Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания

. ОЫВФЮЮепап РЕСПУБЛИК ЗСЮС 01 М 15 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ","Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР:.кл. 73-119, опублик. 1976,54) (,57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРО .ВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по величине отношения амплитудгармонических составляющих колебанийдавления, производимых двигателем,содержацее задатчик амплитуды, полосовой фильтр основной гармоники ицепь преобразования, выполненную ввиде датчика давления, дифференциального усилителя, автоматическогорегулятора усиления,:полосовогофильтра низкочастотной гармоники,амплитудного детектора и указателя,.8046 А отношений амплитуд, связанных последовательно, причем автоматический регулятор усиления выполнен в виде управляемого элемента, усилителя амплитуды, детектора амплитуды и сумматора, первый вход управляемого элемента является входом автоматического регулятора усиления, второй вход соединен с выходом сумматора, .а выход " с входом усилителя амплитуды, выход которого служит выходом автоматического регулятора усиления, первый вход сумматора соединен с выходом детектора амплитуды, а второй вход - с задатчиком амплитуды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности диагностиро-.вания,полосовой фильтр основной гаомоники включен между выходом автоматического регулятора усиления и входом детектора. амплитуды регулято-, ра.10 Изобретение относится к испытаниями диагностике двигателей внутреннегосгорания.Известны устройства для диагностирования двигателя внутреннего сгорания по величине отношения амплитуд 5Гармонических составляющих колебанийдавления, производимых двигателем,содержащее задатчий амплитуды, полосовой фильтр основной гармоники ицепь преобразования, выполненнуюв виде датчика давления, дифференциального усилителя, автоматическогорегулятора усиления, полосовогофильтра низкочастотной гармоникиамплитудного детектора и .указателяотношений. амплитуд, связанных последовательно автоматический регуляторусиления выполнен в виде управляемогоэлемента, усилителя амплитуды, детектора амплитуды и сумматора, причем 0первый вход управляемого элемента является входом автоматического регулятора усиления, второй вход соединенс выходом сумматора, а выход - свходом усилителяамплитуды, выходкоторого служит выходом автоматического регулятора усиления, и первыйвход сумматора соединен с выходомдетектора амплитуды, а второй вход -с задатчиком амплитуды 1В известном устройстве для получения отношения амплитуд двух гармоник, характеризующего техническоесостояние многоцилиндрового лвига"теля, в нем используется аналоговыйделитель, на входы которого подаются 35напряжения с амплитудных детекторов,Применение аналогового делителявносит высокую погрешность в измерение и удорожает устройство из-заспецифических требований аналогового 40делителя к источнику питания,Цель изобретения - повышение точности диагностирования.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для диагностирования двигателя внутреннего сгоранияпо величине отношения амплитуд гармонических составляющих колебанийдавления, производимых двигателем,содержащем залатчик амплитуды, полосовой фильтр основной гармоники ицепь преобразования, выполненнуюв виде датчика давления, дифференциального усилителя, автоматическогорегулятора усиления, полосовогофильтра низкочастотной гармоники,амплитудного детектора и указателяотношений амплитуд, связанных последовательно, причем автоматическийрегулятор усиления выполнен в видеуправляемого элемента, усилителяамплитуды, детектора амплитуды и сумматора, первый вход управляемогоэлемента является входом автоматического регулятора убиления, второйвход соединен с выходом сумматора, 65 1а выход - с. входом усилителя амплитуды, выход которого служит выходомавтоматического регулятора усиления,и первый вход сумматора соединен свыходом детектора амплитуды, а второй вход - с задатчиком амплитуды,полосовой фильтр основной гармоникивключен между выходом автоматичес-.кого регулятора усиления и входомдетектора амплитуды регулятора.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема комплексногоэлектрического сигнала и его низкочастотная и основная гармоники,Устройство содержит датчик 1 давления, дифференциальный усилитель 2,автоматический регулятор 3 усиления,полосовые Фильтры 4 и 5 низкочастотной и основной гармоник, амплитудныйдетектор 6, указатель 7 отношенияамплитуд и задатчик 8 амплитуды.