УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2002 года по МПК F02M65/00 G01M15/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для измерения параметров дизельного двигателя.

Известно устройство для контроля потока топлива через форсунку дизельного двигателя (ЕР 0244258 В1, кл. F 02 M 65/00 от 07.08.1991 г.). Данное устройство содержит широкополосный ультразвуковой датчик, закрепленный на корпусе форсунки дизельного двигателя с возможностью его акустической связи с форсункой и электрически соединенный с фильтром, который через усилитель соединен с выходным индикатором.

Недостатком данного устройства является то, что оно пригодно лишь для контроля количества топлива, подаваемого в форсунку. Данное устройство не позволяет определять угол опережения впрыска топлива.

Кроме того, для контроля параметров, которое осуществляет данное устройство, необходима специальная доработка форсунки, обеспечивающая турбулентность потока топлива для генерации звука.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для измерения параметров дизельного двигателя, содержащее размещенный внутри корпуса форсунки пьезодатчик, блок обработки информации и измеритель параметров работы двигателя (патент США 5479902, кл 123-498 от 02.02.1996 г.). Данное устройство содержит также чувствительный элемент для контроля положения игольчатого стержня, расположенного в отверстии жиклера форсунки.

Недостатком данного устройства является его относительно низкая чувствительность для контроля таких параметров, как обороты двигателя, количества топлива, поданного в форсунку. Это вызвано тем, что датчик, размещенный непосредственно в корпусе форсунки, подвергается температурному воздействию, что дает искаженную информацию о контролируемых параметрах.

Кроме того, данное устройство не дает возможность контролировать такой важный параметр, как угол опережения впрыска топлива.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей устройства и повышения точности измерений параметров дизельного двигателя.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для измерения параметров дизельного двигателя, содержащем пьезодатчик, блок обработки и измеритель параметров работы двигателя, пьезодатчик размещен в корпусе, который разъемно и жестко закреплен на топливной трубке дизельного двигателя, а блок обработки снабжен компаратором и схемой блокировки, при этом пьезодатчик электрически соединен с высокочастотным фильтром, который через автоматический регулятор усиления соединен с компаратором, выход которого соединен с входом схемы блокировки, выход которой соединен с измерителем параметров работы двигателя, снабженным тахометром и стробоскопом с задержкой.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков, позволило выявить совокупность существенных по отношению к установленному заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "новизна" по существующему законодательству.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения параметров дизельного двигателя.

На фиг.2 конструкция пьезодатчика и корпуса для его размещения, Устройство содержит пьезодатчик 1, размещенный в цилиндрическом корпусе 2, в котором также размещается высокочастотный фильтр 3 с автоматическим регулятором усиления 4. Устройство содержит блок обработки 5, снабженный компаратором 6, выход которого соединен со схемой блокировки с задержкой 7, выход которой соединен с измерителем параметров работы двигателя 8, соединенный со стробоскопом 9 и тахометром 10.

Устройство работает следующим образом. Корпус 2 с размещенным в нем пьезодатчиком 1 и высокочастотным фильтром с автоматическим регулятором усиления крепится на топливной трубке дизельного двигателя при помощи элемента крепления, например винта с контргайкой, блокирующей его самовывинчивание во время работы двигателя.

При работе двигателя, во время впрыска топлива через топливную форсунку, происходит кратковременное расширение топливной трубки, по которой подается порция топлива, в результате чего происходит деформация пьезоэлемента, обуславливающая прямой пьезоэффект с получением электрического сигнала. Электрически соединенный с пьезоэлементом высокочастотный фильтр ослабляет низкочастотные колебания корпуса датчика и связанные с ним деформации пьезоэлемента, вызванные вибрацией дизельного двигателя. Через автоматический регулятор усиления сигнал подается на компаратор, который не пропускает на вход измерителя параметров работы двигателя импульсов, связанных с фоновой вибрацией двигателя и не связанных во времени с впрыском топлива. Через схему блокировки сигнал поступает на измеритель параметров работы двигателя. Схема блокировки позволяет избавиться от прошедших через высокочастотный фильтр низкочастотных сигналов, вызванных вибрацией двигателя, и от паразитных высокочастотных колебаний, вызванных неисправностью в системе впрыска.

Измеритель параметров работы двигателя снабжен стробоскопом и тахометром.

Подсчитывая количество импульсов в единицу времени, можно определить обороты двигателя, и наблюдая установочные метки при помощи стробоскопа с задержкой, можно определить угол опережения впрыска топлива.

Таким образом, предложенное устройство позволяет с достаточной степенью точности определять параметры работы дизельного двигателя.

Наличие закрепленного на топливной трубке пьезодатчика позволяет принимать и селектировать полезный сигнал на фоне вибраций двигателя и паразитных сигналов системы впрыска топлива.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям топливной дизельной аппаратуры. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства, повысить точность измерений параметров дизельного двигателя. Устройство для измерения параметров дизельного двигателя содержит пьезодатчик, блок обработки и измеритель параметров работы двигателя. Пьезодатчик размещен в корпусе, который разъемно и жестко закреплен на топливной трубке дизельного двигателя. Блок обработки снабжен компаратором и схемой блокировки. Пьезодатчик электрически соединен с высокочастотным фильтром. Высокочастотный фильтр через автоматический регулятор усиления соединен с компаратором, выход которого соединен со входом схемы блокировки, выход которой соединен с измерителем параметров работы двигателя, снабженным тахометром и стробоскопом с задержкой. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для измерения параметров дизельного двигателя, содержащее пьезодатчик, блок обработки и измеритель параметров работы двигателя, отличающееся тем, что пьезодатчик размещен в корпусе, который разъемно и жестко закреплен на топливной трубке дизельного двигателя, а блок обработки снабжен компаратором и схемой блокировки, при этом пьезодатчик электрически соединен с высокочастотным фильтром, который через автоматический регулятор усиления соединен с компаратором, выход которого соединен с входом схемы блокировки, выход которой соединен с измерителем параметров работы двигателя, снабженным тахометром и стробоскопом с задержкой. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высокочастотный фильтр и автоматический регулятор усиления размещены в корпусе пьезодатчика.