Устройство для регистрации кривой тепловыделения в цилиндре двигателя внутреннего сгорания

(11)М 1 5 0 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У ЕЛЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРьГпФ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Ростовский на-Дону институтинженеров железнодорожного транспорта(54)(57) уСТРОйСТВО для РеГНСТРАЦИИКРИВой ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В ЦИЛИНДРЕДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчик давления, усилительдифференцирующую цепочку, первую ивторую перемножающие схеьы, первыйи второй резисторы, осциллограф иФункциональный генератор сигналов положения поршня, причем осциллографсвязан параллельно с первой перемножающей схемой через первый резистор и с второй перемножающей схемойчерез второй резистор, датчик черезусилитель подключен к первой перемножающей схеме непосредственно и ковторой схеме - через дифференцирующую цепочку, а функциональный генератор соединен с перемножающимисхемами, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьзаения точности, в устройство включены первый ивторойпотенциометры, а Функциональный генератор выполнен в виде первого и второго магнитных барабанов,причем одноименные потенциометрывключены в связи соответствующихбарабанов с перемножающими схемами.Изобретение относится к измери- зе сопровождающихся химическими ретельной технике и может быть исполь- акциями, имеет видэовано для регистрации тепловыделе- д:дО+Рдч Жния в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания и компрессоров. где дц - элементарное количествоИзвестно устройство для регистра тепла, отнесенное к 1 кгции кривой тепловьделения в цилинд- рабочего теламире двигателя внутреннего сгорания, Йц - соответствующее изменениесодержащее датчик давления, усили- внутренней энергиитель, дифференцирующую цепочку, пер- Р - давлениеувую и вторую перемножающие схемы, 10 ЙЧ - соответствующее изменениепервый и второй резисторы, осциллог- удельного объема.раф и функциональный генератор сиг- Изменение внутренней энергии моналов положения поршня, причем ос- жет быть представлено в видециллограф связан параллельно с первой перемножающей схемой через пер Ч К К вый резистор и с второй перемножаю- где В - газовая постоянная;щей схемой через второй резистор, К - . показатель адиабаты.датчик через усилитель подключен к С Учетом УРавнениЯ (2) УРавнение,первой перемножающей схеме непосред- (1) приводится к видуственно и ко второй схеме - через 2 О д д 1 РЧ)+Рд РдЧ ЧВР р Кдифференцирующую цепочку, а функцио- ККК нальный генератор соединен с перем- ЧЗРножающими схемами 1), К. (з)Однако такое устройство имеет Относя уравнение (3) к изменениюпониженную точность регистрации кри" угла поворота кривошипа двигателяой тепловыделения, так как в нем с( получаемяе учитываются реальные свойства а- К РдЧ, Ч,др 1 КраЧ+Чдр 1,рабочего тела, а именно отношение д,у, Кад. КдсВ (К)М 1 Ж Ытеплоемкостей в процессах при пос- (4)тоянном давлении и постоянном объеме, где М в .масса газа в цилиндре;кроме того данное устройство при- Ч - объем цилиндра при поворотеФгодно. только для машин с определен- кривошипа на угол с .ным радиусом кривошипа и диаметром С Учетом того, что Я = 1 М, полуцилиндра,чимЦелью изобретения является повы- За: 1 1 КраЧ, аРшение точности. З 5 - ,= - ., К - ,)Указанная цель достигается тем,что в устройство для регистрации Для центрального кривошипа-шатункривой тепловыделения в цилиндре ного механизма изменение объема цидвигателя внутреннего сгорания, со- линдра связано с узлом поворота кридержащее датчик давления, усилитель, 49 вошипа уРавнениемивФфеРениноующую иепочну, верную нР .