Способ контроля степени загрузки дизеля и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к эксплуатации матин и может быть использовано для контроля степени загрузки дизелей различных машин

Цель изобретения - повьшение точности контроля.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля степени загрузки дизеля,.

Устройство содержит датчик 1 положения дозирующего органа топливного насоса, подключенный к входу входного вычитающего блока 2, с вторым входом которого связан потенциометр 3, другой гтотенциометр 4 подключен к усилителю 5 с регулируемым коэ ици- ентом усиления, выход которого подключен к входам интегрального усилителя 6 и усилителя 7 с постоянным коэффициентом усиления, выход которого через секцию многосекционного переключателя 8, аналого-цифровой преобразователь 9 и дешифратор 10 подключен к многопозиционному свето- Bohiy индикатору 11, выход интеграль -; ного усилителя 6 подключен к блоку 12 вычитания, второй вход которого подключен к делителю 13 напряжения, а выход через секции многосекционного переключателя - к входу аналого- цифрового преобразователя 9 и входам блоков 14 и 15 сравнения, к вторым входам которых подключены потенциометры 16 и 17, выход одного блока сравнения, подключен к светодиоду 18, л другого - к светодиоду 19 и генеОдО О9 1C

00

10

15

.3 1603213

ратору 20 напряжения звуковой частоты, выход которого подключен к электроакустическому преобразователю 21.

Способ осуществляют следующим- образом.

Предварительно определяют значения электрических сигналов, соответствующих номинальным значениям цикловых подач при работе эталонного дизеля (с номинальными значениями регули- ровочных показателей топливной аппаратуры) на холостом ходу и .100%-ной загрузке в следующей последовательности о

Устанавливают датчик 1 положения дозирующего органа на топливный на- сое эталонного дизеля, пускают и прогревают эталонный дизель до нормального теплового состоянияо Устанавливают частоту вращения коленча того вала эталонного дизеля на холостом ходу и измеряют сигнал, фор- мируемьгй в цепи датчика,, связанного с дозирз ющим органом топливного насоса, при работе эталонного дизеля вхолостуюо Нагружают эталонный дизель до максимальной мощности и измеряют электрический сигнал, соответствующий номинальной цикловой подаче нагруженного до 100% эталонного дизеляо

После определения значений электрических сигналов, соответствующих номинальным цикловым подачам топлива при работе эт алонного ..дизеля

20

25

30

го ме ди

эл пр на ри э ни сн ми

з

г щи с п зи т д

с в

к л в -г

п

35

мы

э в

вхолостую и 100%-ной загрузке, определяют степень загрузки дизеля, находящегося в эксплуатации, в еле дующей последовательности.

Устанавливают датчик положения дозирующего органа на топливньй насос контролируемого дизеля, пускают и прогревают контролируемый дизель до нормального теплового состояния. Измеряют электрический сигнал при цикловой подаче топлива,.соответ- ствукицей текущему (контролируемому) значению загрузки проверяемого дизеля. Опред€шяют разность электрических величин, полз енных при текущем значении загрузки контролируемго дИзеля и работе эталонного дизеля в холостую, и разность электрических величин, полученных при 100%-ной загрузке эталонного дизеля и П1зи работе эталонного дизеля вхолостую

По величине соотношения опреде- ляют степень загрузки контролируемо

го дизеля и принимают решение об изменении нагрузочного режима -работы дизеля.

Кроме того, по величине отклонения электрического сигнала, измеренного при работе контролируемого дизеля на холостом ходу, от величины электрического сигнала, соответствующего цикловой подаче топлива при работе эталонного дизеля вхолостую, дополнительно можно оценить относительное снижение мощности и топливной экономичности проверяемого дизеля.

Устройство работает следукмцим образом.

Датчик 1 положения дозирующего органа кинематически связан с дозирующим органом (рейкой) топливного насоса и Является источником напряжения постоянного тока, величина которого Ugy пропорциональна перемещению дозирующего органа топливного насоса, т.е. текущему значению цикловой подачи топлива Рц, о

В режиме холостого хода дизеля секцию В1 переключателя 8 устанавливают, в положение 0-25%.

