Устройство для проверки параметровдВигАТЕля ВНуТРЕННЕгО СгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК G01M15/00 F02P17/00 

Изобретение относится к автомобил ной диагностической аппаратуре и мож быть использовано для проверки ряда параметров двигателя с искровой сие темой зажигания. Известны устройства для проверки параметров двигателя, содержащие блок стробирования для проверки момента зажигания, измерительный прибор , измерительные.цепи угла замкнутого состояния контактов, частоты вращения и напряжения,. блок переключателей и входные зажимы, один из которых общий, причем, блок .стробиро вания выполнен на преобразователе и импульсной лампе и. подключен к входному зажиму, а все локи, прибор и цепи связаны с о&цим. зажимом и с блоком переключателей l. Недостаток данного устройства заключается э мешой точности измерения при относительно сложной конструкции. Цель изобретения - повышение точности при упреждений конструкции. ПocтaвJ eннaя цель достигается тем, то цепи измерения угла Зс1мкнут го состояния и частоты вращения выполнены на общих элементах и содержат резистор, конденсатор, диод и ст билитрон, причем,резистор, конденсатор и диод соединены последовательно и включены между сходным и общим зажимами, стабилитрон включен между общей точкой резистора и конденсатора и общим зажимом, а общая точка резистора и конденсатора и общая точка конденсатора и диода дополнительно подключены к блоку переключателей. Блок перек.лючателей выполнен на двухпозиционных KOMMyTaTOpkx:, каждыйс одной парой общих и двумя парами переключаекых контактов и содержит по меньшей мере три коммутатора. На фиг. 1 дана блок-схема устройства на фиг. 2 - полная принципиальная схема устройства. Устройство для проверки параметров двигателя внутреннего сгорания состоит из .блока 1.измерительных цепей частоты вращения и угла замкнутого состояния контактов, изь ерительного прибора 2, блока 3 переключателей, блока 4 стробирования, входных зажимов 5 и б и измерительной цепи 7 напряжения (фиг. 1). Блок 1 измерительных цепей частоты вргицения и угла замкнутого состояния выполнен на общих элементах - резисторе 8, выход которого стабилизирован по

напряжению опорным диодом 9, конденсаторе 10, диоде 11, подключенном на общий зажим 6, Общая точка .12 резистора 8 и конденсатора 10 и общая точка 13 конденсатора 10 и диода 11 подключены к блоку 3 переключателей. К блоку 3 подключены также измерителный прибор 2, блок 4 стробирования и измерительная цепь 7 напряжения, К выходу резистора 8 и стабилитрона 9 включен токоограничительный резистор 14 (фиг. 2), Общая точка 13 конденсатора 10 и диода 11 подключена к зажиму 15 переключателя 16 и через диод 17 к зажиму 18 переключателя 19 Общая точка 12 резистора 8 и конденстора 10 подключена к зажиму 20 переключателя 21, Вход резистора 8 подключен к зажиму 22 переключателя 23. Общая точка 24 стабилитронс1 9 и резистора 14 подключена к общему зажиму 25 переключателя 23, а общий зажИм 26 этого переключателя соедине с зажимом 27 переключателя 21. Общие зажимы 28 и 29 переключателя 21 соединены соответственно с плюсом и минусом прибора 2. Зажим 30 переключателя 21 соединен с общим зажимом 31 переключателя 19, второй общий зажим 32 которого соединен, с зажимом 33 переключателя 34. Общий зажим 35 переключателя 16 соединен с зажимом 36 переключателя 21, а его общий зажим 37 соединен с общ,ей точкой 38 конденсатора 39 и резистора 40 блока 1, Зажим 41 переключателя 16 соединен одновременно с зажимом 42 переключателя 19 и с резистором 40 Зажим 43 переключателя 16 с&единен с входным зажимом 5. Зажим 44 переключателя 16 соединен с блоком 4, Зажим 45 переьслючателя 19 соединен через резистор 46 со встроенным источником 47 питания блока 7о Зажим 48 переключателя 19 через диод 49 соединен с входным зажимом 5 и через резистор 50 с зажимом 51 переключателя -340 Зажим 52 переключателя 34 соединен с резистором 53 и один из его общих зажимов 54 соединен с зажимом 55 переключателя 23, а второй общий зажим 56 одновременно соединен с резистором 57 блока 1 и зажимом 58 переключателя 23„ Второй вывод конденсатор 39 одновременно соединен с анодом диода 17 и резистором 59, Плюс источника 47 питания через резистор 60 и кнопку 61 соединен с входным зажимом 5f а кнопка 61 соединена с блоком 4. Блок 4 состоит из резистора 62, соединенного через обмоку 63 трансформатора 64 с коллектором транзистора 65, база которого через диод 66 развязана на общий провод б и соединена через обмотку

