Измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02P17/00 

CS) ИЗМЕРИТЕЛЬ УГЛА ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к устройствам для измерения угла зажигания в двигателях внутреннего сгорания и может быть использовано как при ;стендовых испытаниях, так и при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием.

Известен измеритель угла зажигания двигателей внутреннего сгорания, содержащий датчик импульсов зажигания и даУчик отметки верхней мертвой точки (в.м.т.) поршня одного цилиндра, соединенные через соответствующие формирователи с первыми входами тригперов, вторые входы которых подключены к индикатору знака угла зажигания и к одному из входов блока заполнения, второй вход которой соединен с выходом блока умножения, а выход блока заполнения - с регистрирующим устройством. К входу блока умножения через третий формирователь подключен датчик отметки в.м.т. поршня другого цилиндра 1.

Однако известный измеритель обеспечивает измерение только среднего значения угла зажигания по всем цилиндрам двигателя и не позволяет произвести измерение угла зажигания в каждом из цилиндров в отдельности.

Известен также измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, одёржа1ций датчик отметки в.м.т., соединенный через первый фор10мирователь с входом блока умножения, датчик импульсов зажигания, подключенный через второй формирователь с одним входом первого триггера, и коммутатор, соединенный с первым вхо дом блока задержки, к второму входу которого подклочен один выход блока умножения, второй выход которого соединен с первым входом блока заполнения. Один выход блока задержки сое20динен с первым входом второго три1- гера, а другой его выход подключен |К вторым, входам обоих триггеров Первые выходы триггеров соединены с первыми входами обоих триггеров. Первые выходы триггеров соединены с первыми входами соответствующих блоков совпадения, а вторые выходы триггеров подключены перекрестно к вторым входам обоих блоков совпадений. Одни выходы обоих блоков совпадений подключены к индикатору знака угла зажигания, а вторые выходы обоих блоков совпадений соединены с вторым входом заполнения, выход которого подключен к регистрирующему блокурТ.

Указанный измеритель позволяет измерять угол зажигания выборочно в одном цилиндре. Однако для получен необходимой точности измерения угла зажигания блок умножения, содержащийся в указанном измерителе, должен иметь сложную конструкцию, простые же блоки умножения не обеспечивают требуемой точности измерения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является измеритель угла зажигания в двигателе внутреннего сгорания, содержащий датчик отметки в.м.т. поршня одного цилиндра, датчик счетных импульсов, регистрирующее устройство -И датчик импульсов зажигания, соединенный с блоком формирования импульсов, один выход которого подключен к индикатору знака угла зажигания. Кроме того, указанный измеритель содержит датчик угла поворота вала двигателя, схему выбор

результата, каскад импульсов сброса, декадный счетчик, схему переписи, запирающий каскад, блок памяти. При. этом датчики отметки в.м.т. угла поворота вала двигателя и счетных импульсов подключены к блоку формирования импульсов, а датчик импульсов :зажигания соединен с входом схемы выбора результата. Один выход блока формирования импульсов через схему выбора результата и схему переписи подключен к входу запирающего каскада Другой выход блока формирования импульсов соединен с входом каскада импульсов сброса, выход которого подключен к входу схемы выбора результата и одному входу декадного счетчика. Третий выход блока формирования импульсов соединен с другим входом декадного, счетчика, выход которого под- 55 ключен к входу запирающего каскада, выход которого соединен с входом блока памяти, выход которого подключен

к регистрирующему устройству (дешифратор-индикатор).

Данный измеритель также позволяет измерять угол зажигания выборочно в одном цилиндре ЗД.

Однако при использовании такого измерителя для выборочного измерения угла зажигания необходимо установить датчик отметки в.м.т. для каждого цилиндра. Это усложняет измеритель угла зажигания и значительн увеличивает его стоимость. В случае же использования известного измерителя с одним датчиком отметки в.м.т.

