Способ контроля теплового состояния двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01M15/00 

&-ъ

Изобратение относится к диагностированию двигателя внутреннего сгорания, в частности к контролю теплового состояния двигателя.

Цель изобретения - повышение точности контроля тенлового состояшш двигателя.

На фиг,1 показана схема системы охлаждения двигателя Tiina Д100; на фиг,2 - блок-схема устройства для контроля тенлового состояния двигателя.

Способ осуществляют следующим образом

Измеряют температуру продуктов сгорания и нодо ре в охлаждающей жидкости на установившемся тепловом режиме работы двигателя. Затем выключают двигатель, и определяют градиент нарастания температуры ох-паждающей жидкости на выходе из двигателя. По соотлошению между температурой продуктов сгорания, подогревом охлаждающей жидкости, градиентом температуры и их эталонными значениями контролируют техническое состояние двигателя Устройство для.контроля теплового состояния двигателя внутреннего егорания содержит цилиндровую втулку 1 с поршнями 2 и 3. Цилиндровая втулка 1 запрессована в рубаику -4, которая образует с щшивдровой втулкой 1 :кольцевую полость 5, заполненную ;охлаждающей жидкостью. В верхней час- ти цилиндровой втулки 1 расположены :впускные окна б, а в нижней части - выпускные окна 7, Впускные окна соединяют рабочий объем камеры 8 сгора ния, образованный цилиндровой втулкой 1 и поршнями 2.и 3, с воздушным ресивером (не показан), выпускные окна 7 соединяют этот объем с охлаждающим вынускнь М. коллектором 9. Полости 10 и 11 охлаждения вьтускного коллектора 9 соединены между собой, а пере- xoдникa 5и 12 и 13 - с кольцевой по- лостью 5 В верхней части кольцевая полость 5 соединена верхним переходником 14 с коллектором 55 охла)1одаю- щей жидкости, соединенным трубонро- подами с расширительным баком 16 и секцией холодильника 17. На расширительном баке 16 установлена пробка- сапун 18, Раапирительный бак 16 и холодильник 17 соединены с насосом 19, который соединен трубопроводами с по- лостями 10 и 11 охлаждения выпускного коллектора 9, В переходниках 12,

0

5

0

5

Q

0

5

5

0

5

13 и 14 установлены датчики 20, 21 и 22 температуры охлаждающей жидкости. На стенке выпускного коллектора 9 выполнено гнездо 23, 13 котором установлен датчик 24 температуры, предназначенный для измерения температуры продуктов сгорания в выпускном коллекто- ре. Датчики 20,21 и 22 температуры охлаждающей жидкости и датчик 24 температуры продуктов сгорания соединены с входами вторичных преобразователей 25, 26 и 27, выходы которых соединены с входа -1и функционального преобразователя 28, Один из входов функционального преобразователя.28 соединен с задатчиком 29 времени, а выход - с выходом блока 30 анализа и сравнения, один из входов которого соединен с блоком 31 хранения эталонных и вычислен№1х. значений контролируемых параметров, а выход - с блоком 32 индикащш и отображения результатов измерений,

