CC BY
23
пример, когда регистрация в базе данных организационно-распорядительного документа о вводе в строй некоторого нового объекта влечет за собой выполнение определенных действий в других профильных системах (регистрация нового объекта в базе данных, внесение атрибутивной информации об объекте, активация события, требующего визуального отображения объекта на карте предприятия и т.д.).
Исходя уже из требования наличия такой функции, система документооборота должна обладать открытым интерфейсом и быть интероперабельной. Существующие на рынке программного обеспечения системы документооборота, за редким исключением, не обладают такими возможностями, либо являются «системами-конструкторами», требующими дополнительных трудозатрат при внедрении и адаптации подобных систем. Наиболее перспективным вариантом является разработка подсистемы электронного документооборота, которая будет входить в состав программного комплекса управления инженерной инфраструктурой предприятия. В этом случае есть возможность учесть все варианты взаимодействия между подсистемами программного комплекса, обеспечить согласованный формат обмена данными между подсистемами, а также использовать систему документооборота для решения классических делопроизводственных задач. Так, если система документооборота встраивается в уже функционирующий на предприятии программный комплекс, межсистемное взаимодействие можно обеспечить на уровне web-сервисов.
Внедрение системы документооборота электронного генерального плана промышленного предприятия способно обеспечить полноценное ведение инженерной документации и способствовать автоматизации бизнес-процессов, выделяемых при управлении инженерной инфраструктурой.
Список литературы:
1. Геоинформационные технологии мониторинга инженерных сетей: монография / Ю.Б. Гриценко, Ю.П. Ехлаков, О.И. Жуковский. - Томск: ТУСУР, 2010. - 148 с.
УНИВЕРСАЛЬНАЯ НАСОС-ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
© Шарыгин Л.Н.*
Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, г. Владимир
Предложена конструкция универсальной насос-форсунки для дизельных двигателей. Насос-форсунка позволяет реализовать различные
* Заведующий кафедрой Технико-технологических дисциплин, кандидат технических наук, доцент.
режимы топливоподачи - классический режим, режим с подвпрыском, дробление впрыска. Имеется дифференциальный датчик перемещения запорного элемента.
Электрофикация топливной аппаратуры идет по разным направлениям -электрическое управление входной магистралью форсунки [2], применение пьезоэлементов в форсунке [3]. Активно разрабатываются насос-форсунки, в частности, с применением электрического разряда для создания высокого давления [5-7]. Важно для снижения уровня шума двигателя и снижения токсичности отработавших газов обеспечить ступенчатое впрыскивание топлива [1, 4].
Однако известные насос-форсунки имеют низкую технологичность, в ряде случаев их конструктивная реализация не позволяет создавать изделия с малым посадочным диаметром, что необходимо для малогабаритных дизелей. Известные изделия не имеют элементов для создания цепей обратной связи, которая необходима для стабилизации параметров впрыска.
Разработанная на кафедре технико-технологических дисциплин ВлГУ насос-форсунка устроена следующим образом - см. рис.1-6. Имеется полый корпус 1 (он может быть составным), в котором выполнены канал 2 подвода топлива и паз 3 для размещения высоковольтного провода 4. Возможны элементы технологического назначения, например на рис. 1 показано винтовое отверстие с винтовой заглушкой 5, предназначенное для выполнения части канала подвода топлива. К корпусу крепится штуцер 6 с запирающим шариком 7, который поджат пружиной 8.
Монтажной основой функциональных элементов служит каркас 9 из электроизоляционного материала (например из стеклопластика АГ-4) электрической катушки 10. К этому каркасу присоединена втулка 11 игольчатого электрода, представленного электропроводным кольцом 12 и игольчатыми элементами 13. Внутри каркаса катушки установлена втулка 14 из магнитострикционного материала, а внутри этой втулки размещен ступенчатый запирающий стержень 15. Нижняя коническая часть запирающего стержня взаимодействует с конической поверхностью сопла 16, которое имеет отверстия 17. Верхняя часть запирающего стержня (конструктивно может быть выполнена отдельной деталью прикрепленной посредством развальцовки) внутри цилиндрической части содержит пружину 18. Наружная цилиндрическая поверхность верхней части ступенчатая.