67трансформатора 64 с общей точкой

68диодов 69 и 70 и конденсатора 71 Катод диода 70 соединен одновременн

С нaкoпитeльны л конденсатором 71 и питающим входом импульсной лампы 72, поджигающий электрод 73 которой через резистор 74 подключается к свече проверяемого двигателя.

Устройство работает следующим образом.

Измерение частоты вращения. Зажим 6 устройства подключают к общему проводу электросхе лы автомобиля (массе) , а входной зажим 5 к токоведущ.ему контакту прерывателя распределителя зажигания. При работг1ющем ддвигателе нажимают на клавишу переключатели 23. При этом в момент размы кания контактов прерывателя образуетс цепь: зажим 5 - резистор 8 (стабилиTi30H 9) - зажимы 25 и 20 переключателя 23 - конденсатор 10 - диод 11- обший зажим 6.. По этой цепи конденсатор 10 заряжается до уровня напряжения стабилизации стабилитрона 9 и сохраняет заряд до замыкания контактов. При очередном замыкании контактов -прерывателя на проверяемом двигателе конденсатор 10 разряжается по цепи: точка 12 - 20 и 25 переключателя 23 - резистор 8 - зажимы 5 и 6 - резистор 57 - захсимы 58 и 26 переключателя 23 - 27 и 28 переключателя 21 - плюс прибора 2 минус прибора 2 - зажимы 29 и 30 переключателя 21 -. зажимы 31 к 18 переключателя 19 - диод.17 - точка 13 Таким образом, через рамку прибора 2 протекает ток , среднее значение крторого пропорционально частоте разряда конденсатора 10, Когдг1, кроме клавиши переключателя 23, нажата и клавиша переключателя 34 .параллельно резистор 57 подключается резистор .53, и значение тока, протекающ.его через рамку прибора 2, будет соответствовать градуировке его шкалы на второй тахометрический диапазон. Очевидно, что отсутствие в тахометрической цепи активных элементов и возможность использования измерительного конденсатора в цепи тока рамки прибора 2 позволяют добиться высокой точности преобразования частоты в ток и, тем сам1з1м, повысить при одновременном упрощении конструкции точность измерения частоты врагдения вала двигателя.

