Патент на изобретение №2192628

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПРЕССИИ В ЦИЛИНДРЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытательной и диагностической технике, и может быть использовано для определения технического состояния цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС) путем измерения компрессии в цилиндре. Изобретение позволяет создать универсальное устройство для определения компрессии в цилиндрах дизельных двигателей различных марок с обеспечением надежного крепления устройства в установочном отверстии для форсунки и надежного уплотнения этого отверстия в процессе измерения давления в цилиндре при одновременном снижении трудоемкости работ. Кроме этого, устройство может быть применено для различных карбюраторных двигателей. Устройство содержит датчик давления, корпус, имеющий полый наконечник для его сопряжения с установочным отверстием для свечи или форсунки цилиндра и выполненный с внутренним каналом, сообщающимся с датчиком давления и полостью наконечника, а также устанавливаемые на корпус сменные втулки различной длины, соответствующей длине форсунок двигателя, для обеспечения возможности прижима корпуса к установочному отверстию для форсунки с помощью штатных средств ее крепления на двигателе. Корпус выполнен с упорным выступом для нижнего торца втулки, верхний торец которой предназначен для взаимодействия с прижимным элементом указанных штатных средств. Для обеспечения измерения компрессии в цилиндрах карбюраторных двигателей наконечник снабжен сменной полой эластичной насадкой для хотя бы частичного ее размещения в установочном отверстии для свечи или инжектора цилиндра. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к испытательной и диагностической технике и может быть использовано для определения технического состояния цилиндропоршневой группы (ЦПГ) двигателя внутреннего сгорания (ДВС) путем измерения компрессии в цилиндре.

Известны устройства для определения компрессии в цилиндрах ДВС, например, такие как компрессиметр модели 179 (Казанское АО ГАРО, паспорт) и компрессиметр КИ-861. Каждое их указанных устройств имеет узкое применение. Так компрессиметр модели 179 используется для измерения компрессии только в карбюраторных двигателях, причем присоединительное приспособление этого устройства само по себе ненадежно уплотняет свечное отверстие в головке цилиндра двигателя и при измерении компрессии необходимо прикладывать большое усилие для уплотнения наконечника компрессиметра с отверстием для свечи. Компрессиметр КИ-861 применим только для некоторых марок дизельных двигателей, а именно для Д-50, Д-100, СМД-14, КДМ-46. Для измерения компрессии в дизельных двигателях новых марок компрессиметр КИ-861 не приспособлен. При этом практическое использование КИ-861 связано с большой трудоемкостью его установки в отверстии для форсунки.

Конструкция компрессиметра КИ-861 принята в качестве прототипа настоящего изобретения. Это устройство содержит датчик давления и корпус, выполненный с полым наконечником для его сопряжения с установочным отверстием для форсунки цилиндра и внутренним каналом, сообщающимся с датчиком давления и полостью наконечника (см. Бельских В.И. Диагностика технического состояния и регулировка тракторов. – М. , Колос, 1973 г., с.18-20). Основная задача настоящего изобретения заключается в создании универсального устройства (компрессиметра) для определения компрессии в цилиндрах дизельных двигателей различных марок с обеспечением надежного крепления устройства в установочном отверстии для форсунки и надежного уплотнения этого отверстия в процессе измерения давления в цилиндре при одновременном снижении трудоемкости работ. Кроме того, дополнительной задачей изобретения является создание компрессиметра, конструкция которого позволяет применять его также и для различных карбюраторных двигателей с получением вышеуказанных результатов, связанных с надежностью крепления устройства и уплотнения установочного отверстия, включая снижение трудоемкости работ.

Указанная основная задача достигается тем, что устройство для измерения компрессии в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик давления и корпус, имеющий полый наконечник для его сопряжения с установочным отверстием для свечи или форсунки цилиндра и выполненный с внутренним каналом, сообщающимся с датчиком давления и полостью наконечника, снабжено устанавливаемыми на корпус сменными втулками различной длины, соответствующей длине форсунок двигателя, для обеспечения возможности прижима корпуса к установочному отверстию под форсунку с помощью штатных средств ее крепления на двигателе, причем корпус выполнен с упорным выступом для нижнего торца втулки, верхний торец которой предназначен для взаимодействия с прижимным элементом указанных штатных средств.

С целью обеспечения более надежного крепления предложенного устройства на головке цилиндра и упрощения проводимых для этого монтажных работ верхний конец сменной втулки может быть выполнен с опорным буртиком для прижимного элемента указанных штатных средств.

Для обеспечения более надежного уплотнения установочного отверстия в процессе измерения давления в цилиндре наконечник может быть снабжен уплотнительной шайбой и выполнен с обращенной вниз упорной поверхностью для этой шайбы.

