Способ диагностирования газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к области эксплуатации и может быть использовано для диагностирования газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания, в частности для оценки износа профиля кулачка распределительного вала.

Цель изобретения - повышение точности диагностирования.

На чертеже представлена блок- схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит вибродатчик 1, усилитель 2, фильтр 3, аналого- цифровой преобразователь 4, датчик 5 положения, задатчик 6, элемент И 7, счетчик 8 импульсов, генератор 9 опорной частоты, регистр 10, блок 1 обработки информации} цифровое отсчет- ное устройство 12.

Выход вибродатчика 1 последовательно через усилитель 2 и фильтр 3 подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя 4, а первый вьтход датчика 5 положения соединен с первым входом элемента И 7 и с вторым входом задатчика 6, причем второй выход датчика 5 положения соединен с первым входом задатчика 6,выход которого подключен к второму входу элемента И 7, выход .которого соединен с первым входом счетчика 8 импульсов, с первьйх входом регистра 10 с вторым входом блока 11 обработки информации и с вторым входом аналого-цифрового преоб разователя 4, выход которого подсоеди нен к первому входу блока 11 обработки информации, причем выход генератора 9 опорной частоты подключен к второму входу счетчика 8 импульсов, вы-ч ход которого подсоединен в второму входу регистра .10, вькод которого подключен к третьму входу блока 11 обработки информации, выход которого подключен к входу цифрового отсчетно- го устройства 12.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед диагностированием устанавливают датчик 5 полой ения на двига тель и жестко связьгаают его с валом двигателя Датчик 5 положения преобразует вращательное движение в электрические импульсы, количество которых пропорционально угловому перемещению вала. С первого выхода датчика 5 положения снимается серия импульсов за один оборот вала, а с вто5

0

рого выхода - один импульс за один оборот вала. Предварительно, исходя из циклограммы работы двигателя, в задатчик 6 заносятся фазы начала и конца измерения, т.е. числовые коды, соответствующие количеству импульсой, поступающих с первого выхода датчика 5 положения, до набегания кулачка

0 распределительного вала на толкатель и после схода кулачка распределительного вала с толкателя При этом сигнал с вибродатчика в течение неинформативной части оборота не анализируется блоком 11 обработки информации. Задатчик 6 представляет собой программируемые счетчики с предварительной установкой.

После установки датчиков 1 и 5,

0 программирования задатчика 6, пуска двигателя и вьшода его на режим.сигнал с вибродатчика 1, амплитуду которого необходимо измерить, последовательно проходит усилитель 2, где

преобразовьшается до стандартной величины, фильтр 3, где убираются высокочастотные составляющие сигнала и сетевые наводки, и поступает на первый вход аналого-цифрового преобразователя 4. Последний преобразует входной аналоговый сигнал в цифровой код, пропорциональньй амплитуде виброакустического сигнала от посадки клапана на седло.

5 Параллельно импульсы с датчика 5 положения поступают на входы задатчика 6 и первый вход элемента И 7. Импульсом с второго выхода датчика 5 положения задается начало счета задат0 чику 6, который подсчитывает импульсы, поступающие с первого выхода датчгаса 5 положения. Измерение начшается при совпадении числа поступающих импульсов на второй вход задатчика 6 и числового

5 кода, соответствующего фазе набегания кулачка распределительного вала на толкатель. В этот момент с вькода за- датчика 6 на второй вход элемента И 7 поступает сигнал, разрешающий прохож0 дение импульсов с первого выхода датчшса 5 положения через элемент И 7.

По фронту импульсов, постзшающих

с выхода элемента И 7, запускается

аналого-цифровой преобразователь 4,

5 переписывается числовой код с выхода счетчика 8 в регистр 10, показания счетчика 8 сбрасываются в О и начинается подсчет импульсов, поступающих с выхода генератора 9 опорной частоты.

Блок 11 обработки информации считывает числовые коды, поступающие на его первый и третий входы соответственно .с выхода аналого-цифрового преобразователя 4 и регистра 10.

Код, поступающий на первый вход блока 11 обработки информации, представляет собой числовой эквивалент аналогового сигнала с внбродатчика I. Так как этот код считьшается блоком 11 обработки информации по фронту импульсов, приходящих с датчика 5 положения, следовательно, числовой эквивалент; диагностического сигнала, амплитуду которого необходимо измерить, поступает в блок П обработки информации, жестко прив язан- ный к угловому положению вала двигателя .

