Устройство контроля состояния искровых свечей зажигания Советский патент 1981 года по МПК F02P17/12 

1

Устройство относится к средствам диагностики работы электрооборудования транспортных средств на базе двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на авторемонтньгх предприятиях, станциях технического обслуживания, а также в качестве нормативного прибора для индивидуальных владельцев транспортных средств.

Известен портативный прибор для проверки свечей зажигания на искрооб- разование, включающий собранный в корпусе пьезогенератор высокого напряжения, возбуждаемый под действием ударного механизма с пусковой кнопкой и стопорным приспособлением. На корпусе прибора выполнено гнездо разъемного соединения с контролируемой свечей, установлен газоразрядный индикатор (неоновая лампа) и распаяны монтажные провода между выводами узлов прибора 11 .

Однако данное устройство предназ- наченно для контроля отдельно взятых

свечей, вставляемых в гнездо прибора, и не обеспечивает возможности контроля свечей непосредственно на цилиндрах двигателя внутреннего сгорания.

Кроме того, компановка прибора неудобна вэксплуатации, а наличие монтажных проводов и необходимость их распайки усложняют его конструкцию и сборку.

Известно также устройство контро10ля искровых свечей зажигания, обеспечивающее возможность контроля как отдельно взятых свечей, так и установленных на цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Гнездо разъемного

15 соединения с контролируемой свечой вьшолнено подвижным, подпружиненным и сочленено со стопорно-спусковым приспособлением ударного механизма для возбуждения пьезогенератора.

20

Устройство выполнено в цилиндрическом корпусе с коаксиально расположенными в нем и последовательно размешенными основными узлами. Элактч

{жческие соединения внутри устройства вьтолнены эй счет контактов проводя щих деталей с корпусом и между собой в моментсрабатьшания ударного механизма .

Недостаток известного устройства заключается в том, что использование механического удара для возбуждения пьезогенератора снимает долговечность пьезоэлементов и соответственно ресурс работ устройства.

Кроме этого, в момент срабатывания ударного механизма при контроле свечи длительность искры и вспышки, газоразрядного индикатора очень малы (порядка 10 с), что затрудняет считывание сигнала при визуальном контроле. При этом для достоверного контроля необходимо осуществлять многократное повторение циклов-ударов, а наличие ударного механизма со с топорно-спусковым приспособлением усложняет конструкцию устройства,

Цель изобретения - повьпиение ресурса работы устройства, улучшение условий считывания сигнальной информации в каждом цикле контроля и упрощениеконструкции.

Поставленная цель достигается тем, в устройстве контроля искровых свечей зажигания, содержащем собранные в корпусе пьезогенератор высокого напряжения с механизмом возбуждения пьезогенератора, гнездо разъемного соединения с контролируемой свечей, газоразрядный индикатор и элементы электрческих соединений, механизм возбуждения пьезогенератора выполнен с приспособлением 1свазистационарного нагружения пьезоэлементов, а гнездо разъемного соединения с контролируемой свечой выполнено в головной части Г-образного корпуса в виде сквозного цилиндрического канала с контактными пластинами в торцах, в котором коак- сиально размещено подвюкное светосигнальное табло с газоразрядным индикатором, снаблсенное опорным по оси и боковым контактами, причем последние последовательно подсоединяются к центральному электроду свечи непосредственно, а через возвратную пружину и контактную пластину Е торце гнезда разъемного соединения - пъезогенератору.

При этом приспособление квазистационарного нагружения размещено в рукоятке Г-образного корпуса и вьшолнено с прямоугольной жесткой рамой, в которой под углом к ее продольной. оси .

закреплен совместно с частью двухступенчатого рычага пьезогенератор с возможностью сжатия при повороте его рычагом в положение совпадения продольной оси с продольной осью рамы.

Кроме того, параллельно газоразрядному индикатору в светосигнальном табло включено шунтирующее сопротивление.

В каждом цикле сжатия пьезогене- ратора происходит многократное искроo6pa3OBaHHej на свече, за-счет чего улучшаются условия считывания сигнальной информации, а главное , нагружение пьезгенератора увеличивае1 ресурс работы устройства,

На фиг, 1 показано устройство в нерабочем положении, разрез} на фиг. 2 то же, в рабочем положении в период контроля свечи; на фиг. 3 - устройство механизма квазистационарного нагружения пьезогенератора; на фиг, 4 электрическая принципиальная схема устройства.

Устройство вьшопнено в Г-образном корпусе 1, головная часть 2 которого снабжена сквозным цилиндрическим кайалом 3 гнезда разъемного соединения со свечей, В расширенной верхнейчасти канала 3 коаксиально размещено подвижное светосигнальное табло 4, На торцах канала 3 головной части 2 закреплены контактные пластины 5 и 6 с отверстием по диаметру канала 3, Табло 4 выполнено в цилиндрическом корпусе с прозрачным колпачком 7, патроном 8 и неоновой лампой 9, По периметру патрона 8 выполнен буртик 10, с которым контактирует возвратная пружина-11, упирающаяся в пластину 6,

По оси патрона 8 в основании вьтеден опорный контакт 12 от цоколя лампы 9. В основании табло 4 размещен резистор 13, включенный параллельно лампе 9,

Приспособление квазистационарного нагружения пьезогенератора вьшолнено с прямоугольной рамой 14 и двухступенчатым рычагом 15, размещенными в ру1соятке корпуса 1,Пьезогенератор содержит пару пьезоэлементов 16, помещенных в обойме 17 одноименными полюсами навстречу друг другу, между которыми закреплен положительный вывод 18 пьезогенератора. Отрицательные полюса пьезоэлементов 16 через опорные втулки 19 соединены непосредственно с корпусом рамы 14:

Пьезогенератор в обойме 17 закреплен в раме 14 под небольшим углом к ее продольной оси совместно с осью 20 рычага 15, Исходное положение пьезогенератора в раме 14 фиксируется выстпами 21 на боковой поверхности оси 20 утопленными в углублениях втулки 19 , и торцовой части винта 22, Предварительное поджатие пъезогенератора обеспечивается винтом 23.

