Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК G01M15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

- Изобретение относится к машино строению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано при испытаниях двигателей как в стендовых, так и в полевых условиях.

Известны устройства- для оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания по времени и пути разгона, содержащие блок выработки импульсов, датчик частоты вращения вала двигателя, блоки измерения и управления и источник пусковых импульсов ll.

Однако при таком выполнении устройства имеет место недостаточная точность измерений, обусловленная невозможностью поддержания постоянного закона процесса разгона двигателя, и недостаточная автоматизация процесса испытаний из-за наличия ручных операций по его разгону.

Целью изобретения является повышение точности и автоматизация процесса оценки технического состояния двигателя.

Цель достигается тем, что устрой ство снабжено дополнительным блоком управления для запуска, подачи топлива и остановки двигателя, выполненным из двух триггеров с раздельными входами, реле с замыкающими контактами, схемы совпадения и электромагнита, причем один триггер включен параллельно другому, реле с замыкающими контактами и электромагнит подключены к одному из триггеров, другой триггер через схему совпадения включен между блоком выработки импульсов и датчиком частоты вращения, а к последнему параллельно подключен дополнительный блок управления.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 выработки импульсов, частота которых пропорциональна угловой скорости вала, формирователь 2 импульсов, подключенный к блоку 1 выработки импульсов, блок .3 запуска, управления подачей топлива и остановки, чувствительный элемент 4, реагирующий на нижний и верхний уровни частоты вращения, управляющий блок 5, соединенный с чувствительныг 1 элементом 4, и измерительный блок 6, подключенный к управляющему блоку 5 и блоку 1 выработки импульсов .

Блок 3 запуска, управления подачей топлива и остановки выполнен в виде двух триггеров 7 и 8, реле 9, сост рmnero из обмотки 10 и замыкающих кон тактов 11, электромагнита 12, состояш го из обмотки 13 и якоря 14, схемы совпадения и пусковой кнопки 16, со единенной с источником 17 импульсов пуска. Цепь 18 предназначена для по ключения к системе зажигания двигат Ля (не показана). Измерительный блок 6 выполнен в виде двух десятичных электронных счетчиков 19 и 20 импульсов, генера тора 21 временных импульсов и двух схем 22 и 23 совпадения. Елок 1 выработки импульсов предназначен для получения ,в процессе вращения вала импульсов, частота которых пропорциональна его угловой скорости. Формирователь 2 импульсов служит для усиления, ограничения по амплитуде и формирования по длительности импульсов, поступающих на его вход с блока 1 выработки импульсов. Блок 3 запуска, управления подачей топлива и остановки предназначен для запуска устройства, включения максимальной подачи топлива в момент запуска устройства, выключения ее при достижении валом двигате ля верхнего уровня частоты вращения и остановки устройства. Чувствительный элемент 4 частоты служит для выдачи на своих выходах сигналов, соответствующих моментам достижения валом двигателя установленных нижнего и верхнего уровней частоты вращения. Управляющий блок 5 предназначен для управления работой схем 22 и 23 совпадения таким образом, что при достижении валом двигателя нижнего уровня частоты вращения, они открываются, а верхнего уровня частоты закрываются. Измерительный блок б служит для измерения времени и пути разгона дв гателя в заданном интервале частоты вращения вала. Триггер 7 предназначен для управ ления работой схемы 15 совпадения, а триггер 8 - для управления работ реле 9, осуществляющего управление работой электромагнита 12. Электромагнит 12 служит для воздействия на управляющий орган двигателя (не показан). В качестве ист ника питания цепи 18 используется о напряжение системы зажигания двигат ля (не показана). Схема 15 совпадения предназначен для сообщения и разобщения формиров теля 2 импульсов с чувствительным элементом 4 частоты и управляется триггером 7. Кнопка 16 служит для подачи в мО мент запуска устройства импульсов от источника 17 импульсов пуска на триггеры 7 и 8. . Десятичные электронные счетчики 19и 20 импульсов предназначены для подсчета соответственно числа импульсов с формирователя 2 импульсов и числа импульсов с генератора 21 временных импульсов с момента достижения валом двигателя нижнего уровня частоты вращения до момента дости-. жения валом верхнего уровня частоты вращения. Каждый разряд счетчиков 19 и 20 импульсов состоит из пересчетного устройства, дешифратора и цифрового индикатора (не показаны). Генератор 21 временных импульсов служит источником электрических колебаний повышенной стабильности с частотой 1 МГц. Схемы 22 и 23 совпадения предназначены для сообщения и разобщения соответственно формирователя 2 импульсов с десятичным электронным счетчиком 19 импульсов и генератора 21 временных импульсов с десятичным электронным счетчиком 20 импульсов. Устройство работает следующим обг разом. Предварительно с помощью чувствительного элемента 4 частоты устанавливают нижний и верхний уровни частоты вращения вала двигателя, уста- , навливают на двигатель блок 1 выработки импульсов и соединяют якорь 14 электромагнита 12 с управляющим органом двигателя. После запуска двигателя, подачи питающих устройство напряжений и сигнала Сброс (не показано) десятичные электронные счетчики 19 и 20 импульсов обнуляются, ,схемы 15, 22 и 23 совпад-ения закрываются,, и обмотка 10 реле 9 обесточивается, а его контакты 11 размыкаются. Импульсы с выхода блока 1 выработки импульсов поступают на вход формирователя 2 импульсов, где они формируются по амплитуде и длительности, и одновременно поступают на схемы 15 .и 22 совпадения, находящиеся в закрытом состоянии. Импульсы с генератора 21 временных импульсов поступают на схему 23 совпадения, однако десятичного электронного счетчика 20импульсов не достигают вследствие закрытого состояния схемы 23 совпадения. При нажатии пусковой кнопки 16 импульсы с выхода источника 17 импульсов пуска одновременно поступают на триггеры 7 и 8, которые перебрасываются в противоположные состояния. Схема 15 совпадения открывается, и импульсы с формирователя 2 импульсов поступают на чувствительный элемент 4 частоты. Одновременно с этим по обмотке 10 реле 9 начинает протекать ток, его контакты 11 замыкаются, и по обмотке 13 электромагнита 12 также

