Устройство для автоматического управления обкаткой двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к двигателе- строению и может быть использовано для испытаний и автоматического управления обкаткой двигателя внутреннего сгорания на испытательном стенде.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса обкатки двигателя внутреннего сгорания путем сокращения затрат времени и энергоресурсов IB результате контролирования процесса приработки трущихся деталей двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока измерения концентрации продуктов износа в смазочном масле двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 3 схема блока контроля приработки.

Устройство содержит блок 1 измерения концентрации продуктов износа в смазочном масле, датчики 2 и 3 частоты вращения и нагрузки соответственно, топливодозирующий 4 и нагрузочные 5 элементы, которыми оснащен испытуемый двигатель 6, органы 7 и 8 скорости и нагрузки, а также регуляторы 9 и 10 скорости и нагрузки, блоки 11 и 12 задания темпа изменения скорости вращения и нагрузки, блок 13 задания режимов обкатки и блок 14 контроля приработки.

Исполнительные органы 7 и 8 скорости и нагрузки соединены соответственно с элементами 4 и 5. Регуляторы 9

ел

со

со ел

о

00

и 10 скорости и нагрузки подключены к датчикам 2 и 3 и блокам 11 и 12, соединенным , кроме того, с блоком

Iи исполнительными органами 7 и 8. Блок 13 задания режимов обкатки подключен к регуляторам 9 и 10, блокам

IIи 12 и к блоку 1 контроля приработки, который соединен также и с блоками 1, 11 и 12.

Блок 1 измерения концентрации продуктов износа в смазочном масле на выходе из двигателя содержит два генератора 15 и 16 высокочастотных колебаний, обмотки 17 и 18 возбуждения и измерительные обмотки 19 и 20, расположенные на двух параллельных участках 21 и 22 маслопровода, переключаемых управляемым клапаном 23 с помощью исполнительного органа 2k. Два высокочастотных детектора 25 и 2 подключены к обмоткам 19 и 20 и к коммутатору 27, соединенному с сумматором 28, подключенным к выходу блока 1. Входы блока 1 через элемент ИЛИ 29 и переключающий триггер 30 соединены с исполнительным органом 24 и коммутатором 27.

Блок 14 контроля приработки содер

ниями скорости вращения и нагрузки испытуемого двигателя 6 и уставками блока 13 формируют на своих выходах сигналы задания на блоки 11 и 12, которые в соответствии с уставками блока 13 и с помощью исполнительных органов 7 и 8, топливодозирующего 4 и нагрузочного 5 элементов выводят двигатель на заданный установившийся режим. При этом блок 1 измеряет из- менение концентрации продуктов износа трущихся деталей в смазочном масле на выходе из испытуемого двигателя в данном режиме. Формируемая блоком 1 информация поступает в блок 1, где она обрабатывается и при снижении интенсивности износа до заданного уровня блок 14 формирует сигнал завершения приработки двигателя в -, данном режиме, поступающий в блок 13 и являющийся сигналом формирования уставок следующего этапа испытаний. Одновременно блок 14 определяет фактическое время приработки испытуемого двигателя и отношение разности заданного и фактического времени приработки к заданному значению времени приработки, которое характеризует инди

Изобретение относится к области испытаний двигателей, может быть использовано для автоматического управления обкаткой двигателя внутреннего сгорания на испытательном стенде и обеспечивает повышение эффективности процесса обкатки путем сокращения затрат времени и энергоресурсов. С помощью блока измерения концентрации продуктов износа определяется изменение концентрации продуктов износа трущихся пар испытуемого двигателя в процессе его обкатки. По сигналу указанного блока блок контроля приработки определяет завершение приработки трущихся пар испытуемого двигателя в установившемся режиме и формирует сигнал завершения очередного этапа обкатки. Кроме того, по соотношению фактического и планового времени завершенного этапа обкатки блок контроля приработки формирует сигнал коррекции темпа вывода испытуемого двигателя на очередной режим обкатки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

жит дифференцирующий элемент 31, сое- ,Q видуальные особенности состояния трудиненный с элементом 32 сравнения. Одновибратор 33 подключен к элементу

32сравнения, элементу 3 деления и формирователю 35 времязадающих импульсов. Элемент 34 и формирователь 35 соединены с реверсивным счетчиком 36. Буферный регистр 37 подключен к элементу 34. Первый вход блока 14 подключен к элементу 32, счетчику 36, формирователю 35 и буферному регистру 37. Второй вход блока 14 соединен с элементом 31, а два выхода блока 14 подключены к одновибратору

33и элементу 34.

Устройство работает следующим образом.

Блок 13 формирует информацию, определяющую режим испытания двигателя: уставки регуляторам 9 и 10 по скорости и нагрузке, уставки блокам 11 и 12 темпа изменения скорости и нагрузки, уставки блоку 14 по контролируемому уровню, интенсивности износа трущихся деталей испытуемо- го двигателя, определяющему завершение приработки в заданном режиме, и по времени приработки в этом режиме.

Регуляторы 9 и 10 в соответствии с измеренными датчиками 2 и 3 значе35

40

45

50

55

щихся пар испытуемого двигателя и определяет возможность ускорения темпа вывода двигателя на следующий режим обкагки. Сформированный блоком 14 сигнал отношения поступает в блоки 11 и 12, где корректирует уставки блока 13 блокам 11 и 12 при выводе испытуемого двигателя на очередной режим обкатки.

Блок 1 реализует свои функции следующим образом. Частота колебаний высокочастотных генераторов 15 и 16 зависит от содержания металлических частиц продуктов износа трущихся деталей испытуемого двигателя в смазочном масле на участках 21 и 22 маслопровода. При этом (благодаря переключениям клапана 23 с помощью исполнительного органа 24, элемента ИЛИ 29 и триггера 30 в конце каждого цикла испытаний) частота колебаний, воспринимаемых одной из измерительных обмоток (19 или 20), соответствует концентрации продуктов износа в масле в конце предыдущего цикла испытаний, а частота колебаний, воспринимаемых другой обмоткой (19 или 20), соответствует текущим значениям концентрации в данном цикле испытаний.

