет исключения субъективных факторов при настройке топливных насосов высокого давления.

Известно применение шаговых двигателей в различных системах управления (см., например, «Телесистемы»: Микроэлектронные проекты. Ридико Л.И. Контроллер шагового двигателя (http://www.dian.ru/).

Одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без датчика обратной связи. Это очень важно, так как такие датчики могут стоить намного больше самого двигателя. Однако это подходит только для систем, которые работают при малом ускорении и с относительно постоянной нагрузкой. В то же время системы с обратной связью способны работать с большими ускорениями и даже при переменном характере нагрузки. Если нагрузка шагового двигателя превысит его момент, то информация о положении ротора теряется и система требует базирования с помощью, например, концевого выключателя или другого датчика. Системы с обратной связью не имеют подобного недостатка.

Известен также электронный регулятор в системе топливоподачи дизель-генератора в составе системы водоснабжения. В состав схемы регулятора входят одиннадцать звеньев: двигатель внутреннего сгорания (дизель); топливный насос высокого давления распределительного типа; шаговый двигатель с редуктором; синхронный генератор; система возбуждения синхронного генератора; асинхронный двигатель привода центробежного насоса; центробежный насос; гидравлическая сеть; тахогенератор; преобразователь давления; микропроцессорный блок управления (Агеев В.А. Электронный регулятор в системе топливоподачи дизель-генератора. - Изд. Мордовского госуниверситета).

Применение в качестве исполнительного механизма шагового двигателя ограничивается сложностью схемы управления последним: требуется многоканальный (по числу фаз двигателя) усилитель мощности и цифровая электронная схема, формирующая последовательности управляющих импульсов. Собственно говоря, последняя и является наиболее сложным элементом системы управления шаговым двигателем. Только применение микропроцессоров в управляющем устройстве позволяет добиться быстродействия, возможности реализации различных управляющих законов, снизить массогабаритные показатели.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения топливной экономичности и снижения токсичности двигателя внутреннего сгорания.

Стенд для испытания топливной аппаратуры дизеля, содержащий насос высокого давления с реечным регулированием подачи топлива, шаговый двигатель с механизмом привода, гидравлическую сеть, микропроцессорный блок управления, отличающийся тем, что дополнительно введены компьютер и модуль сопряжения с компьютером, установленный с возможностью преобразования сигналов интерфейса, например сигналов стандарта RS232 в сигналы стандарта RS485, при этом компьютер связан управляющей связью с микропроцессорным блоком управления, в который введены мощные транзисторные ключи, имеющим управляющую связь с обмотками шагового двигателя, а шаговый двигатель снабжен винтовым механизмом привода реек топливного насоса через дополнительно введенный держатель.

Изобретение поясняется схемой, представленной на чертеже.

Стенд для испытания топливной аппаратуры дизеля содержит модуль 1 сопряжения с компьютером, микропроцессорный блок управления 2, микросхемы 3, 4, шаговый двигатель 5, винтовое соединение 6, держатель 7 реек топливных насосов высокого давления, преобразователь давления 8.

Стенд функционирует следующим образом.

Модуль 1 сопряжения с компьютером (не показан), содержащим программу испытания топливного насоса, преобразует электрические сигналы интерфейса стандарта RS232 в сетевой стандарт RS485. Микропроцессорный блок управления 2 производит проверку правильности получения команды и на ее основе формирует электрические сигналы, несущие информацию о направлении вращения вала, количестве шагов и других параметрах работы шагового двигателя 5 для микросхемы 3 блока управления 2.

Затем фазированные в нужном порядке сигналы подаются с выхода микросхемы 3 на микросхему 4 блока управления 2, содержащую мощные транзисторные ключи. Микросхема 4 усиливает эти сигналы пропорционально величине тока для запитки обмоток шагового двигателя 5, вал которого получает вращение и через винтовой механизм 6 передвигает держатель 7 реек топливного насоса высокого давления на заданную величину. Форсунки топливного насоса подают заданное количество топлива в дизель, а преобразователь давления 8 подает соответствующий сигнал по давлению топлива на компьютер и программа корректирует подачу топлива на топливный насос. Этим достигается точность подачи топлива в дизель при испытании на стенде.

Промышленная применимость обеспечивается технологией изготовления отдельных элементов стенда.