Устройство для регистрации кривой тепловыделения в цилиндре поршневой машины Советский патент 1988 года по МПК G01M15/00 

J

4 N5

О 4;:

СО

Изобретение относитея к устройствам для исследования поршневых машин, в част- нбсти для регистрации кривой тепловыделения в цилиндре поршневой машины.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

; Устройство содержит испытуемый двигатель 1, датчик 2 давления, усилитель 3, пер- дпфференцируюилую цепочку 4, вторую перемножающую схему 5, автоматический потенциометр 6, пятую перемножающую схему 7, геператор 8, функциональный гене- р:атор 9 положения поршня, первый 10 и второй 11 потециометры, первую перемножающую схему 12, вторую дифференцирующую цепочку 13, третью перемножающую с хему 14, суммирующий блок 15, четвертую иеремножаюшую схему 16, осциллограф 17, электронный ключ 18, датчик 19 положения Е пускно|-о клапана, дпестую перемножающую схему 20, датчик 21 температуры, функциональный блок 22 генерации величины показателя адиабаты и блок 23 преобразования.

При работе испытуемого двигателя 1 датчик 2 давления, устаповленный на цилиндре двигателя, вырабатывает электрический сигнал, который усиливается в усилителе 3 и подается на первую дифференци- рую1пу1о цепочку 4, вторую перемножаюнлую схему 5 и через автоматический потенциометр 6 на вход пятой перемножаюшей схемы 7. С валом двигателя жестко связан генератор 8, вырабатывающий сигнал в виде siiiq., который поступает па вход функционального генератора 9 положения поршня, выход которого через первый потециометр 10 связан с входами первой перемножаюшей схемы 12 и второй дифферецирующей це- ночки 13, а через второй потециометр 11 - с пятой неремножаюшей схемой 7. Выход второй цепочки 13 через вторую перемножающую схему 5 связан с .входом третьей перемножаюшей схемы 14. На вход первой 11еремпожаюшей схемы 12 также подается сигнал с первой дифферецирующей цепочки 4. Выходы перемножающих схем 12 и 14 связаны с суммирующим блоком 15, который в свою очередь связан через четвертую перемножающую схему 16 с осциллографом 17. Задатчик автоматического потенциометра 6 связан с входом усилителя 3 через электронный ключ 18, управляющий вход которого соединен с датчиком 19 положения впускного клапана. Выход пятой перемножающей схемы 7 связан с входом шестой перемно- жаюп1ей схемы 20, второй вход которой со- едппен с датчиком 21 температуры во впускном коллекторе, а выход шестой перемно- жаюш,ей схемы 20 (который является дом устройства для регистрации мгновенного значения температуры в цилиндре) -

. -- 10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

2

с функциональным блоком 22 генерации величины показателя адиабаты. Выход функционального блока 22 генерации величины показателя адиабаты связан с третьей перемножающей схемой 14 непосредственно и с четвертой перемножающей схемой 16 через блок 23 преобразования показателя адиабаты.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал давления газа (Р) в цилиндре двигателя 1 датчиком 2 давления преобразуется в электрический аналог, который усиливается в усилителе 3 и поступает на вход первой дифференцирующей цепочки 4, на вход второй перемножающей схемы 5 и на вход автоматического потенциометра 6. Одновременно генератор 8 сигнала пропорциональный функции з1пф подает сигнал на вход функционального генератора 9 положения поршня, в котором происходит формирование сигнала, соответствующего функ- ци и

-.А. ,,.Y

к-1 цф

с потепциометров 10 и 11 на вход первой перемножаюшей схемы 12 и на вход второй дифференцирующей цепочки 13 поступает сигнал, соответствующий функции

VhfK+ dsimp K ,. х

-о- I -гТ- )

2 е-1 Сф

а на вход пятой перемножаюшей схемы 7 - сигнал, соответствующий функции

(

В момент закрытия впускного клапана (начало сжатия) датчик 19 положения впускного клапана подает управляющий сигнал на электронный ключ 18, замыкая его на короткое время. В этот момент электрический сигнал, пропорциональный давлению в начале сжатия Ра, с выхода усилителя 3 проходит через электронный ключ 18 и поступает на вход задатчика автоматического потенциометра 6, с выхода которого сигнал, пропорциональный отношению Р/Ра, поступает на вход пятой перемножающей схемы 7, с выхода которой на вход щестой перемножающей схемы 20 поступает сигнал, соответствующий функции

ipl (Hi-l.+f si.p) /лЛ2е e-1 di.f

Ha второй вход шестой перемножающей схемы 20 нодается сигнал, пропорциональный температуре (Га) в начале такта сжатия от датчика 21 температуры во впускном коллекторе. На выходе шестой перемножающей схемы 20 получаем сигнал, пронорциональ- ный величине температуры в цилиндре двигателя, т. е. соответствующий функции

-г Р fe-Ve+l 51пф . К . г.п ( )i. который подается блока 22.

d(f на вход функционального

В функциональном блоке 22 генерации величины показателя адиабаты происходит вычисление показателя адиабаты /С.

