Отметчик верхней мертвой точки поршня в цилиндре двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК G01L23/08 

Изобретение относится к контрольно-иэмерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления в цилиндрах поршневых машин, и может быть испрльзовано для диагностики двигателей внутреннего сгорания, не именадиЬс жесткого выхода коленчдтбго вала;,

Известны отме|гчики верхней мертвой точки, содерйсацие датчик давления и блок фиксации верхней мертвой точки l .

Однако оСласть применения таких устройств ог:рани| ена, так как для их реализации необходима жесткая связь модулирующего зуба с коленчатым валом двигателя,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является отметчик верхней мертвой точки поршня в цилиндре двигателя внутреннего сгорания содержащий датчик давления, подключенный к усилителю, и электрическую схему обработки сигнала, выполненну|о в виде усилительного каскада на франзисторе, к эмиттеру которого подключен запоминающий конденсатор ф линия сброса, а к нагрузке коллекторной цепи подключена дифференцирующая цепочка, зашунтированная диодом, при этом база подключена к делителю, а через разделительный конденсатор к входу каскада 2 .Недостатком данного устройства является низкая точность фиксации верхней мертвой точки ввиду разкитости вершины скупала с датчика давления.

Цель изобретения - повышение точности фиксации верхней мертвой точки.

Поставленная цель достигается тем, что в отметчике верхней мертвой точки поршня в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, содержащем датчик давления, подключенный к усилителю, и электрическую схему обработки сигнала, выполненную в виде усилительного каскада на транзисторе, к эмитте ру которого подключен запоминающий конденсатор и линия сброса, а к нагрузке коллектоной цепи подключе на дифференцирующая цепочка, зашунтированная диодом при этом база подключен к делителю, а через разде|лительный конденсатор к входу каскада, электрическая схема обработки дополнительно снабжена импульсн ом трансформатором первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя, вторичная обмотка эашунтйроЬана конденсатором и подключена к вхрду каскада, зашунтированному на|грузочным резистором, причем начала первичной и вторичной обмоток соединены друг с

другом и входом каскада через резисторы, а концы закорочены.

На фиг, 1 приведена электрическая схема отметчика; на фиг, 2 временные эпюры напряжений в характерных точках отметчика,

Устройство состоит из датчика 1 давления, усилителя 2, импульсного трансформатора 3 с первичной 4 и

вторичной 5 обмотками, конденсатора 6, резисторов 7 и 8, нагрузочного резистора 9, усилительного каскада 10 и дифференцирующей цепочки 11,

Электрическая схема усилительного каскад 10 выполнена на транзисторе VI типа р-Л-р, в эмиттерную цепь которого включен запоминающий конденсатор СЗ с подключенной к нему линией сброса через диод V2, К нагрузке R 3 коллектора цепи транзистора подключена дифференцирующая цепочка 11, содержащая резисторы R4 и R5 и емкость 02, зашунтированная диодом V3, Делитель на ре.зисторах R1 и I 2 обеспечивает температурную стабилизацию рабочей точки транзистора VI.

Устройство работает следующим образом.

Текущее значение давления в цилиндре двигателя преобразуется датчиком 1 давления в пропорциональный сигнал, который после усиления усилителем 2 подается на первичную обмотку 4 трансформатора 3 (Ug / фиг, 2). В колебательном контуре, каким являются вторичная обмотка 5 трансформатора 3 и конденсатор 6, возникают колебания. Этот колебатель ный контур предварительно настраивается -на определенную гармонику основного сигнала. Подбором резисторов 7, 8 и 9 добиваются передачи на вход усилительного каскада 10 основного сигнала и сигнала гармоники в определенном соотношении (Ор и D0X, фиг. 2),

JJ результате суммирования сигналов основной частоты U д ее гармоники Up напряжение Ug на базе трйнзистора VI имеет резко обостренную вершину в районе верхней мертвой

точки (УЭ/ фиг, 2J, что способствует ускорению срабатывания схемы, При этом конденсатор СЗ быстро заряжается за время передачи переднего фронта импульса lij до амплитудного значения, после чего транзистюр Vl запирается. Потенциал его коллектора { и,х , фиг, 2J резко падает до напряжения источника питания Е, в результате этого на выходе дифференцирукяоей цепочки 11 формируется отрицательный импульс с крутым передним фронтом.

Передний фронт выходного импульса l-ewK(UjBin 2) совпадает с моментом достижения максимума выходнь1м сигналом и ах . Диод V2 защищает выход устройства от положительных . импульсов. Послеформирования выходного импульса ileMx через диод V2 на конденсатор сЗподается положительный импульс сброса, который разряжает конденсатор.

При исследовании давления в цилиндре однополостного двигателя реКомендуется использовать двенадцатую гармонику, так как в этом случае при сложении сигналов не требуется дополнительных устройств для согласования фаз сигналов датчика и этой гармоники. Расчетным путем показано, что эти сигналы практически совпадают по фазе при наличии резонанса в контуре, образованном вторичной обмоткой 5 импульсного трансформатора и конденсатором 6.

ОТМЕТЧИК ВЕРХНЕЙ МЕРТВОЙ ТОЧКИ ПОРШНЯ В ЦИЛИНДРЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий датчик давления, подключенный к усилителю, и электрическую схему обработки сигналов, выполненную в виде усилительного каскада на транзисторе, к эмиттеру которого подключен запоминающий конденсатор и линия сброса, а к нагрузке коллекторной цепи подключена дифференцирующая цепочка, зашунтированная диодом, при этом база подключена к делителю, а через разделительный конденсатор к входу каскада, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фиксации верхней мертвой точки, в нем электрическая схема обработкидополнительно снабжена импульсным трансформатором, первичная обмотка которого подключена к выходу усилителя, вторичная обмотка зашунтирована конденсатором и подключена к входу каскада, зашунтированному нагрузочным резисто(Q ром, причем начала первичной и вто(Л ричной обмоток соединены друг с другом и входом каскада через резистоС ры, а концы закорочены. О 05 со

вмт

(Риг. 2