Устройство для оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к двигателе строению, в частности для технической диагностики двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, и может быть использовано для сравнительной оценки технического состояния цилиндров двигателя.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 электрических сигналов положения коленчатого вала, первый формирователь .2 коротких импульсов, первый RS-триггер.3, фильтр 4 нижних частот первую схему И 5, управляемый напряжением генератор 6, вторую схему И 7, первый счетчик 8, осциллограф 9 второй счетчик 10, дешифратор 11, первый переключатель 12, второй формирователь 13, третью схему И 14, второй переключатель 15, третий формирователь 16 второй RS-триггер 17, третий RS-триггер 18 и схему 19 задержки.

Датчик 1 электрических сигналов подключен к входу первого формирователя 2 коротких импульсов, выход которого соединен с S-входом первого RS-триггера 3, входом фильтра 4 нижних частот и первым входом первой схемы И 5, выход фильтра 4 подключен к входу управляемого напряжением генератора 6. Выход последнего соединен с вторым входом второй схемы И 7 и входом первого счетчика 8, выход которого подключен к входу синхронизации осциллографа 9. Первый вход второй схемы И 7 соединен с выходом первого RS-триггера 3, выход второй схемы И 7 подключен к входу второго счетчика 10, выход которого соединен с входом дешифратора 11. Последний выход дешифратора 10 подключен к R-входу первого RS-триггера 3 и входу Сброс в ноль второго счетчика 10, а остальные выходы дешифратора через первый переключатель 12 связаны с входом второго формирователя 13 коротких импульсов выход которого соединен с первым входом третьей схемы И 14. Второй переключатель 15 связывает вход третьего формирователя 16 коротких импульсов и R-вход второго RS-триггера 17 с нулевой шиной источника

питания, выход третьего формирователя 16 подключен к S-входу третьего RS-триггера 18. Выход последнего

соединен с вторым входом первой схемы И 5, выход которой связан с входом Сброс в ноль первого счетчика 8, S-входом второго RS-триггера 17 и входом схемы 19 задержки. Выход

схемы 19 задержки подключен к S-BXO- ду третьего RS-триггера 18, выход второго RS-триггера 17 соединен со вторым входом третьей схемы И 14, выход которой связан с Y-входом канала вертикального отклонения осциллографа 9 (сигнальным входом.

В качестве датчика 1 электрических сигналов положения коленчатого вала использован индуктивный датчик, сопряженный со специальными либо конструктивными метками на маховике.Число меток за оборот должно быть равным половине числа цилиндров для двухтактных двигателей и

числу цилиндров для четырехтактных. В этом случае оценка неравномерности работы цилиндров производится по разности интервалов времени, пропорциональных рабочим тактам цилиндров.

При использовании в качестве меток зубьев маховика или какой-нибудь шестерни необходимо поделить частоту выходного сигнала датчика до необходимой величины.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии переключатель 15 находится в положении Б, при этом второй и третий RS-триггеры находятся в нулевом состоянии. Следовательно, первая и третья схемы И 5 и 14 заперты.

Индуктивный датчик 1 вырабатьша- ет импульсы в моменты прохождения

вблизи его меток. Эта последовательность поступает на вход формирователя 2 коротких импульсов. Последний формирует последовательность коротких прямоугольных импульсов, которая

поступает на S-вход первого RS-триггера 3, вход фильтра 4 нижних частот и первый вход первой схемы И 5. Выходное напряжение фильтра нижних частот пропорционально средней частоте последовательности импульсов, поступившей на его вход, и является управляющим для генератора 6. Последний вырабатывает последовательность импульсов с частотой f г

K f

cp

где К .

коэффициент

преобразования частоты, f,,. - средняя частота последовательности импульсов , выработанной индуктивным датчиком 1. Эта последовательность поступает на второй вход второй схемы И 7 и вход первого счетчика 8. Объем последнего равен К, следовательно, на вход синхронизации осциллографа 9 поступает последовательность импульсов частоты fcp .

Очередной импульс, пост ттивший на S-вход первого RS-триггера 3, устанавливает его в единичное состояние. Единичный потенциал с выхода последнего открьшает вторую схему И 7, которая пропускает на вход второго счетчика 10 последовательность импульсов, выработанную генератором 6. В процессе счета импульсов вторым счетчиком 10 на выходах дешифратора 11 поочередно появляются импульсы. Появление импульса на последнем выходе дешифратора сбросит в ноль второй счетчик и первый триггер. Последовательная цепь первый триггер З-формирователь 12 образует схему задержки, для которой выполняется условие, что А const, где - время задержки серии импульсов , выработанной вторым формирователем 13 коротких импульсов относительно последовательности импульсов, выработанной первым формирователем 2. Величина А зависит от положения переключателя 12.

Перевод переключателя 15 из положения Б в положение А снимает запрет с R-входа второго RS-триггера 17. Третий формирователь I6 коротких импульсов вырабатывает импульс, который переводит третий RS-триггер 18 в единичное состояние. При этом открывается первая схема И 5 по второму входу единичным потенциалом с прямого выхода RS-триггера 18. Первый по времени импульс с выхода первого формирователя сбрасывает в ноль первый счетчик 8, поступает на вход схемы 19 задержки и переводит второй RS-триггер 17 в единичное состояние При этом открывается третья схема И 14 единичным потенциалом с выхода второго RS-триггера 17. Обнулением первого счетчика осуществляется начальная синхронизация работы устройства с фазой рабочего процесса ДВС.

