Измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02P17/00 

1 Изобретение относится к устройствам для измерения угла зажигания в двигaтehяx внутреннего сгорания и мо жет быть использовано как при стендовы испытаниях, так и при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Известен измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащий датчик отметки в.м.т.порш ня одного цилиндра, датчик счетных импульсов, регистрирующее устройство и датчик импульсов зажигания, соединенйый с блоком формирования импульсов, один выход которого подключен к индикатору знака угла зажигания. Недостатком такого устройства является необходимость установки датчика в.м.т, для каждого цилиндра, что усложняет измеритель угла зажига кия и увеличивает его стоимость. Известен также измеритель угла за жигания двигателя внутреннего сгорания, содержащий датчик отметки верхней мертвой точки (в.м.т.) порпшя одного цилиндра, датчик счетчик импульсов, регистрирующее устройство и датчик импульсов зажигания, соединенный с блоком формирования импульсов, один выход которого подключен к индикатору знака угла зажигания, датчик отметки в.м.т. поршней всех цилиндров, датчик номера обследуемо го цилиндра, счетный блок, блок управления и блок заполнения. При этом датчик oт feтки в.м.т. поршня одного цилиндра и датчик отметки в.м.т. поршней всех цилиндров подключены к счетному блоку, п выходов которого и датчик номера обследуемого цилиндра соединены с блоком управления, один вйход которого подключен к входу запуска блока формирования импуль сов, а другой - к входу сброса блока формирования импульсов, второй выход которого и датчик счетных импульсов соединены с блоком заполнения , вькод которого подключен к регистрирующему устройству. При этом счетный блок выполнен на двоичном счетчике, выходы которого подключены непосредственно и через инверторы к входам преобразователя двоичного кода в десятичный. Однако указанный измеритель не обеспечивает достаточную достоверность контроля (точность измерения) 0 угла зажигания при пропусках вспышек или при возникновении сигналов помех. Целью изобретения является повышение точности измерения угла зажигания . Указанная цель достигается тем, что в измеритель угла зажигания для двигателя внутреннего сгорания введены первый и второй двоичные счетчики, первый и второй инверторы и триггер, образующие блок обнаружения пропусков зажигания, а также два индикатора пропусков зажигания и помех, элемент .ИЛИ и блок запрета, причем вход сброса блока формирования импульсов соединен со счетным входом первого двоичного счетчика непосредственно, а с входом сброса второго двоичного счетчика - через второй инвертор, вьпсод датчика счетных импульсов соединен со счетным входом второго двоичного счетчика непосредственно, а с входом сброса первого двоичного счетчика через первый инвертор, выход первого двоичного счетчика непосредственно соединен с входом индикатора пропусков зажигания-, а выход второго двоичного счеичика - с индикатором пропусков помех через триггер, входы индикаторов пропусков зажигания и помех. подключены к входам элемента ИЛИ,выход которого подсоединен к первому входу блока запрета, к второму входу которого подключен выход блока совпадения, а выход блока запрета . подключен к входу регистрирующего блока. Введение блока обнаружения пропусков зажигания и помех, содержащего два двоичных счетчика, два инвертора и триггер, а также индикатора пропусков зажигания и индикатора помех позволяет своевременно выявить неверные показания измерителя и определить причину их возникновения. Введение блока запрета между блоком заполнения и регистрирующим блоком,, а также введение элемента ИЛИ позволяет исключить индикацию неверного результата измерения, что повышает достоверность и точность измерения угла зажигания. На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - диаграмма напряжений на выходах соответствующих узлов измерителя при опережении зажигания; на фиг.З - диаг31рамма напряжений на выходах соответствующих узлов измерителя при запаздьшании зажигания. Измеритель угла зажигания содержит датчик 1 отметки в.м.т. порпшя одного цилиндра и датчик 2 отметки в.м.