видуальные особенности состояния тру

5

щихся пар испытуемого двигателя и определяет возможность ускорения темпа вывода двигателя на следующий режим обкагки. Сформированный блоком 14 сигнал отношения поступает в блоки 11 и 12, где корректирует уставки блока 13 блокам 11 и 12 при выводе испытуемого двигателя на очередной режим обкатки.

Блок 1 реализует свои функции следующим образом. Частота колебаний высокочастотных генераторов 15 и 16 зависит от содержания металлических частиц продуктов износа трущихся деталей испытуемого двигателя в смазочном масле на участках 21 и 22 маслопровода. При этом (благодаря переключениям клапана 23 с помощью исполнительного органа 24, элемента ИЛИ 29 и триггера 30 в конце каждого цикла испытаний) частота колебаний, воспринимаемых одной из измерительных обмоток (19 или 20), соответствует концентрации продуктов износа в масле в конце предыдущего цикла испытаний, а частота колебаний, воспринимаемых другой обмоткой (19 или 20), соответствует текущим значениям концентрации в данном цикле испытаний.

Сумматор 28 определяет разность сигналов измерительных обмоток, преобразованных в аналоговые с помощью детекторов 25 и 26. Коммутатор 27 по сигналу триггера 30 осуществляет перекоммутацию выходов детекторов 25 и 26 в соответствии с переключениями клапаном 23 масляного потока с участка 21 на участок 22 маслопровода и наоборот. В случае, если в ново цикле испытаний двигателя значения скорости или нагрузки в установившемся режиме меньше,, чем в предыдущем цикле, то переход к следующему циклу испытания происходит по истечении времени этапа в блоке 13 задания режима испытания установленному.

Блок реализует свои функции следующим образом. В начале очередного цикла испытаний из блока 13 на входе элемента 32 формируется сигнал соответствующий заданному контролируемому значению интенсивности износа, определяющему завершение приработки двигателя на данном режиме. В реверсивный счетчик 36 и буферный регистр 37 заносится заданное значение продолжительности цикла приработки двигателя. Единичным сигналом, записываемым в счетчики 36 и регистр 37, включается формирователь 35, импульсы которого, поступая на вычитающий вход, счетчика 36, формируют на его выходе разность заданного и фактического времени приработки в цикл.

Одновременно элемент 31, дифференцируя сигнал блока 1, соответствующий изменению концентрации продуктов износа в смазочном масле на выходе из двигателя, формирует сигнал, пропорциональный интенсивности износа, при снижении которой до заданного уровня элемент 32 запускает одновибратор 33, который формирует импульс завершения приработки. Этим импульсом, поступающим, кроме первого выхода блока 1, на управляющие входы формирователя 35 и элемента З4, формирователь 35 отключается, а элемент 3 формирует на втором выходе блока 1 код отношения разности заданного и фактического времени приработки к заданному.

«

Формула изобретения

0

5

0

5

0

5

0

5

водозирующий и нагрузочный элементы двигателя, исполнительные органы по скорости и нагрузке, датчики частоты вращения и нагрузки, регуляторы скорости и нагрузки и блок задания режимов обкатки, причем топливодозирую- щий и нагрузочный элементы соединены соответственно с исполнительными органами по скорости и нагрузке, а датчики частоты вращения и нагрузки подключены соответственно к измерительным входам регуляторов скорости и нагрузки, задающие и корректирующие входы которых соединены с первым и вторыми выходами блока задания режимов обкатки, отличаю,щее- с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса обкатки путем сокращения затрат времени и энергоресурсов, устройство снабжено блоком задания темпа изменения скорости вращения, блоком задания темпа изменения нагрузки, блоком контроля приработки и блоком измерения концентрации продуктов износа в смазочном масле на выходе из двигателя, причем первые вход и выход блока контроля приработки соединены с блоком задания режимов обкатки, третьи выходы которого соединены с первыми входами блоков задания темпа изменения скорости вращения и нагрузки, второй вход блока контроля приработки подключен к выходу блока измерения концентрации продуктов износа в смазочном масле на выходе из двигателя, входы которого соединены с выходами регуляторов скорости и нагрузки, подключенными также к вторым входам блока задания темпа изменения скорости вращения и блока задания темпа изменения нагрузки соответственно, выходы которых соединены с исполнительными органами по скорости и нагрузке, а третьи входы - с вторым выходом блока контроля приработки.

генераторов высокочастотных колебаний и к информационным входам коммутатора, соединенного по выходам с вычитающим устройством сумматора, подключенным к выходу блока измерения концентрации продуктов износа в смазочном масле, выходы которого через элементы ИЛИ и переключающий триггер соединены с управляющими входами исполнительного органа управляемого лапана и коммутатора.

ФИГ. I

элемент по выходу соединен с первым входом элемента сравнения, выход которого подключен к входу одновибрато- ра, соединенного по выходу с первыми входами элемента деления и формирователя времязадающих импульсов, выход которого подключен к первому входу реверсивного счетчика, второй и тре0 тий входы элемента деления соединены с выходами реверсивного счетчика и буферного регистра, вход последнего и вторые входы формирователя времязадающих импульсов и реверсивного

5 счетчика, а также второй вход элемента сравнения соединены с первым входом блока контроля приработки, подключенного вторым входом к входу дифференцирующего элемента, а выхода0 ми - к выходам одновибратора и элемента деления.

кблокд 14

к блоку 13

к блокам 11,12