Способ контроля теплового состояния двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к диагностированию двигателя внутреннего сгорания (ДВС), в частности, к контролю его теплового состояния и может быть использовано при оценке технических параметров двигателя в целом.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля теплового состояния двигателя.

Цель достигается тем, что в способе контроля теплового состояния ДВС, при котором измеряют температуру продуктов сгорания и подогрев охлаждающей жидкости на установившемся тепловом режиме работы двигателя, после чего выключают двигатель и определяют градиент нарастания температуры охлаждающей жидкости на выходе из рубашки охлаждения цилиндра и по соотношению между температурой продуктов сгорания, подогревом охлаждающей жидкости, градиентом температуры.и их эталонными значениями оценивают техническое состояние двигателя, дополнительно после остановки двигателя определяют угловое положение его коленчатого вала, а измерение параметров производят по отношению к цилиндру, поршень которого находится на такте расширения при закрытых органах газораспределения, а в устройство, содержащее первый и второй датчики температуры (ДТ), установленные на входе охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения, третий ДТ - на выходе охлаждающей жидкости из нее четвертый ДТ, установленный в выходном патрубке, и связанные с ними три преобразователя сигналов, выходы которых и выход задатчика времени подключены к входам функционального преобразователя, а выход последнего подключен к первому входу блока анализа и сравнения, второй вход которого соединен с блоком хранения эталонных и расчетных значений контролируемых параметров, а выход блока анализа и сравнения связан с блоком индикации, дополнительно введен датчик углового положения коленчатого вала двигателя, выход которого подключен к дополнительному третьему входу блока анализа и сравнения.

Способ осуществляют следующим образом;

Измеряют температуру продуктов сгорания и подогрев охлаждающей жидкости на установившемся тепловом режиме работы двигателя. Затем выключают двигатель и определяют градиент нарастания температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя только у тех цилиндров, поршни которых находятся на такте расширения

при закрытых органах газораспределительного механизма.

По соотношению между температурой продуктов сгорания, подогревом охлаждаю5 щей жидкости, градиентом температуры и их эталонными значениями у соответствующих цилиндров контролируют техническое состояние двигателя, Способ осуществляют несколько раз с целью определения гради0 ента температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя при выключенном состоянии и при нахождении поршня каждого цилиндра поочередно в такте расширения.

5 На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчики 1 и 2 температуры на входе охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения, датчик 3 температу0 ры на выходе охлаждающей жидкости из нее, датчик 4 температуры продуктов сгора- ния,соединенные с входами вторичных преобразователей 5, 6, 7, выходы которых соединены с входом функционального пре5 образователя 9, Один из входов функционального преобразователя 9 соединен с задатчиком времени 8, а выход - с входом блока 11 анализа и сравнения, один вход которого соединен с блоком 10 хранения

0 эталонных и вычисленных значений контролируемых параметров, другой вход соединен с датчиком 12 угла поворота коленчатого вала двигателя, а выход - с блоком 13 индикации и отображения результа5 тов измерений.

Устройство работает следующим образом.

. . При работе двигателя часть тепла от продуктов сгорания передается в стенку

0 цилиндровой гильзы, а оттуда в охлаждающую жидкость. Максимальное количество тепла передается на такте расширения при закрытых органах газораспределительного механизма, Соответственно при

5 выключенном двигателе максимальное количество теплоты от стенок цилиндровой гильзы к воде будет передаваться также при положении поршня в цилиндре на такте расширения и при закрытых органах

0 газораспределительного механизма, т.е. будут отсутствовать посторонние утечки теплоты от цилиндровых гильз, Температуру охлаждающей жидкости на входе в рубашку охлаждения измеряют датчиками 1

5 и 2 на выходе из нее - датчиком 3. Сигналы от датчиков 1, 2 и 3 температуры поступают на входы вторичных преобразователей 5 и 6. Температуру продуктов сгорания измеряют датчиком 4, сигналы которого по- ступают на вход вторичного

преобразователя 7. Усиленные и нормированные сигналы с выходов вторичных преобразователей 5, 6, и 7 поступают на вход функционального преобразователя 9, один из входов которого соединен с задат- чиком времени 8, сигналы которого используются при вычислении градиента нарастания температуры охлаждающей жидкости в охлаждающей рубашке цилиндровой гильзы. Из функционального преобразователя 9 сигналы поступают в блок 11 анализа и сравнения, где вычисленные подогрев, градиенты температуры, отношения градиентов температуры к подогреву и измеренные температуры сравниваются с эталонными значениями, которые хранятся в блоке 10 хранения эталонных и вычисленных значений контролируемых параметров, Результаты выводятся на блок индикации 13, причем, выводятся параметры тех цилиндров, поршни которых находятся на такте расширения при закрытых органах газораспределительного механизма. Сигнал о рабочих процессах, происходящих в цилиндрах двигателя в зависимости от угла поворота коленчатого вала будет поступать ст датчика 12 угла поворота коленчатого нала на блок 11. По измеренным параметрам от каждого цилиндра, а именно, температуре отработавших газов (TV) в выпускном коллекторе, подогреву охлаждающей жидкости (А Тж), градиенту нара- стания температуры () охлаждающей жидкости и отношению градиента нарастания .температуры к подогреву (сИж/d т I ДТж)судят о тепловом состоянии двигателя путем-сравнения их значений с эталонными значениями.

Способ и устройство позволяют контролировать тепловое состояние ДВС при положении поршня на такте расширения при закрытых органах газораспределения и по сравнению с прртотипом осуществлять более достоверный контроль, за счет введения в устройство датчика углового поворота коленчатого вала.

Формула изобретения

1. Способ контроля теплового состояния двигателя внутреннего сгорания, при котором измеряют температуру продуктов

сгорания и подогрев охлаждающей жидкости на установившемся тепловом режиме работы двигателя, после чего выключают двигатель и определяют градиент нарастания температуры охлаждающей жидкости

на выходе из рубашки охлаждения цилиндра и по соотношению между температурой продуктов сгорания, подогревом охлаждающей жидкости, градиентом температуры и их эталонными значениями оценивают техническое состояние двигателя, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности результата оценки, дополнительно после остановки двигателя определяют угловое положение его коленчатого

вала, а измерение параметров производят по отношению к цилиндру, поршень которого находится на такте расширения, при закрытых органах газораспределения.

2. Устройство для контроля теплового

состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее первый и второй датчики температуры, установленные на входе охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения, третий датчик температуры - на выходе охлаждающей жидкости из нее, четвертый датчик температуры, установленный в выхлопном патрубке, и связанные с ними три преобразователя сигналов, выходы которых и выход задатчика времени подключены к

входам функционального преобразователя, а выход последнего подключен к первому входу блока анализа и сравнения, второй вход которого соединен с блоком хранения эталонных и вычисленных значений контролируемых параметров, а выход блока анализа и сравнения связан с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результата оценки, устройство снабжено датчиком углового

положения коленчатого вала двигателя, выход которого подключен к дополнительному третьему входу блока анализа и сравнения. 4

Сущность изобретения: с целью повышения достоверности контроля теплового состояния двигателя, в способе определяют угловое -положение коленчатого вала и градиент нарастания температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя только у тех цилиндров, поршни которых находятся на такте расширения при закрытых органах газораспределительного механизма, а в устройстве к блоку анализа и сравнения данных 1 подключен датчик угла поворота 12 коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. 2 н.п. ф-лы. 1 ил.