А )вторую перемножающие схемы, первый 2и второй резисторы, осциллограф и где Г - площадь поршня;функциональный генератор сигналов В - радиус кривошипа;положения поршня, причем осциллог- отношение радиуса кривошипараф связан параллельно с первой пе" к длине шатуна.ремножающей схемой через первый ре- Объем цилиндра при данном углезистор и с второй перемножающей схе- поворота кривошипа описывается уравмой через второй резистор, датчикнениемчерез усилитель подключен к первой / Л . 2перемножающей схеме непосредственно аур(1-еоееф+ - ( ви г) Р 1и ко второй схеме - через дифференцирующую цепочку, а функциональный Подставляя уравнение (б) и (7)генератор соединен с перемножающими з уравнение (5) еполучимсхбмами, дополнительно включены пер - квый и второй потенциометры, а фуйк- аК К"циональный генератор выполнен в виде первого и второго магнитных бара- КР 1 зюсС+ - зп 2 о(+1-созе - зИРсдбанов, причем одноименные потенцио-22дс 3метры включены в связи соответствую- (т)щих барабанов с перемножающими схема.6 О На основании полученной формулы,возможна регистрация кривой тепловыТеоретическое обоснование работы деления по углу поворота коленчатогоустройсва сводится к следующему. вала. Эта регистрация объективна наКак известно, уравнение первого участке такта сжатия, так как только-,закона термодинамики для процессов, 65 в этом случае показатель адиабаты1012068 Составитель Н. ПатрахальцевРедактор М. Бандура Техред И, Гайду Корректор М. Коста Заказ 2748/51 Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП фПатенту, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 К изменяется незначительно и это изменение слабо сказывается на полученных результатах,На чертеже изображена схема устройства.На цилиндре двигателя 1 установлен датчик 2 давленияВырабатываемый датчиком 2 электрический сигналусиливается в усилителе 3 и подаевсяна перемножающую схему 4 и дифференцирующую цепочку,5, связанную с входом второй перемножающей схемы б. Свалом двигателя жестко связаны магнитные барабаны, на которых записаныФУнкЦии 1 ф)=эдо+ 2 510 2 с 6и Ч Щ=4-созаС+ - "зп 2 о первыйфмагнитный барабан 7 связан с помощьюпервого потенциометра 8, в которыйвводится постоянно, коэффициент 1 ГИ, 20кс вторым входом перемножающей схемы 4и магнитный барабан 9 связан с помощью потенциометра 10, в который.вводится постоянный коэффициент .25к- ГЙ . с вторым входом перемножаю, Кфщей схемы б.Выходы перемножающих схем 4 и бсвязаны с первым и вторым резистора- З 0ми 11 и 12, которые, в свою очередь,связаны с измерительным или регистрирующим прибором осциллографом) 13,Дифференцирующая цепочка 5 и перемножающие схемы могут быть легко реализованы на операционных усилителях типа 1 УТ 401. устройство работает следующимобра.зом.Сигнал давления газа в цилиндре.датчиком 2 превращается в электричес.кий аналог 1 = Р(сС), который усиливается в усилителе 3 и поступает навход первой перемножающей схемы 4.На второй вход схемы 4 поступает спервого магнитного барабана 7 сигналЧоЦ=Мпс+э 1 т 2 д умноженный с помощью первого потенциометра 8 накоэФфициент . Рй.,КК Таким образом, с выхода перемножающей схемы 4 на первый резистор 11поступает снгнап айовапаст - ао 2 Ы),К ф ЛК2Одновременно сигнал давления поступает на вход дифференцирующей цепочки 5, затем на вторую перемножающуюсхему б и через второй резистор 12попадает на осциллограф 13, Приэтом на схему б поступает также сигнал1 (ЕЯ 1-соэд,+ - Фп аЛ, 2К2от второго потенциометра 10 и второго барабана 9, который выдает сигналЧ ф)=1-соза+ - зтз Ы.22 2Таким образом, на осциллографпоступает сигналКРЕЯ з 1 по 5 ф - зтз 2 аС ФтГйт-саайа - а 1 н Ы/Ь , 2 1 аР2по которому производится регистрациякривой тепловыделения.