Способ контроля степени загрузки двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01L23/22 

VJ

О

GJ ЧЭ Ю

ю

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля загрузки двигателей самоходных машин при эксплуатации.

Целью изобретения является повыше- 5 ние точности определения степени загрузки двигателя в условиях эксплуатации.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего способ контроля.

Устройство состоит из частотного дат- 10 чика 1 расхода топлива, установленного во всасывающей магистрали топливного насоса, частотного датчика расхода топлива 2, установленного в магистрали слива излишков топлива в бак, частотного датчика часто- 15 ты вращения коленчатого вала двигателя 3, преобразующего устройства 4 и цифрового индикатора 5.

Преобразующее устройство 4 состоит из реверсивного счетчика 6, делителя 7 час- 20 тоты, триггера 8, дифференцирующей цепи 9, дешифратора 10 и регистра 11 хранения.

Устройство работает следующим образом.

Частотный сигнал FI с датчика 1 рэсхо- 25 да, пропорциональный расходу топлива во всасывающей магистрали топливного насоса, подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 6, преобразующего устройства 4. На вычитающий вход ревер- 30 сивного счетчика 6 подается частотный сигнал РЗ. пропорциональный расходу возвращаемого в бак топлива. Реверсивный счетчик б накапливает разность сигналов FI и F2 за период времени Т, определяемый в 35 зависимости от частотного сигнала Рз, пропорционального текущей частоте вращения коленчатого вала двигателя и вырабатываемого датчиком 3, и коэффициента деления делителя К, устанавливаемого в делителе 7 40 частоты до начала измерения. Коэффициент К зависит от нормативных значений цикловой подачи при 100%-ной нагрузке двигателя Qn1 и цикловой подачи на холостом ходу

Ох

к- - 100

n 1 -n 1 U у - U x

тогда

.

100

F3 F3() Время счета Т подается на R-вход реверсивного счетчика 6, который начинает накапливать разность Fi-F в течение времени Т- К/Рз.

Результат накопления поступает на D- вход регистра 11 хранения и на вход дешифратора 10, в который введена величина N, зависящая от нормативных значений цикловых подач данной марки двигателя (из пас

порта на двигатель) при 100% его загрузке и при холостом ходе и определяемая выражением

N

QJ

п 1 п 1

U п U x

При этом дешифратор 10 обеспечивает дешифрацию кода, равного N,

Как только результат накопления разности FI - F2 за время Т - К/Рз численно сравняется с величиной N, введенной в дешифратор 10 до начала измерений, участок цепи, состоящий из триггера 8 и дифференцирующей цепи 9, посредством связи с вторым входом реверсивного счетчика 6 происходит обнуление результата накопления разности FI - FI за часть времени Т К/Рз и оставшуюся часть времени счет и накопление разности FI - FZ начинается с нуля.

При этом триггер 8 обеспечивает однократность сброса реверсивного счетчика 6 на величину N, а дифференцирующая цепь 9 вырабатывает короткий импульс, который обеспечивает обнуление счетчика 6.

Таким образом, описанная часть схемы, включающая датчики 1 и 2 расхода, датчик 3 частоты вращения, делитель 7 частоты, реверсивный счетчик 6, дешифратор 10, триггер 8 и дифференцирующую цепь 9, осуществляет накопление разности FI - Рг за время Т- К/Рз, т.е.

ГР. с. к Ft - F2

(F1 F2) Грз() за вычетом величины

Q

100

N

Qi-Ol

100

т.е.

Fi-F2

F3(QA-Qx)

При этом величина

пропорцио

нальна величине текущей цикловой подаче топлива, расходуемой на заданном режиме работы двигателя, От1.

Таким образом, результат вычисления можно представить в виде

- Tl -W 100или

с -QT-QX..QQ

с - п 1 п 1 10°

U п U x

т.е. результат вычисления обеспечивает получение результата, соответствующего предлагаемому способу.

Результат измерения степени загрузки, выраженный в процентах к полной загрузке двигателя,по сигналу с делителя 7 частоты, подаваемому на С-вход регистра 11 хранения, выводится на цифровой индикатор 5 устройства.

Устройство может быть использовано в качестве встроенного средства определения степени загрузки дизеля в эксплуатации.

Ф о о м v л а изобретения

1. Способ контроля степени загрузки двигателя внутреннего сгорания, включающий определение текущего значения расхода топлива и частоты вращения вала двигателя, о т- ли чающийся тем.что, с целью повышения точности, предварительно на испытательном стенде определяют расход топлива и частоту вращения вала двигателя на холостом ходу, затем нагружают двига- тель полной нагрузкой и определяют расход топлива и частоту вращения вала при полной нагрузке, при контролируемой загрузке двигателя определяют текущее значение расхода топлива и текущее значение часто- ты вращения вала, а степень загрузки Сх двигателя определяют по соотношению От Ох

Сх

Пх

Пп Пх

где QT. Qx. Qn - расход топлива соответственно при контролируемой загрузке, на холостом ходу и при полной нагрузке двигателя;

5

0

5 0 5

0

пт, пх, пп - частота вращения вала двигателя соответственно при контролируемой нагрузке, на холостом ходу и при полной нагрузке.

2. Устройство для контроля степени загрузки двигателя внутреннего сгорания, со- держэщее датчик расхода топлива, подаваемого в двигатель, датчик частоты вращения вала и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены датчик расхода топлива, сливаемого в топливный бак, реверсивный счетчик, регистр, дешифратор, делитель частоты и последовательно соединенные триггер и дифференциатор, при этом датчик расхода топлива, подаваемого в двигатель, соединен с суммирующим входом, а датчик расхода топлива, сливаемого в топливный бак, соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, выход которого подключен параллельно к первому входу регистра и через последовательно включенный дешифратор к первому входу триггера, второй вход которого подключен к первому выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения вала, а второй выход - с первым установочным входом реверсивного счетчика и вторым входом регистра, выход которого подключен к измерительному прибору, причем выход дифференциатора соединен с вторым установочным входом реверсивного счетчика.

35

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения степени загрузки двигателя внутреннего сгорания при его эксплуатации. Цель изобретения - повышение точности - достигается тем, что определяют li расход топлива и частоту вращения на режимах, соответствующих холостому ходу двигателя, контролируемой и 100%-ной нагрузкам, делят полученные значения расходов топлива на значения соответствую- ,щих частот вращения, из частного отделения расхода топлива на частоту вращения, полученного при контролируемой нагрузке, и из частного от деления расхода топлива на частоту вращения, полученного при100%-ной нагрузке, вычитают частное от деления расхода топлива на частоту вращения, полученное на холостом ходу, а степень загрузки двигателя определяют по отношению полученных результатов. Устройство, реализующее способ, дополнительно снабжено частотным датчиком 2 расхода топлива, сливаемого в бак, и отличается выполнением преобразующего устройства 4, содержащего реверсивный сетчик б, делитель 7 частоты, регистр 11 хранения, триггер 8, дифференцирующую цепь 9 и дешифратор 10. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.