Устройство для определения зависимости мощности двигателя внутреннего сгорания от частоты вращения Советский патент 1985 года по МПК G01L3/10 

Изобретение относится к контролю и испытаниям двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания, которое позволяет в процессе выбега и разгона коленчатого вала двигателя измерять частоту вращения через рав ный угловой интервал и путем обработки экспериментальных данных получать углевые ускорения разгона и выбега 1.

Наиболее близким к предлагаемому является прибор для определения зависимости мощности двигателя внутреннего сгорания от частоты вращения, содерщий датчик импульсов, связанный с двигателем, формирующее устройство, связанное с селектором уровня, выход которого соединен с программным переключателем, генератор временных импульсов, соединенный через реле времени с ирограммным переключателем и блок счетчиков, выходы которого соединены с формирующим устройством и программным переключателем, устройство для включения максимальной подачи топлива, подключенное к селектору уровня, преобразователя суммы и разности с индикаторами, подключенные к каждой паре смежных по порядку .суммирующих счетчиков 2.

Известные устройства не обеспечивают достаточной точности и оперативности, поскольку они фиксируют угловые скороети и соответствующие угловые ускорения через равные промежутки времени. Вследствие этого отсчеты угловых ускорений на разгоне и выбеге происходит при различных значениях угловых скоростей и для дальнейшей обработке данных (например для получения зависимости индикаторных ускорений от частоты вращения) необхо-. димо производить операцию интерполирования, что связано с большой затратой времени и ручного труда, а также снижает точность. Кроме того, затрудняется сопоставимость фактических данных с эталонными по той же причине.

Цель изобретения - повышение точности и оперативности получения в пределах всей динамической характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения зависимости мощности двигателя от частоты вращения, содержащее датчик импульсов, связанный с исследуемым двигателем и соединенный с формирователем импульсов, выход которого соединен с измерителем частоть вращения, измеритель углового ускорения, вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения, а выход - с входом запоминающего блока и регистратор, введены арифметический блок и блок идентификации, который содержит компаратор, счетчик, генератор, делитель

и ключ, при этом выход генератора соединен с первым входом ключа и входом делителя, первый выход которого соединен с вторым входом ключа, а второй выход - с гцервым входом компаратора, причем выход ключа через счетчик соединен с вторым входом компаратора и первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с выходом компаратора, при этом третий вход компаратора соединен с выходом измерителя скорости вращения, а выход запоминающего блока соединен с входом арифметического блока, выход которого подключен к регистратору.

На фиг. I приведена структуриая схема устройства для определения зависимости мощности двигателя внутреннего сгораний от частоты вращения; на фиг. 2 - временные диаграммы работы программного устройства.

Устройство содержит датчик I импульсов, связанный с двигателем, соединенный через формирователь 2 с входом измерителя 3 частоты вращения, выход которого соединен с входом измерителя 4 углового ускорения, который производит текущее измерение углового ускорения вала двигателя, а также с входом блока 5 идентификации, выходы которого управляют работой запоминающего устройства 6. Блок 5 идентификации содержит компаратор 7, счетчик 8 и программное устройство 9. Программное устройство 9 управляет работой счетчика 8 и выполнено в виде генератора пачек, состоящего из задающего генератора 10, делителя 11 и ключа 12. Запоминающее устройство 6 соединено с регистрирующим устройством 13 через арифметическое устройство (АУ) 14.

Устройство работает следующим образом.

Измеритель частоты вращения производит измерение частоты вращения двигателя и на его выходе вырабатывается цифровой код, численное значение которого пропорционально частоте вращения. Этот код используется для вычисления углового ускорения по известным алгоритмам в измерителе углового ускорения 4, а также поступает для анализа на блок 5 идентификации.

Процесс анализа заключается в следующе.м. Цифровой код, пропорциональный частоте враа1ения, сравнивается в компараторе 7 кодов с кодом, поступающим с счетчика 8. В случае равенства кодов сигналом с выхода компаратора 7 производится запись в запоминающее устройство (ЗУ) 6 кода с выхода измерителя 4 углового ускорения. Адрес ячейки ЗУ 6, в которую производится запись, :определяется выходным кодом Счетчика 8. Работой счетчика управляет программное устройство 9. Функционирование программного устройства определяется числом точек углового ускорения и максимальным значением частоты вращения.

Допустим, необходимо зафиксировать угловое ускорение в m точках на разгоне и соответственно на выбеге. При этом максимальное значение цифрового кода с выхода измерителя частоты вращения составляет N . Тогда состояние счетчика в каждый раз должно изменяться на -т ВДИниц. Для этого программное устройство генерирует пачки из импульсов. В случае

изменения количества точек измерения m или численного значения кода N изменяется только число импульсов в пачке, что достигается простыми средствами.

Программное устройство выполнено в виде генератора пачек, состоящего из задающего генератора 10, делителя 11 и ключа. .12. Делитель 11 имеет коэффициент деления, равный -у -Импульсы задающего генератора 10 пропускаются на выход ключа 12 в течение половины периода выходного сигнала делителя 11, следовательно на выходе ключа будут пачки из - импульсов. Инверсным выходным сигналом делителя производится управление работой компаратора 7.

Таким образом в ЗУ запоминаются значения углового ускорения в фиксированных точках характеристики, одинаковых на разгоне и на выбеге, что позволяет легко производить их обработку в АУ 14 перед выводом на регистратор .13.

Устройство повышает оперативность и точность определения зависимости мощности двигателя внутреннего сгорания от частоты вращения, и позволяет производить отсчеты угловых ускорений на разгоне и выбеге при одних и тех же значениях угловых скоростей, что позволяет исключить операцию интерполирования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ, содержащее датчик импульсов, соединенный с исследуемым двигателем и с формирователем импульсов, выход которого соединен с измерителем частоты вращения, измеритель углового ускорения, вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения, а выход - с входом запоминающего блока, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и оперативности получения данных в пределах всей динамической характеристики, в него введены арифметический блок и блок идентификации, Kotopbm содержит компаратор, счетчик, генератор, делитель и ключ, при этом выход генератора соединен с первым входом ключа и входом делителя, первый выход которого соединен с вторым входом ключа, а второй выход - с первым входом компаратора, причем выход ключа через счетчик соединен с вторым входом компаsg ратора и первым входом запоминающего блока, второй вход которого соединен с вы(Л ходом компаратора, при это.м третий вход компаратора соединен с выходом измерителя скорости вращения, а выход запоминающего блока соединен с входом арифметического блока, выход которого подключен к регистратору. СдЗ а о ю

И 1 I I I I I I i I И 11 i I I I I I 1 I I И I I i I I

I I И I I I

Фиг.г

(мп.зад.ген.

Bbtwd делителя

быхоЗ ключа

И I I I I I I

Сигнал

стробиробания

компаратора