Сверху к каркасу катушки присоединен датчик перемещения запирающего стержня, представленный корпусом 19 и двумя электропроводными кольцами 20, 21. Кольца датчика перемещения взаимодействуют посредством электрического поля со ступенчатой наружной поверхностью верхней части запирающего стержня. В исходном положении (запирающий стержень внизу) ступеньки наружной поверхности расположены по середине каждого
кольца, поэтому величины электрической емкости между кольцами и наружной поверхностью равны. Заметим, что величина электрической емкости определяется площадью перекрытия, зазором и диэлектрической проницаемостью воздуха в зазоре.
/5 17 16 12
1 - корпус; 2 - топливный канал; 3 - паз; 4 - высоковольтный провод; 5 - заглушка; 6 - штуцер; 7 - шарик; 8 - пружина; 9 - каркас катушки; 10 - обмотка; 11 - втулка электрода;
12 - кольцо; 13 - игольчатый электрод; 14 - магнитостркционная втулка; 15 - запирающий стержень; 16 - сопло; 17 - отверстия сопла; 18 - пружина; 19 - корпус датчика;
20, 21 - электропроводные кольца; 22 - гайка; 23 - шайба;
24, 25, 27, 28, 29 - контактные клеммы.
Рис. 1. Осевой разрез насос-форсунки
Сборка из каркаса с катушкой, втулкой с игольчатым электродом и датчиком перемещения поджата к ступеньке корпуса в районе испарительной камеры гайкой 22 через шайбу 23. Таким образом, в исходном положении нижняя коническая часть запорного стержня совмещена с конической поверхностью сопла и перекрывает сопловые отверстия. Ступенчатая часть запорного элемента поджата к магнитострикционной втулке. Заметим, что в конструкции может быть применен компенсатор погрешностей, например в виде прокладки-шайбы, размещаемой либо под ступенчатой часть запирающего стержня, либо между нижним торцом магнитострикционной втулки и верхним торцом втулки игольчатого электрода.
Электрические выводы оформлены однотипно. Выводы катушки (на рис. 4 показан один) содержат клеммы 24, 25 в виде завальцованных в каркас катушки трубчатых элементов. Для монтажа клемм в каркасе предусмотрена радиальная выборка. Провод 26 катушки продевается в отверстия клемм и запаивается.
27
24, 25 - клеммы датчика; 28-29 - клеммы катушки; - клеммы высоковольтного провода
Рис. 2. Вид А на рис. 1
1 - корпус; 2 - топливный канал;
4 - высоковольтный провод; 9 - каркас катушки; 10 - обмотка; 14 - магнитострикционная втулка; 15 - запирающий стержень
Рис. 3. Разрез Б-Б на рис. 1.
1 - корпус; 9 - каркас катушки; 10 - обмотка; 19 - корпус датчика; 23 - шайба; 24 - клемма.
Рис. 4. Конструкция вывода катушки
Вывод игольчатого электрода (рис. 1, 5) содержит высоковольтный провод 4, токонесущая жила которого одним концом припаяна к электропроводному
кольцу игольчатого электрода. Верхний конец высоковольтного провода проходит через отверстия каркаса катушки корпуса датчика перемещения. Его токонесущая жила продевается через отверстие клеммы 27 и подпаивается.
На рис. 6 приведено исполнение одного электрического вывода датчика перемещения. Здесь также использованы трубчатые клеммы 28, 29. Применительно к выводу нижнего кольца соединительный провод 30 размещен в радиальном пазу 31 корпуса датчика перемещения 19, продет в отверстие клеммы 28 и подпаян к кольцу 21 и верхнему концу клеммы. Поскольку корпус датчика перемещения выполнен из электроизоляционного материала организовать электрический вывод от верхнего кольца 20 не представляет трудностей, поэтому здесь его не приводим.
1 - корпус; 4 - высоковольтный провод;
9 - каркас катушки; 19 - корпус датчика; 9 - каркас «а^ки; 19 - корпус датчику
22 - гайка; 23 - шайба; 27 - клемма 20 21 - ^ктропрошдньге кольад 23 - шайба;
28 - клемма; 30 - провод; 31 - паз
Рис. 5. Конструкция вывода „ , т.