Сигнал и g, пропорциональный текущему значению цикловой подачи топлива Qu,;, поступает на один из входов входного вычитающего блока 2, на дру- -гой вход которого с потенциометра 3

подается потенциал U

Oi

настраивае

мый таким образом, чтобы световод-ин

дикатор 11 в режиме холостого хода дизеля имел нулевое показание, при этом потенциал U oi становится эквивалентным цикловой подаче топлива при работе дизеля вхолостую Qu,,x сиг- над на выходе входного вычитающего

блока и

Si

и

01

становится эквивалентным эффективной цикловой пода5

ц.л°

0

5

че топлива, T.e.Ug Q ц; - Qt

После описанной настройки потенциала Uoi секцию В1 выключают, а секцию В2 устанавливают в положение 50-100%,

С выхода входного вычитающего блока 2 сигнал и поступает на усили- ель 5 с регулируемым коэффициентом усиления К, Vav, который при помощи потенциометра 4 устанавливают таким образом, чтобы световой индикатор 11 при положении дозирующего органа топливного насоса, соответствующем номинальному з начению цикловой подачи топлива QuH, имел 100%-ное показание, при этом коэффициент усиления становится эквивалентным вьфажению

ц.н

- Q

Ц.Х

а сигнал на выходе усилителя 5 Uj принимает значение, эквивалентное текущему значению степени i загрузки дизеля.

Далее сигнал U эквивалентный текущему значению степени загрузки дизеля CgJ. подается на интегрирующий усилитель 6, постоянная времени которого .составляет 1-5 с, в результате чего напряжение на выходе интегрирующего усилителя 6 К K/vU, остается пропорциональной средней величине текущего значения степени загрузки дизеля Ср;, в то время как колебания этого напряжения относительно средней величины zcp эквивалентной , оказьюаются уменьшенными по амплитуде, что повышает точность индикации текущего значения степени загрузки дизеля С g; в условиях переменньгх нагрузок, характерных для полевых работ..

Затем сигнал U. эквивалентный усредненному текущему значению степени загрузки дизеля Celcp , подается на один из входов блока 12 вычитания, на второй вход которого поступает полный сигнал Uj, в результате чего на выходе блока 12 вычитания сигнал принимает значение и и 2/2, что эквивалентно усредненному текущему значению степени загрузки дизеля Cgi j в пределах 50-100%, Так осуществляется растяжка диапазона индикации значения Cg; в пределах 50е.н

на

100% номинального значения С всю длину шкалы светового индикатора 11 для повьш1ения точности считьша- ния значения Се;, .

Одновременно сигнал U,. эквивалентный текущему значению степени загрузки дизеля , поступает на уси литель 7, коэффициент усиления К g которого равен 4„ В результате достигается рагтяжка диапазона индикации значения Cg , , в пределах 0-25% номинального значения С ц на весь диапазон шкалы светового индикатора 11 для повыще1} 1Я точности считьшания значения при работе дизеля вхолостую.

Сигнал Uj (во включенном положении секции В1) или сигнал Uj (во вклю32136

ченном положении секции В2) поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 9, где преобразуется в циф- .ровую форму, и далее через дешифра- тор 10 на световой .индикатор 11, благодаря чему осуществляется индикация текущего значения степе-г ни загрузки ди зеля в пределах 0- 25% (при работе дизеля вхолостую) или усредненного текуще10

ун

го значения степени загрузки дизеля Qg-jj-p в диапазоне 50-100%.

При включенном положении секции В2

JJ сигнал U,j, эквивалентный усредненному текущему значению степени загруз- . ки дизеля Ср; в пределах 50-100% поступает на один из входов блоков 14 и 15 сравнения.

20 На второй вход блока 14 сравнения с потенциометра 16 подается потенциал U ,) , эквивалентньш 100%-но- му усредненному текущему значению степени загрузки дизеля С .н ч уста25 навливаемый при 100%-ном показании светового индикатора 11. Таким образом, увеличение степени загрузки дизеля Се;,р выше Се;н вызывает дополнительно к показанию светового ин30 дикатора 11 свечение индикаторного светодиода 18 и свидетельствует о перегрузке дизеля.

На второй вход блока 15 сравнения с потенциометра 17 подается потенциал и Q,, эквивалентный максимальному крутящему моменту дизеля и устанавливаемый при предельном для конкретного дизеля перемещения дозирующего органа топливного насоса. Таким образом, при достижении максимального крутящего момента дизеля начинает светить ся индикаторный светодиод 19, свиде- .тельствуя о критической перегрузке дизеля. В этом случае сигнал с вы.с хода блока 16 сравнения включает

генератор 20 напряжения звуковой частоты, нагруженный на электроакустический преобразователь 21, звуковой сигнал которого .дублирует показания индикаторного светодиода 19

Ф о р м ула изобретения

1. Способ контроля степени загрузки дизеля путем определения положе- ния дозирующего органа топливного насоса высокого .давления при различных цикловых подачах топлива, причем положение дозирующего органа оценивает40