Указанная дополнительная задача изобретения достигается далее тем, что наконечник снабжен сменной полой эластичной насадкой для хотя бы частичного ее размещения в установочном отверстии для свечи или инжектора цилиндра.

Для повышения надежности крепления устройства в установочном отверстии и уплотнения этого отверстия полая насадка может быть снабжена хотя бы одной расположенной на ее боковой поверхности металлической пластиной, на наружной поверхности которой выполнена нарезка с шагом, равным шагу резьбы установочного отверстия для свечи или инжектора цилиндра. При этом предпочтительным является вариант, когда полая насадка снабжена несколькими указанными металлическими пластинами, размещенными равномерно по окружности насадки.

С целью облегчения ввода насадки в установочное отверстие для свечи или инжектора цилиндра хотя бы часть насадки, размещаемая в этом установочном отверстии, выполнена по форме конуса с расположением его меньшего основания на свободном конце насадки.

На фиг.1 изображено заявленное устройство, закрепленное на головке блока цилиндров дизельного двигателя;
на фиг.2 – заявленное устройство, закрепленное в установочном отверстии для свечи карбюраторного двигателя;
на фиг.3 показан вставленный в отверстие для свечи наконечник устройства при отсутствии давления в цилиндре;
на фиг.4 – то же при создании в цилиндре давления.

Заявленное устройство для измерения компрессии в цилиндре ДВС содержит датчик давления, выполненный в виде манометра 1, смонтированного на корпусе 2. Внутри корпуса 2 выполнен канал 3, сообщающийся с манометром 1 и полостью наконечника 4 корпуса 2. Канал 3, в котором установлен обратный клапан 5, имеет продувочное отверстие (не обозначено), закрываемое и открываемое винтом 6.

Для показанного на фиг.1 сопряжения наконечника 4 с установочным отверстием 7 для форсунки цилиндра (при измерении компрессии в цилиндре дизельного двигателя) наконечник 4 снабжен изготовленной из алюминиевого или бронзового сплава уплотнительной шайбой 8, диаметр которой больше диаметра отверстия 7, и выполнен с обращенной вниз упорной горизонтальной поверхностью (не обозначена) для этой шайбы. Для обеспечения прижима корпуса 2 устройства к установочному отверстию 7 на корпус 2 устанавливают сменную втулку 9, верхний конец которой выполнен с буртиком 10, образующим опорную поверхность для прижимного элемента штатных средств крепления форсунки в установочном отверстии 7, причем корпус 2 выполнен с упорным выступом 11 для нижнего торца втулки 9. В состав указанных штатных средств входят устанавливаемая на горизонтальной поверхности головки цилиндра стойка 12, прикрепленный к ней прижимной элемент в виде рычага 13 и шпилька 14 с гайкой.

Длина сменной втулки 9 соответствует длине форсунки, используемой в дизельном двигателе данной марки, и равна расстоянию по вертикали от выступа 11 до нижней поверхности рычага 13, контактирующей с буртиком 10 втулки 9. Другими словами, длину втулки 9 выбирают из условия обеспечения контакта ее верхнего торца (верхней поверхности буртика 10) с указанной контактной поверхностью рычага 13 для того, чтобы указанные штатные средства крепления форсунки можно было использовать также и для крепления предложенного устройства. Для каждой марки двигателя нетрудно заранее изготовить втулку 9 соответствующей длины и включить ее в комплект устройства, при этом также легко добавлять в комплект новые втулки, соответствующие длине форсунок новых двигателей.

Возможность установки втулки 9 на корпус 2 может быть обеспечена изготовлением последнего по высоте из двух разъемных секций, соединяемых друг с другом с помощью резьбового соединения 15.

Для показанного на фиг.2 крепления наконечника 4 в установочном отверстии 16 для свечи (при измерении компрессии в цилиндре карбюраторного двигателя) или инжектора цилиндра (при измерении компрессии в цилиндре некоторых автомобильных дизельных двигателей) этот наконечник снабжен сменной полой насадкой 17, выполненной из эластичного материала, например из маслобензостойкой резины. Насадка 17 может быть изготовлена с заделанными в нее несколькими (например, тремя) равномерно распределенными по ее боковой поверхности металлическими пластинами 18, на наружной поверхности которой выполнена нарезка с шагом, равным шагу резьбы отверстия 16. Насадка 17 или хотя бы ее часть, размещаемая в отверстии 16, имеет преимущественно форму конуса, меньшее основание которого расположено на свободном конце наконечника 4, вводимом в отверстие 15. Указанная форма насадки 17 облегчает ее введение в отверстие 16, особенно при наличии пластин 18. Насадка 17 надевается на концевую часть 19 наконечника 4, диаметр которой меньше диаметра отверстия 16. При этом диаметр и конусность конической части насадки 17 выбирают такими, чтобы при ее введении в отверстие 16 участок насадки, снабженный пластинами 18, проходил в указанное отверстие беспрепятственно, а вышерасположенный участок насадки – с небольшим трением, уплотняя это отверстие.