т. поршней всех цилиндров, подключенные к входам счетного блока 3. п выходов которого (где п - соответствует количеству цилиндров в двига теле внутреннего сгорания) соединены с блоком 4 управления. Датчик 5 номе ра обследуемого цилиндра подключен к другому входу блока 4 управления, один выход которого соединен с входом запуска блока 6 формирования импульсов, а другой его выход - с входом сброса блока 6 формирования импульсов и с счетным входом (С-вход) счетчика 7 блока 8 обнаружения пропусков зажигания и помех. Блок 8 содержит двоичные счетчики 7 и 9, инверторы 10 и 11, триггер 12, С-вход счетчика 7 подключен через инвертор 10 к входу сброса (R.- вход счетчика 9), С-вход которого через инвертор 11 соединен с R -г входом счетчика 7 и подключен к датчику 13 импуль сов зажигания. Выход 2 счетчика 7 соединен с индикатором 14 пропусков зажига ния и первым входом схемы 15 ИПИ а выход 2 счетчика 9 через триггер 12 подключен к индикатору 16 помех и к второму входу элемента 15 ИЛИ.. Датчик 13 импульсов зажигания соединен с входом блока 6 формирования импульсов. Один выход блока 6 формирования импульсов подключен к индикатору 17 знака угла зажигания, а другой - к входу блока 18 совпадения, к другому входу которого подключен датчик 19счетных импульсов. Выход блока 18 совпадения соединен с входом блока 20запрета, к другому входу которого подключен выход элемента 15 ИЛИ. Выход блока 20 запрета соединен с регистрирующим блоком 21. Измеритель угла зажигания работает следующим образом. Датчик 1 отметки в.м.т. поршня одного цилиндра за каждый оборот коленчатого бала двигателя в момент нахоя; 1ения поршня цилиндра, по которому установлен датчик 1, в верхней мертвой точке вырабатьюает импульс. Датчик 2 отметки в.м.т. поршней всех цилиндров за один оборот коленчатого 0 вала двигателя вырабатывает столько импульсов, сколько цилиндров имеет двигатель. Импульсы от. датчиков 1 и 2 поступают на входы счетного блока 3. Счетный блок 3 преобразует входные сигналы так, что верхней мертвой точке поршня каждого из цилиндров двигателя соответствует свой выходной сигнал. / При необходимости измерить угол зажигания в каком-либо цилиндре датчиком 5 устанавливается номер цилиндра, по которому необходимо измерить угол зажигания. Тогда блок 4 будет формировать сигнал на первом выходе в момент прохождения поршнем цилиндра, номер которого задан, верхней мертвой точки, а на вторбм - при достижении верхней мертвой точки поршнем одного из последующих цилиндров (в зависимости от количества цилиндров в двигателе). При опережении зажигания (фиг.2) в блок 6 формирования импульсов первым приходит импульс от датчика 13 импульсов зажигания. При этом на выходе блока 6 формирования импульсов образуются сигналы, один из которых поступает на индикатор 17 знака угла зажигания, обеспечивая индикацию знака плюс, а другой - на вход блока 18 совпадения, открывая его. С этого момента импульсы от датчика 19 счетньк импульсов начинают поступать в блок 18 совпа,цения. При достижении поршнем цилиндра, по которому измеряется угол зажигания, верхней мертвой точки на одном из выходов блока 4 управления появляется сигнал, который поступает на вход запуска блока 6 формирования импульсов, закрывает блок 18 совпадения и импульсы от датчиков 19 счетных импульсов перестают поступать в блок 18 совпадения. Так блок 18 совпадения выдает счетные импульсы в течение времени пропорционального углу опережения зажигания. При появлении сигнала на входе сброса блока 6 формирования импульсов блок 6 формирования импульсов возвращается в исходное состояние. С приходом иьшульса от датчика 13 импульсов зажига11ия цикл работы измерителя повторяется. При запаздывании зажигания (фиг.З) в блок 6 формирования импульсов первым приходит импульс из блока 4 уп- равления, который соответствует верх ней мертвой точке поршня цилиндра, по кото)ому измеряется угол зажигания. Этот импульс поступает на вход запуска блока 6 формирования импульсов. При этом на выходе блока 6 формирования импульсов образуются сигнальц один из которых поступает на индикатор 17 знака угла зажигания, обеспечивая индикацию знака минус, а другой - на вход блока 18 совпадения, открывая его; С этого момента юа ульсы от датчика 19 счетных импупЬсов начинают поступать в блок 18 совпадения. При поступлении в блок 6 формирования импульсов сигнала от датчика 13 импульсов зажигания на вы ходе.