Устройство работает следующим образом.

Устройство гнездом разъемного соединения сочленяется с контролируемой свечой 24 как отдельно взятой, так и установленной на цилиндрах двигателя; внутреннего сгорания. Готовность к работе устройства обеспечивается электрическим соединением центрального элекрода свечи 24 с контактом 12 табло 4, а бокового электрода свечи - с контактной пластиной 5 гнезда разъемного соединения, что достигается незначитеяь ным прижимом в направлении стрелки 25, при котором табло 4 под действием центрального электрода свечи выдвигается частично из канала 3, информируя оператора о наличии электрического контакта.

Воздействуя на рычаг 15 в направлении стрелки 26, оператор приводит в действие механизм возбуждения пъезогенератора. При повороте рычага 15 его ось 20 перекатывается по торцевой поверхности винта 22 и посредством выступов 21 поворачивает обойму 17 с пьезоэлементами до совпадения ее продольной оси с осью рамы 14, при этом сокращается расстояние между кольцевыми точками пьезогенератора на величину разности между гипотенузой АВ и катетом АС прямоугольного треугольника ABC (фиг, 3),

Таким образом, поворот рычага 15 обеспечивает деформацию зажатого в раме 14 пьезогенератора, В процессе нагружения пъезогенератором вырабапьтается высокое электрическое напряжение, вызьшающее искро вой разряд на контролируемой свече. Электрические соединения в устройстве выполненъ: за счет контактов проводящих деталей,

В рабочем положении устройства боковой электрод свечи 24 контактирует с пластиной 5, которая посредством винта 27 соединена с рамой 14, являющейся отрицательным выводом пьезогенератора. Его положительный вывод 18 через пластину 6, возвратную пружршу 11, буртик 1О патрона 8, лампу 9 и контакт 12 соединен с центральным электродом свечи.

Многократное искрообразование в каждом цикле сжатия пьезогенератора улучшает условия считывания сигнальной информации при контроле свечей.

При контроле свечей с внутренним замыканием, например при сильном нагаре или повреждении изоляции, предлагаемым устройством из-оа утечки тока напряжение на пьезогенераторе может не достигнуть требуемого значения для пробоя искрового промежутка, но через лампу 9 будет проходить ток утечки на уровне ее рабочего тока, вызывая свечение. Для подавления свечения лампы при контроле неисправной свечи в схему устройства введен резистор 13, шунтирующий ток через лампу. При контроле исправной свечи сопротивления шунта не достаточно, так как напряжение на пьезогенераторе растет без потерь на утечку тока и одновременно с пробоем искрового промежутка свечи происходит вспышка неоновой лампы.

Изобретение обеспечивает быстрый и эффективный контроль состояния свечей зажигания, не требует специальньрс источников питания, обладает бoлъш м ресурсом работы, так как механизм возбуждения пьезогенератора обеспечивает плавное нагружение.

Многократное искрообрааование в каждом цикле сжатия улучшает условия считывания сигнальной информашги.

ПримероВ опытном образце устройства применен пьезогенератор вырабатывающий при сжатии напряжение 4,5- 5 йВ. Пробой искрового промежутка свечей происходит при нормальном атмосфер™ ном давлении при 2-2,5 кВ, В кансдом цикле сжатия имеет место 2-3--кратное искрообразование. Усилие сжатия на свободном конце рычага не превышает 4-5 кг. Формула изобретения

1, Устройство контроля искровьЫ свечей зажигания, содержащее собранные в корпусе пьезогенератор высокого напряжения с механизмом возбуждения пьезогенератора,гнездо разъемного соединения с контролируемой све чой, газоразрядный индикатор и элемен ты электрических соединений, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью по вышения ресурса работы, улучшения условий считьшания сигнальной информации в каждом цикле контроля и упрощения конструкции, механизм возбуждения пъеэогенератора вьтолнен с приспособлением кваэистационарного нагруЖБНия пъевоэлементов, а гнездо разъемного соединения выполнено в головной части Г-образного корпуса в- виде сквоз ного шшшадрического канала с контактными пластинами в торцах, в котором коаксиалъно размещено подвижное светосигнальное табпр с газоразрядным индикатором, снабженное опорным по оси и боковым контактами, причем последние последовательно подсоедишпотся к центральному электроду свечи непосредственно, а через возвратную пружину и контактную пластину в торце гнезда разъемного соединения - к пьезгенератору.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что приспособление квазистадионарного нагружения размещено в рукоятке Г-образного корпуса и вьшолнено с прямоугольной жесткой рамой, в которой под углом к ее продольной оси закреплен совместно с частью двухступенчатого рычага пьезогенератор с возможностью сжатия при повороте его рычагом в попожение совпадения продольной оси, с продольной осью рамы.

3. Устройство по. пп. 1 и 2, о т личающеёся тем, что параллельно газоразрядному индикатору в светосигнальном табло включено шунтнрук щее сопротивление.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3793582, кл. 324-15, опубдик. 1974.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 273 9587Ш 21,

кл. F О2 Р 17/ОО, 1979.

и

.2

/4 1

23

2i

фиг,5