Устройство для определения технического состояния цилиндров двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК G01M15/00 

10

I11423929

Изобретение относится к испыта- Аиям двигателей внутреннего сгорания, И частности к диагностированию дви- Гат,елей, и может быть использовано ;|1;ля определения техни 1еского состоя- Йия цилиндров двигателя.

Целью изобретения является расши- )ение функциональных возможностей, устройства.

На чертеже представлена схема уст- эойства.

Устройство содержит блок загшси магнитных меток на шкиве двигателя, выполненный в врще подключенного к стартерной аккумуляторной батарее зильтра 1 верхних частот, выход которого через формирователь 2 меток верхних мертвых точек (ВМТ) связан с первым входом блока 3 фазовой за- цержки и первьм входом элемента ИЛИ 4, второй вход блока 3 подключен к за- датчику величины задержки (не показан), а.его выход связан с вторым входом элемента ИЛИ А, выход которого через первьй усилитель 5 записи и нормально открытые контакты пер вого ключа 6 подключен к магнитной головке 7.

15

20

25

Блок воспроизведения выполнен в виде усилителя 8 воспроизведения, вход которого через нормально закрытые контакты первого ключа 6 подключен к магнитной головке 7 лителя 8 соединен с входом измерителя 9 частоты вращения коленчатого вала и информационным входом второго ключа 10. Выход измерителя 9 соединен с первым входом элемента И 11 и первым входом компаратора 12, второй вход которого связан с задат- чиком частоты вращения (не показан), а выход компаратора 12 подключен к входу управления второго ключа 10 и второму входу элемента И 11, Выход второго ключа 10 соединен с информационными входами пиковых детекторов 13 и 14. измерительного блока, а их управлякщие- входы подключены соответ ственно к прямому и инверсному выходам триггера 15, счетный вход которо го соединен с выходом элемента И 11. Выходы пиковых детекторов 13 и 14 подключены соответственно к первому и второму входам дифференциального усилителя 16, а выход последнего связан с информационными входами третьего, и четвертого ключей 17 и 18,

Входы управления ключей 17 и 18 Соединены соответственно с первым и вторым выходами первого коммутатора 19 переключения ключей в режиме разгона и установившемся режиме двигателя. Выходы ключей 17 и 18 соединены информационными входами первого и второго регистров 20 и 21 памяти соответственно. Входы управления регистров 20 и 21 подсоединены к выходам счетчика 22, а выходы регистров соединены с входами второго коммутатора 23 выборки результатов измерений, первый и второй выходы которого подсоединены соответственно к первому и второму входам вычислительного блока 24, Третий вход блока 24 связан с задатчиком эталонной величины ускорения (не показан), а выход блока 24 соединен с индикатором 25. Установочный вход счетчика 22 подключен к датчику 26 ВМТ первого цилиндра, а счетчный вход счетчика 22 связан с прямым выходом триггера 15.

Устройство работает следующим образом.

Прогретый двигатель прокручивается стартером. Переменная составляющая напряжения (тока) аккумуляторной батареи от влияния изменения на- 1 рузки на электростартер ка тактах сжатия вьщеляется фильтром 1 верхних Выход уси-22 частот и подается на вход формирователя 2 меток Bi-TT в моменты минимального значения напряжения (максимального тока). Сформированные положительные прямоугольные импульсы ВМТ подаются на первый вход блока 3 ij)a- зовой задержки и на первый вход элемента 1-ШИ .4, Заданная величина фазовой задержки выбирается из условия отсутствия перекрытия рабочих ходов в последовательно работающих цилиндрах и может быть принята равной, например, 20 по углу поворота коленчатого вала (п.к.в.) двигателя и.подается на второй вход блока 3. С выхода блока 3 фазовой задержки прямоугольные ш пульсы поступают на второй вход элемента ИЛИ 4. Иа выходе элемента ИЛИ 4 образуется последовательность парных импульсов, период следования которых пропорииона™ лен периоду вращения коленчатого ва-

30

40

45

SO

55

ла, а расстояние между т-тпульсами равно .к.в. После усиления усилителем 5 записи пары импульсов через

ла, а расстояние между т-тпульсами равно .к.в. После усиления усилителем 5 записи пары импульсов через

первый ключ 6, включенный в положение Запись, подаются на магнитную головку 7 и записываются на шкив коленчатого вала двигателя или жестко сопряженные с ним детали.

Запускают двигатель и устанавливают минимальную величину частоты вращения коленчатого вала. Устанавливают ключ 6 в положение Воспроизведение, При этом записанные на шкив коленчатого вала импульсы считываются магнитной головкой 7 и поступают через усилитель 8 на вход изме- рителя 9 частоты вращения и информационный вход ключа 10. Увеличивают подачу топлива и разгоняют двигатель, В момент равенства заданной и текущей частоты вращения, опр еделяе- мого компаратором 12, на его выходе формируется сигнал .высокого уровня, открывающий ключ 10 и элемент И. При этом прямоугольные импульсы ВМТ и 20 после ВМТ с выхода измерителя 9 частоты проходят через элемент К 11 на вход триггера 15, С прямого и инверсного выходов триггера 15 эти импульсы подаются на управляющие вхды пиковых детекторов 1 и 14, Пиковый детектор 13 фиксирует значения амплитуд импульсов ВМТ, а детектор 1 значения импульса 20 после ВМТ, Зафиксированная разность напряжений подается на входы дифференциального усилителя 16,

С выхода усилителя 16 величина напряжения, пропорциональная угловому ускорению вала за период 20 п,к,в,, поступает на информа14ионкые входы ключей 17 и 18, Во время разго на двигателя коммутатор 19 открывае ключ 17 и напряжение сигнала подается на информационные входы регистра 20 памяти.