начинает протекать ток. При этом якорь 14 электромагнита 12 воздей- ствует на управляющий орган двигателя, он получает максимальную подачу топлива и переходит в режим разгона. В момент достижения валом двигателя шижнего установленного значения часг тоты вращения чувствительный элемент 4 частоты выдает сигнал, который поступает на управляющий блок 5, в результате чего схемы 22 и 23 совпадения открываются. Десятичные электронные счетчики 19 и 20 импульсов начинают подсчет импульсов.

При достижении валом двигателя в процессе его разгона верхнего установленного уровня частоты вращения на чувствительном элементе 4 частоты выделяется сигнал, который одновременно поступает на управляющий блок 5 и триггеры 7 и 8. Последние возвращаются в исходные состояния, обмотка 10 реле обесточивается, его контакты 11 размыкаются, по обмотке 13 электромагнита 12 прохождение тока прекращается,-его якорь 14 вместе с управляющим органом двигателя возвращается в исходное состояние, и двигатель переходит в режим работы холостого хода. Схемы 15, 22 и 23 совпадения закрываются, разобщая формирователь 2 импульсов и генератор 21 временных импульсов с чувствительным элементом 4 частоты и десятичными электронными счетчиками 19 и 20 импульсов. Последние останавливаются и цикл измерений заканчивается.

В результате этого десятичный электронный счетчик 19 импульсов фиксирует число импульсов с формирователя 2 импульсов, соответствующее числу оборотов вала двигателя, а, следовательно, пути его разгона от одной заданной частоты вращения до другой, а десятичный электронный счетчик 20 импульсов - число импульсов генератора 21 временных импульсов, соответствующее времени разгона

вала двигателя в этом же интервале частоты вращения.

Сравнивая полученные значения времени и пути разгона двигателя в пределах заданных частот вращения

с эталонными значениями, делают заг ключение о техническом состоянии двигателя.

Таким образом, дополнительный блок управления для запуска, подачи

топлива и остановки двигателя повышает точность оценки технического состояния двигателя и позволяет автоматизировать процесс оценки технического состояния.

Формула изобретения

Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгордния по времени и пути разгона, содержащее блок выработки импульсов, датчик частоты вращения вала двигателя, блоки измерения и управления

и источник пусковых импульсов, о тгпичающееся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса оценки, оно снабжено дополнительным блоком управления для

запуска, подачи топлива и остановки двигателя, выполненным из двух триг- геров с раздельными входами, реле с замыкающими контактами, схемы совпадения и электромагнита, причем один

триггер включен параллельно другому, реле с замыкающими контактами и электромагнит подключены к одному из триггеров , другой триггер через схему совпадения включен между блоком выработки импульсов и датчиком частоты вращения, а к последнему параллельно подключен дополнительный блок управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CUJA № 3592053, кл. 73-115, опублик. 1971.