блока 6 формирования импульсов появляется сигнал, который закрывает блок 18 совпадения. ПОдача счетных иютульсов от датчика 19 прекращается Так блок 1В совпадения выдает счетные импульсы в течение времени, пропорционального углу запаздьгоания зажигания. При появлении сигнала на входе сброса блока 6 формирования импульсов блок 6 возвращается в исходное состояние. С приходом импульса от блока 4 управления на вход запуска блока 6 при достижении поршнем цилиндра, по которому измеряется угол зажигания, верхней мертвой точки цикл работы измерителя повторяется. Если за период времени между двум сигналами .сброса (один оборот коленчатого вала для двухтактного двигате ля внутреннего сгорания и два оборота - для четырехтактного) не придет импульс от датчика 13 импульсов зажигания (т,е, будет пропуск зажигания) то на выходе двоичного счетчика 7 по является сигнал, который поступает н индикатор 14 пропуска зажигания и через элемент 15 ИПИ - на блок 20 запрета, который запирает блок 18 совпадения, и на регистрирующий блок 21 не поступает неверный результат. Если за период времени между двумл сигналами сброса количество импульсов, пришедших от датчика 13 импульсов зажигания, будет больше одного (это будет в случае возникновения помех) , то на счетчика 9 появляется сигнал, который запоминается триггером 12 и поступает на индикатор 16 помех, а также через элемент 15 ИЖ - на блок 20 запрета. Блок 20 запрета не пропускает неверный результат из блока 18 совпадения в регистрирующий блок 21. Такое выполнение измерителя угла зажигания обеспечивает высокую достоверность контроля угла зажигания и позволяет применять его в автоматизированных системах управления с регистрацией угла зажигания самопишущими приборами. При визуальном контроле угла зажигания достаточная достоверность обеспечивается при использовании измерителя без йлока 20 запрета и элемента 15 ИЛИ. В этом случае срабатьшание индикаторов 14 или 16 сигнализирует о неверном результате на регистрирующем блоке 21 и о причине его возникновения. Данный измеритель позволяет повысить достоверность контроля, своевре менно выявить пропуски зажигания,которые отрицательно оказываются на работе двигателя (перегрузка по отдель7 ным цилиндрам и в связи с этим повышенный износ деталей цилиндро-поршневой группы), Это обеспечивает повышение моторесурса двигателя внутреннего сгорания.

liiiiiiiHiimiiimiiiifiniimiitmiiiniiiii

Фиг,3

ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛА ЗАЖИГ-АНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий датчик отметки верхней мертвой точки поршня одного цилиндра, датчик отметки верхней мертвой точки поршней всех цилиндров, выходы которых подсоединены к входам счетного блока, выходы которого и выход датчика номера обследуемого цилиндра подключены к входам блока управления, один выход которого соединен с входом запуска, другой - с входом сброса блока формирования импульсов, а третий - с входом датчика импульсов зажигания, один выход блока формирования импульсов подключен к индикатору знака угла зажигания, второй его выход подключен к первому входу блока совпадения, второй вход которого соединен с выходом датчика счетных импульсов, и регистрирукмций блок, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения угла зажигания, введены первый и второй двоичные счетчики, первый и второй инверторы и триггер, образующие блок обнаружения пропусков зажигания, а также два индикатора пропусков зажигания и помех, элемент ИЛИ и блок запрета, причем вход сброса блока формирования импульсов соединен с счетным входом первого двоичного счетчика непосредственно, а с входом сброса второго двоичного счетчика - через второй инвертор, вы(Л ход датчика счетных импульсов соединен с счетным входом второго двоичного счетчика непосредственно, а с входом сброса первого Двоичного счет§ чика - через первый инвертор, выход первого двоичного счетчика соединен с входом индикатора пропусков зажигания непосредственно, а выход второго двоичного счетчика - с индикатором СГ1 пропусков помех через триггер, входы тЛ. индикаторов пропусков зажигания подО ключены к входам элемента ИЛИ, выход ее которого подсоединен к первому входу блока запрета, к второму входу которого подключен выход блока совпаде- , ния, а выход блока запрета подключен к входу регистрирующего блока.