Рис. 6. Конструкция вывода датчика
высоковольтного провода
Пространственное положение всех клемм приведено на рис. 2. Электрически общим (общая шина) является корпус насос-форсунки.
Работает насос-формунка следующим образом. Как было отмечено выше в исходном положении запорный стержень 15 нижним концом перекрывает сопловые отверстия 17, а его верхняя часть поджата пружиной 18 к магнитострикционной втулке 14. Перекрытие колец 20, 21 датчика перемещения внешним цилиндрическим выступом верхней части запирающего стержня одинаково, следовательно величины электрической емкости по выводам 28, 29 равны. Топливо из магистрали низкого давления двигателя преодолевая сопротивление пружины 8 смещает шарик 7 и по каналу 2 заполняет испарительную камеру (пространство между соплом 16 и втулкой 11 игольчатого электрода).
При классическом режиме топливоподачи возможны два варианта алгоритма управления: в первый - подается импульс тока на катушку 10 (через клеммы 24, 25), ее магнитное поле удлиняет магнитострикционную втулку 14, последняя поднимает запирающий стержень 15 сжимая пружину 18, что приводит к открытию сопловых отверстий 17. Перемещению запирающего стержня будет соответствовать увеличение электрической емкости датчика перемещения по выводу 29 и уменьшение по выводу 28. Дифференциальное включение датчика обеспечит его высокую чувствительность. Вслед за импульсом на катушку подается высоковольтный импульс (несколько киловольт) на игольчатый электрод через клемму 27. Происходит электрический разряд между игольчатыми элементами 13 и корпусом, т.е. соплом 16. Развивающееся давление в испарительной камере обеспечит подачу топлива через сопловые отверстия 17. Величина цикловой подачи будет определяться параметрами высоковольтного импульса на электроде. При этом можно использовать несколько импульсов.
Второй вариант алгоритма управления - сначала обеспечивается высоковольтный разряд, тем самым создается высокое давление в испарительной камере, затем подается импульс тока в катушку. При этом величина цикловой подачи будет регулироваться параметрами токового импульса. В цепь управления вводится обратная связь по перемещению запорного стержня (сигналы дифференциального датчика на выводах 28, 29).
Если организуется режим топливоподачи с подвпрыском, то сначала подается высоковольтный импульс на игольчатый электрод (клемма 27), который обеспечит высокое давление в испарительной камере. Затем первый импульс тока в катушку (клеммы 24, 25), причем энергия этого импульса должна быть такова, чтобы подъем запорного стержня 15 был небольшим (реально около 0,06 мм). После окончания первого импульса катушки сопловые отверстия закрываются, подвпрыск закончен. Далее на катушку подается импульс большой энергии, который обеспечит подъем запирающего стержня на большую величину (около 0,25 мм), происходит впрыск основной части цикловой подачи.
Таким образом, предлагаемая насос-форсунка позволяет реализовать любые алгоритмы топливоподачи, включая дробление впрыска. Наличие высокочувствительного (дифференциального) датчика перемещения запорного стержня обеспечивает обратную связь канала управления, что стабилизирует параметры цикловой подачи.
Список литературы:
1. Современные подходы к созданию дизелей для легковых автомобилей малотоннажных грузовиков / А.Д. Блинов, П.А. Голубев, Ю.Е. Драган и др.; Под. ред. В.С. Папонова и А.М. Минеева. - М.: НИЦ «Инженер», 2000. - 332 с.
2. Инжектор. Патент США Ш №6908040 МПК F02D 1/06 от 21.06-2005.
3. Инжектор. Патент США Ш №4976245 МПК F02M 57/00 от 11.12-1990.
4. Инжектор. Патент США Ш №4984738 МПК F02M 45/08, 57/02 от 15.01-1991.
5. Насос-форсунка. Патент России RU №2157913 МПК F02M 57/02 опубл. 20.10-2000.
6. Насос-форсунка. Авт. свид. СССР SU №1719704 МПК F02M 57/02 опубл. 15.03-1992, бюл. №10.
7. Насос-форсунка. Авт. свид. СССР SU №1550201 МПК F02M 57/06 опубл. 15.03-1990, бюл. №10.
8. Насос-форсунка. Патент на ПМ №100144 МПК F02М 57/00 опубл. 10.12.2010, Бюл. №34.
