Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиноCTpoeHHTOj в частности к двигателестроению и может быть использовано при испытаниях двигателей внутреннего сгорания с целью оценки их технического состояния.

Цель изобретения - повышение качества и производительности диагностирования

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения, связанный через формирователь 2 прямоугольных импульсов с входом чувствительного элемента 3, первым входом первой схемы И 4 и четвертьам входом блока 5 управления который объединен с третьим входом второй схемы И - НЕ 6 Вторые входы первой 4 и второй 7 схем И соединены между собой и подключены к выходу третьей схемы ИВ, а первый вход второй схемы И 7 соединен с генератором 9 и третьим входом блока 5 управления, объединеннь5м с третьим входом первой схемы И - НЕ 10, Выходы первой 4 и второй 7 схем И соединены соответственно с первым 11 и BTOpbiM 12 счетчиками, а выходь первой 10 и второй 6 схем И - НЕ подключены соответственно к третьему 13 и четвертому 14 счетчикам.

Единичный вход триггера 15 через кнопку 16 связан с источником пусковых импульсовэ нулевой вход триггера соединен с первым выходом чувствительного элемента 3 а выход подключен к первому входу третьей схемы И 8 и входу реле 17, а выход реле соединен с электромагнитом 18, Второй выход чувствительного элемен™ та 3 соединен с вторым входом третьей схемы И 8 и первым входом блока 5 управления, причем последний объединен с первым входом первой схемы И - НЕ 10 и первьм входом второй схемы И - НЕ 6. Вторые входы схем И - НЕ 6 и 10 объединены с вторым входом блока 5 управленияи соединены с инверсным выходом триггера 15.

Датчик 1 частоты вращения служит для измерения скорости вращения испытуемого двигателя и вырабатывает в каждом обороте вала один 1шпульс, Формирователь 2 преобразует полученные импульсы в импульсы прямоуголь

934932

ной формы с нормированными амплитудой и длительностью. При достижении . частотой следования этих импульсов нижнего установленного уровня на 5 втором выходе чувствительного элемента 3 присутствует единичный сигнал, 4 при достижении частотой вращения верхнего установленного уровня единичный сигнал действует на

® первом выходе элемента 4 (при этом на втором выходе его единичный сигнал сохраняется). Первая 4, вторая 7 и третья 8 схемы И совпадения разрешают или запрещают прохождение импульсов на счетчики 11 и 12. Если на обоих входах третьей схемы И 8 присутствуют единичные сигналы, то на ее выходе, а значит, и на вторых входах схем И 4 и 7 также действуют

2 единичные сигналы. Благодаря этому при работе двигателя и предлагаемого устройства через схему И 4 проходят импульсы на первый счетчик 1 1, фиксирующий количество оборотов ва ла двигателя, а через схему И 7 проходят импульсы меток времени на второй счетчик 12, который регистрирует время работы системы.

Триггер 15 устанавливается в единичное состояние при подаче на его единичный вход единичнь)х импульсов, что обеспечивается при нажатии кнопки 16, На вход (обмотку ) реле 17 подается сигнал с прямого выхода

5 триггераJ вызьгеая его включение или отключение. Контакты реле замкнуты при наличии на обмотке реле некоторого ненулевого напряжения. При замкнутых контактах реле по обмотке

0 электромагнита 18 протекает ток, вызывая его срабатьшание.

Электромагнит 18 служит для воздействия на управляющий орган двигателя (например, рейку топливного наS причем при включенном электромагните подача топлива максимальна, а при отключенном - минимальна.

Первая схема И - НЕ 10 блока 5 управления пропускает импульсы,

0 представляющие собой метки времени, на третий счетчик 13 только при наличии на первом и втором входах блока 5 единичного сигнала, В зтом случае счетчик 13 фиксирует время выбега ( останова ) двигателя. Вторая схема И - НЕ 6 пропускает импульсы форгмирователя 2 на счетчик 14, который фиксирует путь выбега двигателя при

3

тех же условиях, что и схема И НЕ 10.X

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда кнопка 16 разомкнута, триггер 15 находится в нулевом состоянии, реле 17 и электромагнит 18 обесточены, топливодезирующий орган стоит в положении нулевой подачи топлива, схема И 8 Закрыта,вследствие чего закрыты также схемы И 4 и 7 и на счетчик 11 и 12 импульсы не поступают. Поскольку при этом двигатель не работает, то на выходах чувствительного элемента 3 сигнал нулевой, на первых входах блока 5 управления и схем И НЕ 6 и 10 сигналы также нулевые, в результате чего эти схемы закрыты ина счетчики 13 и 14 импульсы не проходят.