50

55

ся по изменению электрических величин, например напряжения, формируемых датчиком этого положения, отличающийся тем, что, с. целью повышения точности, определяют положения дозирующего органа, соответствующие цикловьм пддачам топлива при контролируем ой и 100%-ной загрузках, а также при работе вхолостую, определяют разности электрических величин, соответствующих контролируемой загрузке и работе вхолостую, 100%-ной загрузке и работе вхо- лостую, а степень загрузки контролируют по отношению этих разностей,

2. Способ по П.1, отличающийся тем, что в качестве положений топливодозируняцего органа, . соответствующих 100%-ной загрузке и работе вхолостую, принимают положения,, соответствующие номинальным значениям цикловой подачи топлива на этих режимах

вающего блока соединен с входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, второй вход которого, связа с потенциометром, при этом вьпсод уси ,литёля с регулируемым коэффициентом усиления через усилитель с лостоянн ым коэффициентом усиления подключен через одну из секций многосек10 ционного переключателя к входу

аналого-цифрового преобразователя, а через интегрирующий усилитель - .к одному из входов блока вычитания, второй вход которого подклю15 чен к делителю напряжения, а выход через другую секцию многосекционного переключателя соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого через дешифратор связа20 ны с многопозиционным световым индикатором,

4о Устройство :по п,3, о т л и - ч а ю :( е е с я тем, что, с целью

,- .-ltlHJI., l i J л . U, JDnJ

3o Устройство для контроля степени 25 расширения функциональных возможнос- загрузки дизеля, содерясащее датчик - положения дозурующего органа топливного насоса и многопозиционный светотеи, в него дополнительно введены два блока сравнения, потенциометр, генератор напряжения звуковой частоты электроакустический преобразователь и индикаторные светодиод., причем выход блока вычитания через секции многосекционного переключателя соединен с одними из входов блоков сравн ния, э вторые входы каждого блока сравнения подключены к потенциометрам, при этом выход первого блока сравнения соединен с индикаторным светодиодом, а.выход, второго блока сравнения - с индикаторным светодиодом и с генератором напряжения звуковой частоты, подключенным к электроакустическому преобразователю.

вой индикатор, отличак)щее- с я тем, что в него введены входной вычитающий блок усилитель с регулиг- руемым коэффициентом усиления, усилитель с постоянным коэффициентом -. усиления, интегрирующий усилитель, блок вычитания, многосекционный пере ключатель, анало го-п,ифровой преобра- .зователь, дешифратор, потенциометры и делитель напряжения,. причем вькод датчика положения дозирующего органа топливного насоса соединен с од- ним из входов входного вычитающего блока,второй входкоторого соединен с по тенциометром,а. выход входного вычитывающего блока соединен с входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, второй вход которого, связан с потенциометром, при этом вьпсод уси- ,литёля с регулируемым коэффициентом усиления через усилитель с лостоянн ым коэффициентом усиления подключен через одну из секций многосекционного переключателя к входу

аналого-цифрового преобразователя, а через интегрирующий усилитель - .к одному из входов блока вычитания, второй вход которого подключен к делителю напряжения, а выход через другую секцию многосекционного переключателя соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого через дешифратор связаны с многопозиционным световым индикатором,

4о Устройство :по п,3, о т л и - ч а ю :( е е с я тем, что, с целью

-ltlHJI., l i J л . U, JDnJ

расширения функциональных возможнос-

расширения функциональных возможнос-

теи, в него дополнительно введены два блока сравнения, потенциометр, генератор напряжения звуковой частоты электроакустический преобразователь и индикаторные светодиод., причем выход блока вычитания через секции многосекционного переключателя соединен с одними из входов блоков сравнения, э вторые входы каждого блока сравнения подключены к потенциометрам, при этом выход первого блока сравнения соединен с индикаторным светодиодом, а.выход, второго блока сравнения - с индикаторным светодиодом и с генератором напряжения звуковой частоты, подключенным к электроакустическому преобразователю.

загрдзка дазеля,% SO

erf 3.

IJ дозирующий орган

Изобретение предназначено для повышения точности контроля степени загрузки дизелей. Измеряют электрический сигнал, формируемый датчиком положения дозирующего органа топливного насоса, при цикловой подаче топлива, соответствующей текущему (контролируемому) значению загрузки проверяемого дизеля. Определяют разность электрических величин, полученных при текущем значении загрузки и работе дизеля вхолостую, и разность электрических величин, полученных при 100%-ной загрузке и работе дизеля на холостом ходу. По величине соотношения определяют степень загрузки контролируемого дизеля и принимают решение об изменении нагрузочного режима работы дизеля. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил.