Устройство для определения среднего индикаторного давления двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК G01L23/08 

Изобретение относится к области настройки, регулировки и повышения эффективности эксплуатации двигателя внутреннего, сгорания.5

Известны устройства для опрёде- ления среднего индикаторного давления двигателя внутреннего сгорания, содержа111ие отметчики верхней мертвой точки и угла поворота веша, связан- 10 ные через блок усилителей-формирователей со схемой управления, датчик давления, соединенный последовательно через преобразователь аналог-код с реверсивным счетчиком и блоком 55 цифровой индикации, схему „ - и блок преобразования угла -поворота вала в кед поршня, входы которого подключены к блоку усилителей и схеме управления, а выход - к схеме И Ч 20

. Наличие в составе этого устройства в аналоговой цепи устройства блока переменных коэффициентов, представляющего собой решающий усилитель, коэффициент передачи которого 25 меняется дискретно в заданном пределе с помощью управляющего сигнала, приводит к снижению точности расчета индикаторного давления. Температурный дрейфрешающего усилителя, ne-jQ

.реходнне процессы, возникающие из-за дискретных переключений маслитабных коэффициентов, а также сложность настройки и подбор масштабных коэффициентов для каждого двигателя в отдельности снижают функциональные возможности устройства.

Цель изобретения - увеличение точности определения среднего индикаторного давления и расширение функциональных возможностей устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно включен блок выделения рабочего хода поршня, подсоединенный параллельно блоку преобразования угла в ход поршня между И ,к блоком усилителей и схемой управления, и подключенный дополнительно к реверсивному входу счетчика, установочный вход .которого связан с блоком усилителей. Блок преобразования угла в ход поршня выполнен в виде удвоителя частоты и последовательно соединенных двоичнодесятичного счетчика, дешифратора двоично-десятичного кода в десятичный и кодирующей матрицы, причем удвоитель частоты подключен параллельно кодирующей матрице и двоично-десятичному счетчику. Блок выделения рабоче кода поршня выполнен в виде последовательно соединенных двоично-десятичного счетчика, дешифратора двоично-десятичного кода в десятичный и триггера. На чертеже изображена блок-схема устройства для определения среднего индикаторного давления двигателя йнуТрённегосгорания. Устройство состоит из отметчика 1 угла поворота вала 2, с которым соединен поршень 3, отметчика 4 верхней мертвой точки (ВМТ), блока 5 Усилите лей-формирователей, состоящего из усилителей-формирователей .G и 7. Выходы отметчиков 1 и 4 связаны со схе мой 8 управления, которая представля ет собой известную схему, состоящую из триггера 9 и схемы 10 И. Выход схемы 8 управления соединен с входами блоком 11 и 12. Блок 11 преобразо вания угла поворота вала в Линейные равномерные перемещения поршня , 3 содержит схему 13 удвоения частоты с двоично-десятичным счетчиком14, де.шифратором 15 двоично-десятичного ко да в десятичный и кодирующей матрицей 1G. Блок 12 выделения рабочего хода поршня состоит из двоично-десятичного счетчика 17, дешифратора 18 двоично-десятичного кода в десятичный и триггера 19. Выходы блоков 11 и 12 соединены с входами схемы 20 И, а выход схемы 20 И соеди нен с запускающим входом преобразователя 21 аналог-код. Кроме перечисленных узлов, устройство содержит датчик 22 давления, реверсивный счетчик 23 и блок 2 цифровой индикации. Устройство работает следующим,образом.. При работе двигателя отметчик 4 вьщает остроконечный импульс за один оборот и датчик 1 вьщает импульс угла поворота вала. Остроконечные импу сы поступают на входы усилителей-фор мирователей б и 7 соответственно, ус лители-формирователи формируют прямо угольные импульсы. Перед началом раб ,ты устройства триггер 9, счетчики 14 17, и 23 устанавливаются в нулевое состояние. При появлении импульса с отметчика 4 этот импульс через усили тель-формирователь G устанавливает триггер 9 в единичное состО яние. Единичный выход триггера 9 соединен с входом схемы 10 И и открывает ее. На второй вход схемы 10 И поступают через усилитель-формирователь 7 импуль. са от отметчика угла поворота в ла. С выхода схемы 10 И импул сы, соответствующие углу поворота р прёделительной шестерни, поступают одновременно на схему 13 удвоения частоты следования импульсов и на двоично-десятичный счетчик 17 в бло ке 12. Счетчик 17 производит подсче числа импульсов в двоично-десятично коде, выход с которого поступает на дешифратор 18 двоично-десятичного кода в десятичный. Таким образом, счетчик