Прп работе двигателя температура продуктов- сгорания в выпускном коллекторе 9 измеряется датчиком 24, установленным в гнездо 23, В стенку цилиндровой втулки 1 при этом передается тепловой поток от нагретых продуктов сгорания. Этот тепловой поток передается в охлаждающую жидкость, которая циркулирует в кольцевой полости 5, образованной цилиндровой втулкой 1 и рубашкой 4, Из кольцевой полости 5 охлаждающая жидкость поступает через верхний переходник 14 в коллектор. 15, а из коллектора 15 по трубопроводам - в расширительный бак 16 и секцию холодильника 17. Пары охлаждающей жидкости и воздух отводятся из расширительного бака 16 в окружающую среду через пробку-сапун 18. В секции холодильника 17 охлаждающая жидкость отдает тепло и по трубопроводу поступает в насос 19, в который поступает охлаждающая жидкость из расширительного бака 16, Из насоса 19 охлаждающая жидкость под давлением поступает по трубопроводам в полости 10 и 11 выпускного коллектора 9, охлаждает его и через переходники 12 и 13 поступает в кольцевую полость 5. TeNmepaTypy охлаждающей жидкости на входе в кольцевую полость 5 измеряют датчиками 20 и 21, а па выходе из датчиком 22. Сигналы от датчиков 20,21 и 22 температуры поступают на входы вторичных преобразователей 25 и 26. Температуру продуктов сгорания измеряют датчиком 2А сигналы от которого поступают на вход вторичного преобразователя 27, Усиленные и нормированные сигналы с выходов вторичных преобразователей 25,26 и 27 поступают на вход функционального преобразователя 28, один из входов которого соединен с задатчи- ком 29 времени, сигналы которого используются при вычислении градиента нарастания температуры охлаждающей жидкости в кольцевой полости 5. Из функционального преобразователя 28 сигналы поступают в блок 30 анализа и сравнения, где вычисленные подогрев, градиенты температуры, отношения градиентов температуры к подогреву и измеренные температуры срав- ниваются с эталонными значениями,которые хранятся в блоке 31 хранения эталонных и вычисленных значений контролируемых параметров. Результаты выводятся на блок 32 индикации.

По измеренным параметрам, а именно температуре отработавших газов (Т) в выпускном коллекторе, подогреву охлаждающей жидкости (dTji), градиенту нарастания температуры (dT-K/dT) охлаждающей жидкости и отношению градиента нарастания температуры к подогреву (dT,{/d /ЛТ,,) судят о тепловом состоянии двигателя путем сравнения их значений с эталон ными значениями,

(,

Формула изобретения

1. Способ контроля теплового сое- тояния двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в измерении температуры охлаждающей жидкости и приращения этой температуры, вызванного

изменением температуры охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повьтения точности, измеряют температуру отработавших газов в выпускном коллекторе и подогрев охлаждающей жидкости на установившемся режиме, выключают двигатель, определяют градиент нарастания температуры охлаждающей жидкости и отношение градиента нарастания температуры к подогреву на установившемся режиме и судят о тепловом состоя- НИИ двигателя по соотношению между температурой отработавших газов, подогревом охлаждающей жидкости, градиентом нарастания температуры охлаждающей жидкости и отнойением градиента к подогреву и их эталоннь1ми значениями,

I-

2. Устройство для контроля теплового состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчики температуры отработавших газов и охлаждающей жидкости, соединенные через вторичные преобразователи с функциональным преобразователем, выход которого через блок анализа и сравнения подключен к блоку индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит задатчик времени и блок хранения эталонных и вычисленных значений контролируемых параметров, а функциональный преобразова- тепь выполнен с дополнительным входом, задатчик времени подключен к дополнительному входу функционального преобразователя, а выход блока хранения эталонных и вычисленных значений контролируемых параметров подключен к второму входу блока анализа и сравнения.

Изобретение позволяет повысить точность контроля. Измеряют т-ру охлаждающей жидкости и приращение этой т-ры, вызванное изменением т-ры охлаждающей жидкости. Измеряют также т-ру отработавших газов в вьтускном коллекторе и подогрев охлаждающей жидкости на установившемся режиме. Затем включают двигатель, определяют градиент нарастания т-ры охлаждающей жидкости и отношение градиента нарастания т-ры к подогреву на установившемся режиме. О тепловом состоянии двигателя судят по соотношению между температурой отработавших газов,подогревом охлаждающей жидкости, градиентом нарастания т-ры охлаждающей жидкости и отношением градиента к подогреву и их эталонными значениями,Устройство для осуществления способа содержит датчики 24 и 20,21,22 т-ры отработавших газов и охлаждающей жидкости соответственно,, соединенные через вторичные преобразователи (П) 25,26,27 с функциональным П 28, выход которого через блок 30 анализа и сравнения подключен к блоку 32 индикации. Функциональный П 28 вьтол- нен. с дополнительным входом, к которому подключен задатчик 29 времени, а к второму входу блока 30 подключен выход блока 31 хранения эталонных и вычисленных значений контролируемых параметров. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л 4 00 ч ч

9иг.1