Измерение угла замкнутого состояния контактов прерывателя распределителя зажигания. Подключение зажимов 5 и 6 остается прежним. Нажимается клавиша переключателя 21, тогда как все остальные клавиши находятся в исходном состоянии. Образуется цепь: зажим 5 - резистор 8 (стабилитрон 9) - зажимы 25 и 22 переключателя 23 резистор 14 конденсатор 10 диод 11 - общий зажим 6 По этой цепи как и в предыдущем случае, конденсатор 10 заряжается при размыкании г.онтактов прерывателя проверяемого днигателя.. При замыкании контактов прерывателя конденсатор 10 разряжается через резистор 59, диод 17 и далее по цепи предшествовавшег заряда. Так как при этом прибор 2 подключен своим плюсом через зажи 28 и 20 переключателя 21 к точке 12 и своим минусом через 29 и 36 переключателя 21 и зажимы 35 и 1 переключателя 16 к точке 13.конденс тора 10, то через его рамку протека ток, пропорциональный среднему знач нию напряжения на конденсаторе 10 з период следования импульсов напряжения на зажиме 5, Так как время пр текания переходных процессов при ко мутации контактов прерывателя -совершенно ничтожно по сравнению с дл тельностью существования напряжения на них, то среднее напряжение на конденсаторе ,10 с высокой точностью cooi etcTByeT углу замкнутого состо ния контактов по формуле d--i м- ) 1(Л СР где oi J угол замкнутого состояния в угловых градусах число размыканий кулачка за один оборот вала прерывателя;отношение сопротивлений цепей заряда и разряда конденсатора 10) напряжение стабилизации диода 9; Uj,p- среднее напряжение на конденсаторе 10, Выполнение цепей тахометра и угла замкнутого состояния на общих элеме тах, включенных по описанной схеме, не только упрощает и унифицирует ко струкцию прибора по этим параметрам но и повышает точность их измерения Это объясняется тем,что уровень сигнала на измерительном конденсаторе 10 в обоих случаях непосредственно измеряется прибором 2,в одном случа как его средний ток разряда, и в другом как среднее напряжение на его обкладках. Измерение напряжения. В исходном положении остальных клавиш нажимается клавиша переключателя 34, Зажим 5 подсоединяется к плюсу аккумуляторной батареи или на вход элемента на котором определяется падение напряжения, а зажим 6 - к общему прово ду или к выходу проверяемого элемента. Образуется цепь: зажим 5 - резис тор 50 - зажимы 51 и 54 переключа-теля 34 - зажимы 55 и 26 переключателя 23 и зажимы 27 и 28 переключате ля 21 - плюс прибора 2 - минус прибора 2. - зажимы 29 и 30 переклю aтeJ|я 21 - зажимы 31 и 18 переключа теля 19 - диоды 17 и 11 - общий зажи б. Прибор 2 показывает напряжение. Проверка целости проводников. В исходном положении остальных клавиш нажимается клавиша переключателя 19. К зажимам 5 и 6 подключается проверяемая цепь проводников. Образуется цепь: плюс встроенного элемента 47 - резистор 46 - зажимы 45 и 32 переключателя 19 - зажимы 33 и 54 переключателя 34 - зажимы 55 и 26 переключателя 23 - зажимы 27 и 28 переключателя 21 - плюс прибора 2 минус прибора 2 - зажимы 29 и 30 переключателя 21 - зажимы 31 и .48 переключателя 19 - диод 49 - зажим 5 проверяемая цепь - общий зажим 6 минус элемента 47. Отклонение стрелки прибора 2 покажет целость проверяемой цепи. Проверка состояния конденсатора. В исходном положении остальных клавиш нажимается клавиша переключате- . ля 16. Зажимы 5 и 6 соединяются с выводами проверяемого конденсатора. Образуются две параллельно включенные цепи: эажим 5 - зажимы 43 и 37 переключателя 16 - конденсатор 39 диоды 17 и 11 - общий зажим 6 и плюс встроенного элемента 47 резистор 60 - кнопка 61 - зажим 5 проверяемый конденсатор - общий зажим 6 (минус элемента 47), Так как при эуом прибор 2 подключается параллельно проверяемому конденсатору, то в случае исправности проверяемого . конденсатора при нажатии кнопки 61 стрелка прибора 2 отклоняется на полную шкалу, а при ее отпускании медленно возвращается в исходное положение - конденсатор 39 будет разряжаться на резистор 40 и рамку прибора 2. Проверка момента зажигания. В исходном положении всех пяти клавиш при подсоединенных к бортовому источнику питания автомобиля зажимах 5 и 6 подключают к свече первого