производит отсчет углов поворота вала, начиная с верхней мертвой точки, и на выходе дешифратора 18 появляются импульсы, запрограммиро-. ванные в десятичной системе счисления и соответствукядие углу поворота с началом отсчета от верхней мертвой точки. Таким образом, на выходе дешифратора 18 можно выбрать импульс, порядковый номер которого соответствует любой фазе рабочего процесса мамины. Выбирается импульс, порядковый номер которого соответствует времени закрытия впускного клапана (окна), и этот импульс подается на единичный вход триггера 19, устанавливая его в единичное состояние. Единичный выход триггера 19 соединен с одним из входов схе№1 20 И и открывает ее. Выбирается импульс, порядковый номер которого соответствует времени открытия выпускного клапана (окна), и подается на нулевой вход триггера 19, возвращая его в нулевое состояние, тем самым закрывая схему 10 И. Выбирается импульс, порядковый номер которого соответствует прохожению веЕ1хней мертвой точки, и подается на реверсивный вход счетчика 24.. Удвоенная частота следования импульсов с выхода схемы 13 удвоения поступает на двоично-десятичный 14 и одновременно на кодируйщую матрицу 16, на другой вход кОто:р6й поступает десятичный код от дешифратора 15. .Кодирующая матрица 16 производит селекцию и сдвиг удвоенной последовательности импульсов, преобразовывая их в импульсы, соответствувицие единичн1ф1 перемещениям поршня. С выхода кодирующей матрицы 16 импульсы поступают на вход схемы 20 И, на другой вход Которой поступает им- . пульс, длительность которого соответствует времени рабочего хода поршня. С выхода схемы 20 И импульсы поступают на преобразователь 21 . аналог-код, производя его запуск в соответствии, с единичньми перемещениями поршня, на измерительный вход которого поступает сигнал с датчика 22 давления, с вых9Да преобразователя 21 аналог-коданалоговая величина/ преобразованная в последовательный числовой код, поступает на реверсивнмй счетчик 24, где и производится его арифметическая обработка. С реверсивного счетчика 24 вычисленные результаты в виде параллельного двоично -десятичного кода поступают в блок 25 индикации. Новый цикл-расчет начинается при сбросе устройства в моль. Использование нового блока преобразования угла поворота распределительного ва ла в линейные перемещения поршня выгодно отличает предлагаемое устройство от известного тем, что опре деление индикаторного давления стало возможно на всех скоростных режим машины, увеличилась точность расчета индикаторного давления с 5% как у известного до + 0,05%. Использование блока выделения рабочего хода поршня позволяет вьщелить любугр фазу работы машийы. Использование устройства на судах морского флота позволяет сократить время измерения индикаторного давления с 45 ми до 2с, это позволяет увеличить эко номическую эффективность двигателя и повысить его эксплуатационный межремонтшлй период. Опытная эксплуатация предлагаемого устройства йа судах ММФ показала, что оно может дать экономический эффект около 60 -гас.ру на одно судно в год (по данным Ленин градского центрального проектного бюро). Формула изобретения 1. Устройство для определения сре него индикаторного давления двигателя внутреннего сгорания, содержащее отметчики верхней мертвой точки и уг ла поворота вала, связанные через блок усилителей-формирователей со схемой управления, датчик давления, соединенный последовательно через преобразователь аналог-код с реверсивным счетчиком и блоком цифровой индикации, схему И, и блок преобразования угла поворота вала в ход поршня, входаг которого подключены к блоку усилителей и схеме .управления, а выход - к схеме И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство дополнительно включён блок вьщеления рабочего хода поршня, подсоединенный параллельно блоку преобразования угла в ход поршня между схемой И и блоком усилителей и схемой управления, и подключенный дополнительно к ревер(сивному входу счетчика, установочный вход которого связан с блоком усилителей. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок преобразования угла в од поршня выполнен в виде удвоителя частоты и последовательно соединенных двоично-десятичного счетчика, дешифратора двоично-десятичного кода в десятичный и кбдирутапей матригда, причем удвоитель частоты подключен параллельно кодирующей матрице и двоично-десятичному счетчику.; 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что блок выделения рабочего хода выполнен в виде последовательно соединенных двоично-десятичного счетчика, дешифратора двоично-десятичного кода в десятичный и триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. MTZ (ФРГ), 1975, 36, 2, с. .33-38.