Датчик 1 давления преобразует сигнал давления в электрический сигнал.За два оборота коленчатого вала, например восьмицилиндрового двигателя,в его объемы впускной, выпускнойтрубопроводы, картер) поступят восемьимпульсов давления,в порядке, соответствующем порядку работы цилиндров (кривая а, В случае, если какойлибо цилиндр имеет неисправностьна фиг. 2 - шестой), импульс давления от него будет отличаться от импульсов давления от исправных цилиндров. В этом случае в спектре колебания давления наряду с основнойгармоникой кривая Б фиг. 2), появится низкочастотная гармоника(кривая С Степень неисправностидвигателя оценивается отношениемамплитуд низкочастотной гармоникик основной, которое может при тяжелых дефектак достигать значения 1,5,У исправного двигателя импульсыот всех цилиндров одинаковы, вследствие чего амплитуда низкочастотнойгармоники, а с ней и,отношениеамплитуд равны нулю.Параметр потношение амплитуд"удобен тем, что он выражается величиной нулевой размерности и не требует тарировок,Устройство для диагностированияработает следующим образом.От датчика 1 давления через дифференциальный усилитель 2 комплексный сигнал. поступает на автоматический регулятор 3 усиления и далеена полосоные фильтры 4 и 5 низкочастотной и основной гармоник, Благодаря включению полосового Фильтра 5основной гармоники в цепь обратнойсвязи автоматического регулятора 3усиления, величина коэффициента усиления автоматического регуляторабудет устанавливаться такой, прикоторой обеспечивается постоянство1059469 Заказ 9821/4873 Подписное ВНИНПТиражФилиалг. Ужг ППП "Патент",од, ул.Проектная,4 амплитуды основной гармоники на выходе фильтра 5. Таким образом, независимо от частотного состава комп- лексного сигнала, знаменатель отнонщения амплитуд - "низкоКакаочастотной гармоники и основной, в силу свойств данной схема, будет всегда постоянным С=К ао . Лмплитудный детектор, подключенный к выходу полосового фильтра 5 низкочастотной 0 гармоники, детектирует величину Ка , являющуюся отношением амплитуднв масштабе С . Эта величина выводится затем на указатель 7, проградуированный в величине отношения ампли туд.Регулятор состоит из управляемоГо элемента 9, усилителя ЙО амплитуды, детектора 11 амплитуды, сумматора 12.Работает регулятор следующим обраО зом.Сигнал давления от датчика 1 давления и усилителя 2 поступает на управляемый элемент 9, который устанавливает величину входного сигнала, 5 в зависимости от поступаемого напряжения с сумматрра 12. Далее, сигнал поступает на усилитель 10. амплитуды и после усиления - на выход регулятора. С выхода регулятора 3 сигнал ЗО в известных устройствах поступает 6 детектор 11 амплитуды. Выделенная в детекторе 11 амплитуда в виде про,порционального ей напряжения поступает на сумматор 12, где сравнивается с заданной задатчиком 8 величиной амплитуды, представленной также в виде напряжения. Сигнал рас . согласования, являющийся разностью этих напряжений или их алгебраи" . 40 ческой суммой), подается на управляемый элемент 9, который изменяетамплитуду сигнала на входе усилителя10 так, чтобы сигнал рассоглассованияустановился равным нулю. Управляеьаайэлемент 9 может быть выполнен, вчастности, в виде регулируемого делителя, на который подается сигналколебания давления. Таким образом, на всякое изменение амплитуды сигнала давления регулятор 3 посредством отрицательной обратной связи реагирует таким образом, что на его выходе устанавливается постоянная, предварительно заданная амплитуда сигнала давления. Анализ свОйств регулятора позволяет заключить, что его особенностью является регулирование амплитуды по напряжению, присутствующему на входе детектора 11, где напряжение сигнала регулятор поддерживает постоянным. Это свойство использовано в данном техническом решении, в котором связь между выходом усилителя амплитуды 10 и детектором 11 амплитуды разомкнута и в нее включен поло- совой фильтр 5. На выходе фильтра 5, а значит и на входе детектора 11 амплитуды вЕличина основной гармоники, независимо от спектрального состава сигнала, поддерживается постоянной, что позволяет измерять отношение амплитуд низкочастотной и основной составляющих, не прибегая к помощи аналогового делителя.Положительный эффект предлагаемого устройстда обеспечивается нетрадиционным включением автоматического регулятора усиления.