После проведения разгона двигатель переводится в установившийся режим холостого хода при заданной чатоте вращения. Коммутатор 19 переводится в положение Уст,режим, при этом открывается ключ 18, и напряжение сигнала, пропорциональное угловому ускорению каждого цилиндра в установившемся р ежиме холостого хода, подается на информационные входы регистра 21 памяти.

Информация в обоих случаях поступает одновременно на ячейки памяти всех цилиндров каждого из регистров 20 и 21, но записывается, только в

ту ячейку, которая открыта импульсом разрешения со счетчика 22 выборки цилиндров. Для этого на счетный вход счетчика 22 подаются импульсы ВМТ кя едого цилиндра, а на установочный вход - от датчика 26 импульс ВМТ первого цилиндра двигателя.

После 3anviCH информации в ячейки регистров 20 и 21 производится считывание ее с помощью коммутатора 23, Инфор;- ация считывается попарно по каждог гу цилиндру из соответствующих ячеек 1-4 регистров 20 и 21 для режиMS разгона и установившегося режима и подается на первый и второй входы вычислительного блока 24, на третий вход которого подается значение напряжения, соответствующее эталонному

значению углового ускорения, В вычислительном блоке производится операция оценки состояния цилиндров двигателя по формуле

норма

f, - 1 зт несправен, где Е,- величина напряжения, соответствующая угловому ускорению, развиваемому цилиндром двигателя в разгоне Ej - то же, в установивщемся режиме;

еэ1- эталонное значение сигнала, Результат оценки вьщается на инди- катор 25 последовательно по каждому цилиндру,

Формула изобретения

Устройство для определения технического состояния цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащее блок записи магнитных меток, выполненный в виде подключенного к стартерной аккумуляторной батарее фильтра верхних частот, выход которого через формирователь ргмпульсов верхней мертвой точки, первый усилитель и нормально открытые контакты первого ключа связан с магнитной головкой, блок воспроизведения, выполненный в виде второго усилителя, подключенного к магнитной головке через нормально закрытые контакты первого ключа

и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, блок записи магнитных меток дополнительно снабжен выполненными с двумя

вх|одами модулем фазовой задержки и эл|ементом ИЛИ, установленными между фо|рмирователем импульсов верхней мерт вай точки и первым усилителем, при- че|м выход формирователя подключен к nejpBbiM входам модуля фазовой задержки и :1лемента ИЛИ,второй вход модуля фазовой задержки подсоединен к задатчи- ку фазовой задержки, его выход - к второму входу элемента ИЛИ, а выход последнего подсоединен к входу первого усилителя, блок воспроизведения дополнительно содержит измеритель и компаратор частоты вращения, второй ключ с информационным входом и входе м управления и элемент И с двумя вяодами, причем вход измерителя и информационный вход второго ключа сс1единен с выходом второго усилите- , выход измерителя связан с первым в ;одом компаратора и первым входом элемента И, второй вход компаратора подключен к задатчику частоты вращения, а выход компаратора связан с в :одом управления второго ключа и вторым входом элемента И, кзмеритель- шй блок снабжен первым и вторым пи- КС1ВЫМИ детекторами, каждьш из которых вьшолнен с информационным и уп- равляющим входами, триггером с прямым и инверсным выходами, дифференциаль- нмм усилителем, третьим и четвертым ключами с двумя входами каждый,первым коммутатором с входом для подключения к I источнику питания и двумя выходами, вфорым коммутатором с входами по числу цилиндров двигателя и двумя выходами, первым и вторым регистрами памяти счетчиком выборки цилиндров, датчиком верхней мертвой точки первого цилиндра, вычислителем с тремя входами и индикатором, причем информационные входы пиковых детекторов подсоединены к выходу второго ключа блока воспроизведения, их управляющие входы связаны соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, вход которого подключен к выходу элемента И блока воспроизведения, выходы первого и второго пиковьсх детекторов связаны : соответственно с первым и вторым входами дифференциального усилителя, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого ключей, второй вход третьего ключа связан с первым выходом коммутатора, второй выход которого подключен к второму входу четвертого ключа, выходы третьего и четвертого ключей подсоединены к информационны - входам соответственно первого и второго регистров памяти, в ходы управления которых подключены к выходу счетчика, выходы первого и второго регистров памяти подсоединены соответственно к первому и второму входам вычислителя, третий вход которого подсоединен к задат чику эталонного сигнала, выход вычислителя связан с индикатором, а датчик верхней мертвой точки первого цилиндра подключен к входу счетчика.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устр-ва. Блок записи магнитных меток на шкиве двигателя через нормальные открытые контакты ключа 6 подключен к магнитной головке 7, к-рая через нормально закрытые контакты ключа 6 подклю fjfff 5оа чена к блоку воспроизведения. Выход блока воспроизведения связан с информационными входами ключей 17 и 18, входы управления к-рых соединены с выходами коммутатора (К) 19 переключения ключей в режиме разгона и установившемся режиме двигателя. Выходы ключей 17 и 18 соединены с информационными входами регистров 20 и 21 памяти соотв., выходы к-рых соединены с входами К 23 выборки результатов измерений, а входы управления - с выходами счетчика 22. Выход К 23 и задатчика эталонной величины ускорений соединены с входами вычислительного блока 24, выход к-ро- го связан с индикатором 25. Устано- вочньш вход и счетный вход счетчика 22 подключены соотв. к датчику 26 верхней мертвой точки и прямому выходу триггера 15. 1 ил. « I JL jflK L воспроизведение звлись Разгон г т,-« ,-. .peKt/M 4: Ю 00 со to со - f J 11