Сигнал, пропорциональный значению К, подается с выхода функционального блока 22 генерации величины показателя адиабаты на третью перемножающую схему 14 непосредственно и на четвертую перемножающую схему 16 через блок 23 преобразования показателя адиабаты, где происходит преобразование сигнала к виду 1/().

Сигнал, поступающий на вход второй дифференцирующей цепочки 13, дифференцируется, умножается во второй перемножающей схеме 5 на величину Р и в третьей перемножающей схеме 14 на величину К, а затем поступает на вход суммирующего блока 15 в виде KPdV/d(f.

На вход суммирующего блока 15 также поступает сигнал от первой перемножающей схемы 12 в виде VdP/d(f.

После суммирования сигналов и умножения на величину 1/(К. - 1) в четвертой перемножающей схеме 16 на вход осциллографа 17 поступает сигнал, соответствующий функции

(W,V d d(f

по которому производится регистрация кривой тепловыделения.

Использование устройства повыщает точность измерений, что позволяет повысить точность регулировки процесса сгорания, а следовательно, получить более ВЬЕСОКИЙ КПД двигателя и меньщий расход топлива наряду с ускорением доводки новых моделей двигателей и соверщенствованием процессов доводки эксплуатируемых двигателей.

0

0

5

0

Формула изобретения Устройство для регистрации кривой тепловыделения в цилиндре поршневой машины содержащее датчик давления, уси.штель, первую и вторую дифференцирующио пеночки, первую и вторую перемножающие схемы, суммирующий блок, автоматичеек -; потенциометр, осциллограф и функ1и1: ; алы1ыГ| генератор положения поршня, прр.чсм :ia i- чик давл.ения через уси.ште.пь полк. почен к первой перемножающей схеме через первую дифференцирующую цепочку и к второй перемножающей сх еме непосредственно, суммирующий блок связан иараллельно с второй и первой перемножающими схемами, осциллограф соединен с выходом суммирующего блока, функциональный генератор через потециометр - с первой перемножающей схемой и с второй дифферецирующе11 цепочкой, выход которой соединен с входом второй перемножающей схемы, отличающееся тем, что, с целью новыщения точности, устройство дополнительно содержит функциональный блок генерации величины показателя адиабаты, блок преобразования пока- зате,ля адиабаты, третью, четвертую, пятую и щестую перемножаюн1ие схемы, причем вход функционального блока генерации соединен с выходом шестой перемножающей схемы, а выход - с блоком преобразования и третьей перемножающей схемой, соединенной с второй перемножающей схемой и суммирующим блоком, соединенным с осциллографом через четвертую перемножающую схему, к которой иодключен блок преобразования, входы пятой перемножающей схемы соединены с автоматическим потенциометром и функциональным генератором, а выход - с шестой перемножающей схемой.

Изобретение позволяет повысить точность и расширить функциональные возможности устр-ва. Устр-во содержит испы- туе.мый двигатель 1, датчик 2 давления, усилитель Э; дифференцирующие цепочки 4-13, перемножающие схемы 5, 7, 12, 14, 16 и 20, автоматический потенциометр 6, генератор 8, функциональный геиср/;; ; : ,. л поршня, потепцио 1ет|1 11. с -. :, щий блок 15, осцп, 1Л( ; ;|(; ; 7. э.ч i г, . ii.-i,iii ключ 18, датчик 19 по.к жения ..(:;( клапана, датчик 21 T-i)i-.i. Ь 1 1 ц о;;;;.1ьнып блок 22 генерации нс.и: ппы ,:-.;ччс ;ато.-|я адиабаты и блок 23 преобразования. В б.ю- ке 22 происходит вычисление пок 1зате.1я адиабаты К. Сигнал, пропорциональный Л , подается с выхода блока 22 на с.хему 14 непосредственно, а на с.че.му 16 - через п. юк 23, где происходит преобразование сигнала к виду 1/(Л -I). Сигнал, ноступаюнии па вход цепочки 13, дифферецируется, умножается в схеме 5 на величину давления газа в цилиндре Р и схеме 14 па величину Л , а зате.м поступает па. вход блока 15. На вход последнего поступает также сигнал от схемы 12. После суммирования сигналов и умножения на величину 1/(Л - 1) в схеме 16 на вход осциллографа поступает сигнал, по которому производится регистрация кривой тенловыделенпя. I ил. (Л