К индикатору знака угла зажигания, дополнительно введены датчик отметки в.м.т. прршней всех цилиндров, задатчик номера обследуемого цилиндра, счетный блок, блок управления и блок заполнения, при этом датчик отметки в.м.т. поршня одного цилиндра и датчик отметки в.м.т. поршней всех цилиндров подключены к счетному блоку, п выходов которого и датчик номера обследуемого цилиндра соединены с блоком управления, один выход которого подключен к входу запуска блока формирования импульсов, а другой - к входу сброса блока формирования импульсов, второй выход которого и датчик счетных импульсов соединены с блоком заполнения, выход которого подключен к регистрирующему необходимо этот датчик при каждом измерении переставлять с одного цилиндра на другой, что на работающем двигателе затруднительно, а на некоторых двигателях и невозможно. Кроме того, указанный измеритель содержит четыре различных типа датчиков и большое количество блоков и связей между ними, что усложняет устройство. Цель изобретения - упрощение устройства и процесса измерения. Указанная цель достигается тем, что в измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащий датчик отметки в.м.т. поршня одного цилиндра, датчик счетных импульсов, регистрирующее устройство и датчик импульсов зажигания, соединенный с блоком формирования импульсов, один выход которого подключен устройству, а также тем, что счетный блок выполнен на двоичном счетчике, выходы которого подключены непосредственно и через инверторы к входам преобразователя двоичного кода в десятичный. На фиг. 1 представлена функционал ная схема устройства; на фиг. 2 - :.. принципиальная схема счетного блока; на фиг. 3 - диаграмма напряжений на выходах соответствующих углов измерителя при опережении зажигания; на фиг. А - диаграмма напряжений на выходах соответствующих узлов измерителя при запаздывании зажигания. Измеритель угла зажигания содержит датчик 1 отметки в.м.т. поршня одного цилиндра и датчик 2 отметки в.м.т. поршней всех цилиндров, подключенные к входам счетного блока 3, п выходов которого (где п соответствует количеству цилиндров в двигател внутреннего сгорания) соединены с блоком k управления. Датчик 5 номера обследуемого цилиндра подключен к другому входу блока k управления,оди выход которого соединен с входом запуска блока 6 формирювания импульсов, а другой (его выход) - с входом сброса блока 6 формирования импульсов. Датчик 7 импульсов зажигания подключен к другому входу блока 6 формирования импульсов, один выход которого соединен с индикатором 8 знака угла зажигания, а другой - с входом блока 9 заполнения. Датчик 10 счетных импульсов подключен к второму входу блока 9 заполнения, выход кото рого подключен к регистрирующему устройству 11. Счетный блок 3 (фиг. 2) выполнен на двоичном счетчике 12, выходы которого 1, 2, Ц, 8 подключены непосредственно, а также соответственно через инверторы 13-16 к входам преобразователя 17 двоичного кода в десятичный. Измеритель угла зажигания работает следующим образом. Датчик 1 отметки в.м.т. поршня одного цилиндра за каждый оборот коленч чатого вала двигателя в момент нахождения поршня цилиндра, по которому установлен датчик 1, в верхней мертвой точке вырабатывает импульс. Датчи 2 отметки в.м.т. поршней всех цилиндров за один оборот коленчатого вала двигателя вырабатывает столько импульсов, сколько цилиндров имеет двигатель. Импульсы от датчиков 1 и 2 поступают на выходы счетного блока 3 Счетный блок 3 преобразует входные сигналы таким образом, что верхней мертвой точке поршня каждого из цилиндров двигателя соответствует свой выходной сигнал. При необходимости измерить угол зажигания в каком-либо цилиндре датчиком 5 устанавливается номер цилиндра, по которому необходимо измерить угол зажигания. Тогда блок k будет формироватьсигнал на первом выходе в момент прохождения поршнем цилиндра, номер которого задан верХ ней мертвой точки, а на втором - при достижении верхней мертвой точки поршнем одного из последующих цилиндров (в зависимости от кoличectвa цилинД ров в двигателе). При опережении зажигания (фиг. 3) в блок 6 формирования импульсов первым приходит, импульс от датчика 7 импульсов зажигания. При этом на выходе блока 6 формирования импульсов образуются сигналы, один из которых поступает на индикатор 8 знака угла зажигания, обеспечивая индикацию знака плюс, а другой - на вход блока 9 заполнения, открывая его. С этого f«3MeHTa импульсы от датчика 10 сче1ных импульсов начинают поступать в блок 9 заполнения. При достижении поршнем цилиндра, по которому измеряется угол зажигания, верхней мерт- вой точки на одном из выходов блока Ц управления появляется сигнал, который поступает на вход запуска блока 6 форми|эования импульсов,закрь1; вает блок 9 заполнения, и импульсы от датчиков 10 счетных импульсов перестают поступать в блок 9 заполнения . Таким образом, блок 9 заполнения выдает счетные импульсы в тече-ние времени, пропорционального углу опережения зажигания. При появлении сигнала на входе сброса блока 6 формирования импульсов блок 6 формирования импульсов возвращается в исходное состояние. С приходом импульса от датчика 7 имлульсов зажигания цикл работы измерителя повторяется. При запаздывании зажигания (фиг. 4) в блок формирования импульсов первым приходит импульс из блока U управления, который соответствует верхней мертвой точке поршня цилиндра, по которому измеряется угол зажигания. Этот импульс поступает на вход запуска блока 6 формирования импульсов. При этом на выходе блока 6 формирования импульсов образуются сигналы, один из которых поступает на индикатор 8 знака угла зажигания, обеспечивая индикацию знака минус, а другой - на вход блока заполнения, открывая его, С этого момента импульсы от датчика 10 счетных импульсов начинают поступать в блок 9 запо нения. При поступлении а блок 6 форм рования импульсов сигнала от датчика 7 импульсов зажигания на выходе блока 6 формирования импульсов появляется сигнал, который закрывает бло 9 заполнения. Подача счетных импульсов от датчика 10 прекращается. Таки образом, блок 9 заполнения выдает счетные импульсы в течение времени, пропорционального углу запаздывания зажигания. При появлении сигнала на входе сброса блока 6 формирования импульсов последний возвращается, в исходное состояние. С приходом импульса от блока Ц управления на вход запуска блока 6 при достижении поршнем цилиндра, по которому измеряется уго зажигания, верхней мертвой точки цик работы измерителя повторяется. Введение датчика отметки в.м.т. поршней всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания и выполнение счетного блока на двоичном счетчике, выходы которого подклизчены непосредственно и через инверторы к входам преобразователя двоичного кода в десятичный, позволяет по сравнению с прототипом сократить число блоков, входящих в состав измерителя, и связей между ними, что значительно упро щает измеритель. Кроме того, датчик отметки в.м.т. поршней всех цилиндров имеет такую же конструкцию, что и датчик отметки в.м.т. поршня одного цилиндра, т.е. предлагаемый измеритель содержит три типа датчиков вместо четырех. Это так же упрощает измеритель и снижает его стоимость. Такое выполнение измерителя позво ляет упростить процесс измерения угла зажигания, что обеспечивает повышение производительности труда и исключение затрат, связанных с останов кой и последующим пуском двигателя для перемонтажа датчика отметки в.м. Предлагаемый измеритель угла зажи гания двигателя внутреннего сгорания имеет большую стоимость, чем стробоскопический прибор, но обеспечивает высокую-точность измерения,-не требует присутствия оператора, позволяет вести непрерывный контроль и запись результатов измерения и может быть использован на взрывоопасных объектах, что позволяет предлагаемому измерителю найти широкое применение в газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности. формула изобретения 1.Измеритель угла зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащий датчик отметки верхней мертвой точки поршня одного Цилиндра, датчик счетных импульсов, регистрирующее устройство и датчик импульсов зажигания, соединенный с блоком формирования импульсов, один выход которого подключен к индикатору знака угла зажигания, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и процесса измерения, в него дополнительно введены датчик отметки верхней мертвой точки поршней всех цилиндров, датчик номера обследуемого цилиндра, счетный блок, блок управления и блок заполнения, при этом датчик отметки верхней мертвой точки поршня одного цилиндра и датчик отметки , верхней мертвой точки поршней всех ци линдров подключены к счетному блоку, П выходов которого и датчик номера об следуемого цилиндра соединены с блоком управления, один выход которого подключен к входу запуска блока формирования импульсов, а другой -. к входу сброса блока формирования импульсов, второй выход которого и датчик счетных импульсов соединены с блоком заполнения, выход которого подключен к регистрирующему устройству. 2.Измеритель по п. 1, о т л ичающийся тем, 4to счетный блок выполнен на двоичном счетчике, выходы которого подключены непосредственно и через инверторы к входам преобразователя двоичного кода в дё- . сятичный. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 821732, кл. F 02 Р 17/00, опублик. 25.06.79. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке ff 297 7 2/18-21, кл. F 02 Р 17/00, 15.0«.80. 3.Авторское свидетельство СССР №566952, кл. F 02 Р 17/0.0, опублик. 30.07.77.

fi г f

Записи

Сброс

f

Сриг.{

щ

/7

16

фиг-1

Oi П П П П П П П

Uu

Uit,

о-л

Ua

liilll

Hi

Ю

фиг.5

.f

i

П П П

г/1

Ui

п п п Q 1 п п jr Е л

%j

п

i

п

i

п

п