Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

1

Изобретение относится к ислыта- ниям двигателей .внутреннего сгорания, в частности к области диагностирования двигателей, и может быть использовано для оценки технического состояния узлов двигателя.

Целью изобретения является повышение технологичности диагностирования.

На фиг, 1 приведены эталонный график с( изменения осевых ускорений коленчатого вала двигателя (КВД) по углу его поворота и график Б осевых ускорений КВД при увеличенных зазорах в коренных подшипниках; на фиг, 2 - эталонный график s изменения тангенциальных ускорений КВД по углу его поворота и график г тангенциальных

ускорений при увеличенных значениях угла опережения впрыска топлива на фиг. 3 - эталонный график а изменения радиальных ускорений КПД по углу его поворота и график е радиальных ускорений при значительной динамической неуравновешенности цилиндропорш- невой группы; на фиг. 4 - схема устройства определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

При работе двигателя его коленчатый вал испытывает динамические перемещения вследствие воздействия на него главным образом-двух типов сил Од

Ivd

to

ш«&.

газовых, от сгорания топлива в камере, и инерционньт, вследствие неуравновешенности цилинтдррпоршневой группы двигателя.

Характер движения вала определяется не только силовым воздействием, но и характеристиками опорных связей. Характер движения в осевом направлении определяется в основном техническим состоянием коренных опор, в тангенциальном - в основном газовыми силаг-ш а в радиальном - неуравно- ветенностьго цилиндрогюршневой группы

Такая зависимость позволяет производить оценку технического состояния двигателя путем определения работы газ.ов.ых сил, идентификации инерционных сил и сил, развиваемых в опорных связях.

Для этого при работе двигателя измеряют значения процесса при заданных координатах угла поворота КВД и за серию из N циклов определяют

мых ключей 8, вторые входы которых через общую шину подключены к выходу преобразователя 3, а выходы ключей 8 связаны с входами соответствующих счетчиков 9 импульсов. Количество ключей 8 и счетчиков 9 выбирают по числу заданных по КВД угловых координат. Устройство содержит кнопку

10 Пуск (не показана), связанную с входами начальной установки счетчика 7 адреса и задатчика 6 циклов.

Устройство работает следующим образом.

15 Предварительно в задатчик 6 циклов заносится количество циклов анализа. Нажатием кнопки Пуск счетчик 6 адреса обнуляется и открывается вход задатчика 6 циклов, на который

20 поступает импульс с второго выхода датчика 4, который устанавливает элемент И 5 в положение, разрешающее прохождение импульсов угловых меток вала на первый вход счетчика 7 адреса

параметр состояния путем вычисления 25 и второй вход преобразователя 3 нап- отношения характеристики процесса для ряжение - частота, который вьфабаты- угловой координаты к числу вает пачку импульсов, число которых

мых ключей 8, вторые входы которых через общую шину подключены к выходу преобразователя 3, а выходы ключей 8 связаны с входами соответствующих счетчиков 9 импульсов. Количество ключей 8 и счетчиков 9 выбирают по числу заданных по КВД угловых координат. Устройство содержит кнопку

Пуск (не показана), связанную с входами начальной установки счетчика 7 адреса и задатчика 6 циклов.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно в задатчик 6 циклов заносится количество циклов анализа. Нажатием кнопки Пуск счетчик 6 адреса обнуляется и открывается вход задатчика 6 циклов, на который

поступает импульс с второго выхода датчика 4, который устанавливает элемент И 5 в положение, разрешающее прохождение импульсов угловых меток вала на первый вход счетчика 7 адреса

Изобретение позволяет повысить технологичность диагностирования. В задатчик 6 заносится количество N циклов анализа. Датчиком 1 виброускорений, установлеиньм на конце коленчатого вала, измеряют значения ускорения конца вала в осевом, тангенциальном и радиальном направлениях при заданных координатах угла поворота коленчатого вала, контролируемых датчиком 4 углового положения. За серию из N циклов определяют параметр состояния путем вычисления х-ки процесса для каждой угловой координаты к числу N циклов и сравнивают его с эталонным. В качестве х-ки процесса используют совокупность полученных для каждой угловой координаты значений контролируемого процесса. По результатам сравнения полученных х-к контролируемого процесса с эталонными производят оценку технического состояния двигателя. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. ш

серий N и последующего сравнения полученного параметра с эталонным. При этом в качестве контролируемого процесса используют динамические ускорения конца КВД в осевом, тангенциальном и радиальном направлениях, а в качестве характеристики используется совокупность полученньк для ка}эдой угловой координаты суммы значений контролируемого процесса. . По результатам сравнения полученны характеристик контролируемого процесса с эталонным производят оценку технического состояния двигателя (фиг. 1-3).

Устройство содержит датчик 1 виброускорений, установленный на конце КВД, выход датчика 1 через токосъем- ник 2 связан с первым входом преобразователя 3 напряжение-частота. Датчик 4 углового положения КБД первым выходом подключен к первому входу элемента И 4, и вторым выходом - к задатчику 6 циклов, первый выход которого связан с вторым входом элемента И 5. Выход элемента И 5 связан с вторым входом преобразователя 3 и первым входом счетчика 7 адреса, второй вход которого подключен, к второму выходу задатчика 6 циклов. Выходы счётчика 7 адреса связаны с первьми входами управляе

5

5 0 55

пропорционально напряжению в момент прохождения импульса угловой метки. 0 Полученные импульсы поступают на общую шину и через ключ В, адрес которого соответствует числу, записанному в счетчике 7 адреса, в соответствующий счетчик 9 импульсов.

При следующем цикле все операции повторяются, причем элемент И 5 остается открытым. При числе циклов, . контролируемьЕХ задатчиком 7, равном заданному, последний вырабатывает

0

сигнал, по которому элемент И 5 устанавливается в положение, запрещающее прохождение угловых меток с первого зьжода датчика 4, а вхо д задатчика 6 отключается, при этом цикл обработки заканчивается .

Считывая значения со счетчиков 9 и относя их к заданному количеству циклов, получают значения параметра состояния.

На фиг. 4 представлен одноканаль- ный вариант устройства При необходимости измерений в трех направлениях можно использовать 3-канальный вариант с соответствующим увеличением в 3 раза количества датчиков параметров состояния токосъемников, преобразователей напряжения - частота, управляемых ключей и счетчиков импульсов.

0,S6 град.

nob-K-b-.a/jad.

.1

0,Уб грод.

По6.к.В.,град.

tPuf.2

lfno8.KB,,f

V/

фие.З

Фиг.