Устройство для исследования рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания в частности к устройствам для исследования и регистрации многократно повторяющихся параметров, например давления в камере сгорания ДВС при их испытаниях.

Цель изобретения - распшрение функциональных возможностей устрой- ства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для исследования рабочего процесса ДВС; на фиг.2 время-импульсная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит датчик 1 измеряемого параметра, датчик 2 угла поворота коленвала, компаратор 3, триггер 4, генератор 5 линейно на- растающего напряжения, формирователь 6 импульсов, аналоговые электронные ключи 7 и 8, аналоговые запоминающие устройства 9 и 10, двухкоординат ный графопостроитель 11, цилиндр 12 с поршнями 13 исследуемого ДВС и переключатель 14.

Выход датчика 1 измеряемого параметра (давления в цилиндре), установленного в головке цилиндра 12 ДВС, соединен с входом электронного аналогового ключа 7, выход датчика 2 угла поворота коленвала соединен с отрицательным входом компаратора 3, а выхо генератора 5. линейно нарастающего напряжения - с положительным входом компаратора 3 и входом электронного аналогового ключа 8, управляющие входы Упр электронных аналоговых ключей 7 и 8 параллельно соединены с входом формирователя 6 импульсов, выходы электронных ключей 7 и 8 соединены с входами соответствующих аналоговых запоминающих устройств 9 и 10, выходы которых соединены с со- ответствутощими входами двухкоорди- натного графопостроителя 11. Выход компаратора 3 соединен со счетным входом триггера 4, выход которого соединен через переключатель 14с входом формирователя 6 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Прн движении поршня 13 в цилиндре

12 на выходе датчика 1 измеряемого

/

параметра (,датчика давления; появляется напряжение U, , повторяющее форму изменения давления в цилиндре в зависимости от угла поворота коленва

ла cf . За каждый оборот коленвала на выходе датчика 2 угла поворота коленвала появляется напряжение U, пропорциональное углу поворота коленвала cf. Генератор 5 линейно нарастающего напряжения формирует напряжение и, значение которого линейно возрастает во времени от О до амплитудного значения, напряжения до 10В. Сравниваемые напряжения U и U подаются н вход компаратора 3. Время нарастания напряжения U несоизмеримо больше времени одного оборота коленвала, т.е. времени нарастания напряжения U2. На выходе компаратора 3 в момент равенства напряжений U и U образуется уровень напряжения U,, момент появления которого изменяется в зависимости от изменения напряжения U и соответствует определенным значениям угла поворота коленвала. От поступающего на счетный вход триггера 4 переднего фронта напряжения Uj триггер 4 переключается и с его выхода напряжение подается на вход формирователя 6. Таким образом на входе формирователя 6 появляется напряжение через каждый один импульс напряжения и, т.е. с пропуском каждого второго оборота коленвала. Формирователь 6 импульсов формирует импульсы малой длительности в моменты появления передних фронтов напряжения U Импульсы напряжения Uy подаются на управляющие входы электронных ключей 7 и 8, которые открываются, и напряжение и, с выхода датчика I и напряжение и с выхода генератора 5 линейно нарастающего напряжения подаются за время длительности импульса Uj- на входы аналоговых запоминающих устройств 9 и 10. Запоминаемые значения напряжений U, и U соответствует в момент действия импульса Uf измеряемому давлению в цилиндре и углу поворота коленвала соответственно. Угол поворота определяется моментом равенства напряжений U и U на входах компаратора 3. Напряжения Uu и U с входов запоминающих устройств 9 и 10 подаются на соответствующие входы двухкоординатного графопостроителя 11. Значения Uu и U в данный момент времени определяют положение графопостроителя 11, который регистрирует в зависимости от положения переключателя 14 положительную или отрицательную часть графика изменения давления. Для регистрации другой части графика необхадмо поставить переключатель 14 в другое положение.

Таким образом, на графопостроите- ле 11 регистрируются неоднократно значения напряжения U, при одном и том же угле поворота коленвала, отчего непосредственно на графике усредняется положение точки, соответст вующей напряжению U, при данном угле поворота коленвала за несколько оборотов коленвала. По мере относительно медленного нарастания напряжения и графопостроитель I1 формирует график изменения усредненных мгновен ,ных значений индикаторного давления в цилиндре в зависимости от угла поворота коленвала.

Устройство имеет простую конструк цию, расширенные функциональные возможности и позволяет получить график индикаторного давления с усредненными мгновенными значениями. Выход устройства может использоваться для передачи измерительной информации дл дальнейшей обработки.

Формула изобретения

Устройство для исследования рабо- чего процесса двигателя внутреннего

сгорания, содержащее датчик измеряемого параметра, датчик угла поворота коленвала, компаратор с положительным и отрицательным входами и триггер, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содерижт генератор линейно нарастающего напряжения, формирователь импульсов, два аналоговых электронных ключа, два аналоговых запоминающих устройства, двухкоординатный графопостроитель и переключатель, причем выходь аналоговых электронных ключей соединены с входами аналоговых запоминающих устройств, выходы которых подключены к входам двухкоординатно- го графопостроителя, а выходы аналоговых электронных ключей соединены с выходами датчика измеряемого параметра и генератора линейно нарастающего напряжения, соединенного с положительным входом компаратора, отрицательный вход которого соединен с выходом датчика угла поворота коленвала, а управляющие входы аналоговых электронных ключей соединены параллельно с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом триггера через переключатель.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устр-ва. Устр-во содержит датчик измеряемого параметра, датчик 2 угла поворота коленвапа, компаратор 3, триггер 4, генератор 5 линейно нарастающего напряжения, формирователь 6 импульсов, аналоговые электронные ключи 7, 8, аналоговые запоминающие устр-ва 9 и 10, двухкоординатный графопостроитель 11, цилиндр 12 с поршнями 13 исследуемого двигателя, переключатель 14. При движении поршня в цилиндре на выходе датчика 1 появляется напряжение и, , повторяющее форму изменения давления в цилиндре в зависимости от угла поворота коленвала. За каждый оборот коленвала на выходе датчика 2 появляется напряжение U. Генератор 5 формирует напряжение U. На выходе компаратора в момент равенства (Jj и и образуется уровень напряжения и,. Импульсы напряжения Uy подаются на управляющие входы электронных ключей 7 и 8, которые открываются, и напряжения U, и U подаются за время длительности импульса U на входы устр-в 9 и 10. Пройдя последние, импульсы подаются на соответствующие входы графопостроителя 11. На последнем регистрируются неоднократно значения U, при одном и том же угле поворота коленвала. По мере относительно медленного нарастания и графопостроитель формирует график изменения усредненных мгновенных значений индикаторного давления в цилиндре в зависимости от угла поворота коленвала. 2 ил. Ц Vу // УХ а (Л СдЭ to ю Оэ г/г./

U2,a

(1у.Л(ДДА/У/Х/УХААЛАД,

L 2 3 4

/

От

/ 3 L

. 2

,

//;

/-/г