343279

Спустя некоторое время, третий RS-триггер 18 переводится в нулевое состояние импульсом с выхода схемы

ц 19 задержки. Длительность задержки меньше времени прохождения вблизи датчика двух очередных меток, т.е. за время открытия первой схемы И 5 на ее выход проходит только один им10 пульс с выхода первого формирователя 2.

В установленном режиме работы двигателя последовательность импульсов с выхода второго формирователя

15 13 поступает через третью схему И 14 на Y-вход канала вертикального отклонения осциллографа. Временные интервалы между импульсами в этой последовательности вследствие неравномер20 ной работы цилиндров неодинаковы.

Одновременно с этим с выхода первого счетчика 8 на вход синхронизации осциллографа 9 поступает синхронизирующая серия импульсов с постоянным пе25 риодом следования г Фильтр 4 нижних частот, управляемый напряжением генератор 6, и счетчик 8 образуют схему автоматической подстройки частоты синхронизации. Синхроимпульсы

30 запускают развертку осциллографа.

работающего в ждущем режиме.

Разница во временном положении импульсов с выхода второго формирователя 13 относительно синхроимпульсов в виде гребенки импульсов наблюдается на экране осциллографа. Ширина гребенки несет диагностическую информацию и определяется разницей в наблюдаемые моменты времени средних значений максимального и минимального крутящих моментов, развиваемых на тактах работы ДВС, и, таким образом, является функцией технического состояния ДВС. Изменением скорости развертки осциллографа можно изменять наблюдаемую ширину гребенки импульсов до удобных размеров. Изменение положения гребенки импульсов на экране осциллографа осуществляется с помощью переключателя 12.

Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность измере- ния.ширины гребенки, так как имеется возможность получить и растянуть эту гребенку на всю ширину экрана осциллографа и производить измерения при малой цене деления.

Формула изобретения

Устройство для оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик электрических сигналов положения коленчатого вала, первый формирователь коротких импульсов, схему задержки, фильтр нижних частот, управляе1«1ый напряжением гене{ атор и осциллограф, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения точности,устройство дополнительно содержит первый, второй и третий RS-триггеры, первую, вторую и третью схемы И, первый и второй счетчики, дешифратор, второй и третий формирователь коротких импульсов и два переключателя, причем выход первого формирователя соединен с S-входом первого RS-триггера, с входом фильтра нижних частот и первым входом первой схемы И, выход управляемого напряжением генератора подключен к входу первого счетчика и второму входу схемы И, к первому входу которой подключен прямой R-выход первого RS- триггера,выход первого счетчика соединен с входом синхронизации осСоставитель В.Горбунов Редактор С.Патрушева Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 4815/43 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул„ Проектная, 4

5

0

5

циллографа, выход второй схемы И подключен к входу второго счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, последний выход которого подключен к входу Сброс в ноль второго счетчика и к R-входу первого RS-триггера, а остальные выходы дешифратора через первый переключатехпа соединены с входом второго формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к первому входу третьей схемы И, R-вход второго RS-триггера соединен с входом третьего формирователя коротких импульсов, которьм через второй переключатель связан с нулевой шиной источника питания, а выход третьего формирователя подключен к S-входу третьего RS-триггера, выход.которого соединен с вторым входом первой схемы И, а выход последней подключен к входу Сброс в ноль первого счетчика, S-входу второго тр иггера и входу схемы задержки, выход которой соединен с R-входом третьего RS-триггера, выход второго RS-триггера подключен к второму входу третьей схемы И, вьгход которой соединен с Y-входом канала осциллографа.

Изобретение позволяет повысить точность оценки. Устр-во содержит датчик 1 электрических сигналов положения коленчатого вала, формирователи 2,13,16, RS-триггеры 3,17,18, фильтр 4 нижних частот схемы И 5, 7,14, управляемый напряжением генератор 6, счетчики 8,10, осциллограф 9, дешифратор 11, переключатели 12, 15, схему 19 задержки. Датчик 1 вырабатывает импульсы в моменты прохождения вблизи его меток. Эта последовательность поступает в схему через формирователь 2. В установленном режиме работы двигателя последовательность импульсов с выхода формирователя 13 поступает через схему И 14 на вход Y канала вертикального отклонения осциллографа. Временные интервалы между импульсами в этой последовательности вследствие неравномерной работы цилиндров неодинаковы. Одновременно с этим с выхода счетчика 8 на вход синхронизации осциллографа поступает синхронизирующая серия импульсов с постоянным периодом следования. Разница во временном положении импульсов с выхода формировдте- ля 13 относительно синхроимпульсов в виде гребенки импульсов наблюдается на экране осциллографа. Изменением скорости развертки осциллографа можно изменять наблюдаемую ширину гребенки импульсов до удобных размеров. 1 ил. SW а (О сл со 4 и СО