Для удобства пользования корпус 2 устройства может иметь рукоятку 20.

Устройство по настоящему изобретению работает следующим образом.

Для измерения компрессии в цилиндре дизельного двигателя (фиг.1) форсунку демонтируют и наконечник 4 заявленного устройства прикладывают к отверстию 7 шайбой 8, предварительно установленной на наконечнике 4. На корпус 2 устройства устанавливают втулку 9 соответствующей высоты с опорой ее на выступ 11. Для закрепления устройства в данном положении используют штатные средства крепления форсунки, причем свободный конец прижимного рычага 13 имеет форму вилки. Стойку 12 устанавливают на горизонтальной поверхности головки блока цилиндров, а вилкой прикрепленного к стойке 12 рычага 13 охватывают корпус 2, при этом нижняя поверхность вилки опирается на буртик 10. Затем устройство прижимают к торцу отверстия 7 при помощи гайки, навинчиваемой на шпильку 14, которая пропущена через отверстие в рычаге 13, причем нижняя часть шпильки 14 заранее ввинчена в головку блока цилиндров. Таким образом, устройство надежно и с минимальными трудозатратами закрепляется в рабочем положении, причем надежность его крепления такая же, как при закреплении форсунки в ее рабочем положении.

Далее винтом 6 открывают продувочное отверстие в канале 3 и прокручивают коленвал двигателя с помощью пускового устройства (например, стартера). Как только частота вращения коленвала стабилизируется, продувочное отверстие закрывают и снимают показания манометра 1.

Для измерения компрессии в цилиндре карбюраторного двигателя или дизельного автомобильного двигателя (фиг.2), где создаваемое в цилиндре давление значительно меньше в сравнении с дизельными двигателями, используемыми, например, в тракторах или других сельскохозяйственных машинах, на концевую часть 19 устанавливают насадку 17 с пластинами 18. Устройство насадкой 17 вводят в отверстие 16 и прижимают к нему с небольшим усилием для уплотнения конической части насадки с этим отверстием. Получаемое при этом расположение насадки 17 в отверстии 16 показано на фиг.3.

Далее измерение компрессии в цилиндре проводят в вышеуказанном порядке. Когда на такте сжатия воздух под давлением попадает в полость насадки 17, ее стенки с металлическими пластинами раздвигаются и последние своей нарезкой входят в зацепление с резьбой отверстия 16 (см. фиг.4), препятствуя выталкиванию наконечника 4 из этого отверстия. На такте разрежения наконечник 4 надежно прижимается в направлении отверстия 16 за счет образующегося в надпоршневом пространстве вакуума. Таким образом, наконечник 4 устройства надежно удерживается в отверстии 16 в процессе измерения давления без необходимости прикладывания к нему значительного усилия оператора, что снижает трудоемкость проведения измерений.

Из вышеописанного следует, что предложенное устройство достаточно легко и быстро может быть приспособлено для измерения компрессии в цилиндрах двигателей различных типов и марок, при этом для любого случая обеспечивается надежное закрепление устройства в его рабочем положении.

Формула изобретения

1. Устройство для определения компрессии в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик давления и корпус, имеющий полый наконечник для его сопряжения с установочным отверстием для свечи или форсунки цилиндра и выполненный с внутренним каналом, сообщающимся с датчиком давления и полостью наконечника, отличающееся тем, что оно снабжено устанавливаемыми на корпус сменными втулками различной длины, соответствующей длине форсунок двигателя, для обеспечения возможности прижима корпуса к установочному отверстию под форсунку с помощью штатных средств ее крепления на двигателе, причем корпус выполнен с упорным выступом для нижнего торца втулки, верхний торец которой предназначен для взаимодействия с прижимным элементом указанных штатных средств.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхний конец сменной втулки выполнен с опорным буртиком для прижимного элемента указанных штатных средств.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что наконечник снабжен уплотнительной шайбой и выполнен с обращенной вниз упорной поверхностью для этой шайбы.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наконечник снабжен сменной полой эластичной насадкой для хотя бы частичного ее размещения в установочном отверстии для свечи или инжектора цилиндра.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что насадка снабжена хотя бы одной расположенной на ее боковой поверхности металлической пластиной, на наружной поверхности которой выполнена нарезка с шагом, равным шагу резьбы установочного отверстия для свечи или инжектора цилиндра.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что насадка снабжена несколькими указанными металлическими пластинами, размещенными равномерно по окружности насадки.

7. Устройство по одному из пп. 4, 5 или 6, отличающееся тем, что хотя бы часть насадки, размещаемая в установочном отверстии для свечи или инжектора цилиндра, выполнена по форме конуса с расположением его меньшего основания на свободном конце насадки.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 09.08.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009