Код, поступающий на третий вход блока 11 обработки информации с выхода регистра 10, равньш числу импульсов опорного генератора 9 между фронтами, двух соседних импульсов датчика 5 положения, соответствует времени поворота вала двигателя д t на угол д V, что пропорционально мгновеному значению угловой скорости распределительного вала в момент nocTjra ления вибросигнала, генерируемого посадкой клапана на седло, т.е.

dt Лп.Т

где ut - время поворота.вала двигателя на угол U «f J дп - число импульсов, поступивших в счетчик 8 за период между фронтами двух соседних импульсов датчика 5 положения; Т - период импульсов гбнератора опорной частоты, гоц частота следования импульсов генератора опорной частоты.

Угол поворота вала двигателя дч соответственно равен 360

d4

п.

где Пдд - количество импульсов, поступающих с датчика 5 положения за один оборот вала двигателя.

Блок 11 обработки информации считывает эти коды и хранит до конца измерения.

Измерение заканчивается при совпадении числа Импульсов, поступакщих на второй вход 3адатчика 6 и числового. кода, соответствующего фазе схода кулачка распределительного вала с толкателя. В этот момент задатчик 6 подает на схему И 7 сигнал, запрещающий прохождение импульсов с датчика

5 положения на выход схемы И 7. По окончании измерения блок 1I обработки информации вычисляет и индицирует на цифровом отсчетном устройстве 12 амплитуду вибросигнала, мгновенную угловую скорость в этот момент и величину, характеризующую износ профиля кулачка (fctgr) .

Мгновенная угловая скорость вычисляется по формуле

20

Со

ЛУ Л

Величина, характеризующая износ профиля кулачка (pctga) , определя- 25 ется по отношению амплитуды виброакустического сигнала от посадки клапана на седло к мгновенному значению угловой скорости распределительного вала и вычисляется по формуле

30

(fctg/r)

К ОиЗ

0

5

0

Формула изобретения

1. Способ диагностирования газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания путем оценки износа профиля его кулачка, включающий измерение амплитуды виброимпульса от посадки клапана в седло и сравнение ее с эталоном, о т - i личающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют мгновенное значение угловой скорости распределительного вала в момент возникновения виброимпульса, генерируемого посадкой клапана в седло, а износ профиля кулачка распределительного вала оценивают по отношению амплитуды виброимпульса к мгновенному значению угловой скорости.

2. Устройство для диагностирования газораспределительного механизма дви- гателя внут.реннего сгорания, содержащее последовательно .связанные вибро- 55 датчик, усилитель, фильтр и блок обработки информации, отличающееся тем, что, -с целью повьше- ния точности, устройство дополнительно содержит аналого-хщфровой преобразователь, датчик положения, связанный с распределительным валом, задат- чик, элемент И, счетчик импульсов, генератор опорной частоты, регистр, цифровое отсчетное устройство, причем выход вибродатчика через усили- тель и фильтр подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, первый выход датчика положения подключен к первому входу элемента И и к второму входу задатчика, второй выход датчика положения подключен к первому входу задатчика, а выход последнего подключен к второму входу

элемента И, выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов, второму входу блока обработки и второму входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока обработки информации, а выход генератора опорной частоты подключен к второму входу счетчика импульсов, выход которого подсо - един к второму входу регистра, причем выход регистра подключен к третьему входу блока обработки информации, выхода которого подключбн к входу цифрового отсчетного устройства.

Изобретение м.б. использовано для оценки износа профиля кулачка ,распределительного вала. Цель изобретения - повьшение точности диагностирования. Устр-во содержит последовательно включенные вибродатчик 1, усилитель 2, фильтр 3 и аналогоцифровой преобразователь (П) 4, а также датчик (Д) 5 положения, элемент (Э) И 7, счетчик 8 импульсов и регистр 10. Выходы П 4, регистра 10, а также Э 7 подключены к входам блока 11 обработки информации, выход к-рого связан с входом цифрового отсчетного устр-ва 12. Кроме того, выход Э 7 подключен к вторым входам П 4 и регистра 10, второй выход датчика 5 через задатчик 6 подключен к второму входу 37, первый выход датчика 5 - к второму входу задатчика 6, а к второму входу счетчика 8 подключен выход, генератора 9 опорной частоты. Измеряют амплитуду виброимпульса от посадки клапана в седло и мгновенное значение угловой скорости распределительного вала в момент возникновения виброимпульса. Износ профиля кулачка оценивают по отношению указанной амплитуды к мгновенному значению угловой скорости. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. с (Л