При нажатии кнопки 16 триггер 15 переходит в единичное состояние, так как на его единичный вход поступают импульсы от источника пусковых импульсов, реле 17 включается, электромагнит I8 включается и топливодозирующий орган двигателя устанавливает максимальную подачу топлива. Двигатель разгоняется, его угловая скорость возрастает. При достижении частотой вращения нижнего установленного уровня на втором выходе чувствительного элемента 3 действует единичный сигнал, поступающий на второй вход третьей схемы И 8 и на первый вход блока 5 управления. Поскольку триггер 15 взведен, то на первом входе схемы И 8 присутствует также единичный сигнал, благодаря чему эта схема открыта и единичный сигнал с ее выхода поступает на вторые входы первой 4 и второй 7 схем И совпадения, открывая их. В результате этого на первый счетчик I1 проходят импуль ся формирователя 2, счетчик фиксирует каждый оборот вала. На второй счетчик 12 поступают импульсы генератора 9 временных интервалов и счетчик 12 регистрирует время. При этом (поскольку триггер 15 взведен )схемы И - НЕ 6 и 10 закрыты нулевым сигналом на их вторых входах и не счетчики 13 и 14 импульсы не поступают.

При достижении валом двигателя верхнего установленного уровня единичный сигнал появляется на первом выходе чувствительного элемента 3,

3493 .

вследствие чего триггер 15 сбрасьгеается, третья схема И 8 закрьтается, закрьшая схемы И 4 и 7 и запреп1ая прохождение импульсов на первый 11

5 и второй 12 счетчики, реле 17 отключается, отключая электромагнит 18, который переводит топливодозирующий орган в положение нулевой подачи топлива. В результате этого режим

10 разгона двигателя прекращается, в первом счетчике 11 оказывается зафиксированным путь разгона двигателя ( число оборотов вала во время разгона ), а во втором счетчике 12

5 время разгона двигателя. Сравнивая полученные время и путь разгона с соответствующими эталонными значениями, делают вывод о техническом состоянии двигателя.

20 После перехода триггера 15 в нулевое состояние на его инверсном выходе присутствует единичный сигнал, поступающий на вторые входы первой 10 и второй 6 схем И - НЕ«

25 Поскольку подача топлива в ДВС при этом нулевая, он работает в режиме выбега (остановы 1 и, пока частота его вращения выше нижнего установленного уровня, на втором выходе

30 чувствительного элемента 3 присутствует единичньБ сигнал. Этот сигнал поступает на первые входы первой 10 И второй 6 схем И - НЕ, на вторьЕх входах которых присутствует

, единичный сигнал триггера 15, вследствие эти схемы открыты. Через вторую схему И - НЕ 6 поступают импульсы формирователя 2 на четвертый счетчик 14, которьш подсчитывает личество оборотов вала с момента перехода двигателя в режим выбега, а через первую схему И - НЕ 10 поступают импульсы с генератора временных интервалов на третий счетчик 13,

5 который фиксирует время с момента . работы ДВС в режиме выбега.

При совпадении частоты вращения двигателя с нижним установленным пределом единичный сигнал на втором

0 выходе чувствительного элемента 3 исчезает, вследствие чего схемы И НЕ 6 и 10 блока 5 управления закрываются и прохождение импульсов на третий 13 и четвертый 14 счетчики

5 прекращается. При этом в счетчике 13 фиксируется время выбега двигателя, а в счетчике 14 - путь выбега двигателя в заданном диапазоне частот

511934936

вращения. Сравнивая полученные путь лонными значениями, делают вьшод и время выбега двигателя в пределах о техническом состоянии двигазаданных частот вращения с эта- теля.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчик частоты вращения, формирователь прямоугольных импульсов, первую, вторую и третью схемы И, первый и второй счетчики, генератор временных интервалов, кнопку, блок управления, чувствительный элемент, триггер, реле и электромагнит, причем датчик частоты вращения связан с входом формирователя прямоугольных импульсов, первые входы первой и второй схем И соединены соответственно с выходом формирователя прямоугольных импульсов и генератором временных интервалов, вторые входы первой и второй схем И соединены одна с другой, а выходы подключены соответственно к первому и второму счетчикам, единичный вход триггера связан с кнопкой, нулевой - с первым выходом чувствительного элемента, а выход - с последовательно соединенными реле и электромагнитом, первый вход блока управления соединен с вторым выходом чувствительного элемента, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и производительности диагностирования, в него введены третий и четвертый счетчики, а блок управления выполнен в виде первой и второй схем И - НЕ, первый вход блока управления объединен с первыми входами первой и второй схем И - НЕ и соединен с вторым входом третьей схемы И, второй вход , объединен с вторыми входами первой и второй схем И - НЕ и подключен к (Л инверсному выходу триггера, третий вход объединен с третьим входом первой схемы И - НЕ и соединен с генератором временных интервалов, а четвертый вход объединен с третьим входом второй .схемы И-НЕ и подключен к входу чувствительного элемента и выходу ;о со 4 формирователя прямоугольных импульсов, первый выход блока управления объединен с выходом первой схемы ;о со И - НЕ и соединен с третьим счетчиком, а второй выход объединен с выходом второй схемы И - НЕ и подключен к четвертому счетчику, первый вход третьей схемы И соединен с прямым выходом триггера, а ее выход подключен к вторым входам первой и второй схем И.