цилиндра вывод резистора 74 и нажимают кнопку 61. Образуется цепь: плюс источника 47 . питания - зажим 5 - кнопка 61 - резистор 62 - диод 69 - обмотка 67 трансформатора 64 - базо-эмиттерный переход транзистора 65 - общий зажим 6, Протекающий при этом через обмотку 67 ток- отпирает транзистор 65 и через него протекает значительный прямой ток. Так как этот ток протекает по первичной обмотке 63, то во вторичной обмотке 67 возникает повышенное на коэффициент трансформации напряжение, вызывающее ток обратного направления, заряжающий накопительный конденсатор 71 через диод 70, обмотку 67 и диод 66 и одновременно запирающий транзистор 65. С запиранием транзистора 65 через диод 69 и обмотку 67 вновь начинает течь ток отпирающего этот транзистор направления. Другими словами, преобразователь блока стробирования начинает генерировать, в результате чего конденсатор 71 заряжается почти до амплитуды вторичного напряжения трансформатора 64. Это напряжение приложено к лампе 72, которая начинает проводить с приходом импульса напряжения через резистор 74, а это случается в момент искрообразования на свече проверяемого двигателя. Появляется стробовспышка вследствие разряда конденсатора 71 через лампу 72, и с ее помощью наблюдают момент зажигания. Предлагаемое устройство имеет более простую, чем известные устройства, конструкцию за счет того, что измерительные цепи частоты и угла замкнутого состояния выполнены на общих элементах - последовательно включенных резисторе, конденсаторе и диоде. Выполнение блока переключателей в виде двухпозиционных коммутаторов позволило упростить конструкцию устройства по ВКОДНЫ14 зажимам - выбор цепи любой из предусмотренных прове рок осуществляется простым нажатием соответствующей клавишы. При этом подключение измерительного прибора через соответствующие коммутаторы к общей.точке резистора и конденсатора или к общей точке конденсатора и диода единственно решает вид проверки - частоты или скважности (уго замкнутого состояния) входных импульсов напряжения. В обоих случаях измерительным элементом служит разделительный конденсатор этой просто цепи, обеспечиваквдий точность измерения: .при измерении частоты за счет того, что каждое замыкание кон тактов прерывателя независимо от режима обеспечивает равное количест во тока через прибору при измерении угла замкнутого состояния за счет того, что среднее напряжение за период следования входных импульсов на разделительном конденсаторе зави сит единственно от их скважности. Предлагаемое устройство может найти широкое применение в качестве ав мобильного тестера и может обеспечить значительный экономический эффект как за счет упрощения конструкции, так и за счет расширения пределов применения. Формула изобретения 1. Ус ройство для проверки параметров двигателя внутреннего сгорания , содержащее блок стробирования для проверки момента зажигания, измерительный прибор, измерительные цепи угла замкнутого состояния контактов , частоты вращения и напряжения -, блок переключателей и входные зажи1Ф1, один из которых общий, причем блок стробирования выполнен на преобразователе и импульсной лампе и подключен к входному зажиму, а все блоки, прибор и цепи связаны с общим зажимом и с блоком переключателей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при упрощении конструкции путем более полного использования функциональных возможностей измерительных цепей, цепи измерения угла замкнутого состояния и частоты вращения выполнены на общих элементах и содержат резистор, конденсатор, диод и стабилитрон, причем резистор, кон-. денсатор и диод соединены последовательно и включены между входным и общим зажимами, стабилитрон включен между общей точкой резистора и конденсатора и общим зажимом, а общая точка резистора и конденсатора и общая точка конденсатора и диода дополнительно подключены к блоку переключателей. 2. Устройства по п.1, -о тл и чающееся тем, что блок переключателей выполнен на двухпозиционных коммутаторах, каждый с одной парой общих и двумя парами переключаемых контактов и содержит по .меньшей мере три коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3956691, кл. 324/15, опублик. 1976.