Устройство для определения положения верхней мертвой точки поршня дизеля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК в 4 б 01 М 15 00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ юл.20сенко, В. Н. СобольД. А. Гапунин, Е. Г,вяжский.5 (088.8)свидетельство НРБО, 1980. слав 28654,(54) УСТРОЙСТВО Д ПОЛОЖЕНИЯ ВЕРХ КИ ПОРШНЯ ДИЗЕ (57) Изобретение отн технического состояни ЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЕЙ МЕРТВОЙ ТОЯ ится к диагностике двигателей внутренГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР.80148331 него сгорания, в частности дизелеи, Целью изобретения является повышение точности. Конденсаторная пластина 1 связана консольными балками 2 и 3 с катушками 4 и 5 индуктивности, первая из которых через частотный детектор 7, а вторая через амплитудный детектор 8 соединены через вычитающий блок 9 с регистратором 10. При движении поршня крутизна изменения выходного сигнала блока 9 больше, чем крутизна изменения выходного напряжения детектора 8. Поэтому экстремум входного напряжения на регистрирующем устройстве в данном техническом решении более острый, чем в известных, что обеспечивает более точную регистрацию ВМТ. 4 ил.Изобретение относится к диагностике технического состояния двигателей внутреннего сгорания, в частности дизелей, и может быть использовано для определения положения верхней мертвой точки поршневых двигателей.Цел ь изобретения - повышение точности, На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства;. на фиг. 2 - график зависимости выходного сигнала частотного детектора от перемещения поршня; на фиг, 3 - график зависимости выходного напряжения амплитудного детектора от перемещения поршня; на фиг. 4 - график зависимости входного сигнала регистрирующего устройства от перемещения поршня.Устройство содержит конденсаторную пластину 1, на которой с помощью консольных балок 2 и 3 закреплены первая и вторая катушки 4 и 5 индуктивности, индуктивно связанные между собой. Катушки намотаны на ферритовых сердечниках и расположены симметрично относительно пластины 1, причем витки катушек находятся в плоскостях, параллельных пластине 1. Конденсаторная пластина 1 подключена к одному из входов генератора 6 высокой частоты, другой вход которого связан с цилиндром. Выход генератора 6 соединен с первой катушкой 4 и входом частотного детектора 7. Вторая катушка 5 подключена к входу амплитудного детектора 8. Выходы частотного и амплитудного детекторов 7 и 8 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 9 вычитания, выход которого связан с регистрирующим устройством 10. Конденсаторная пластина 1, балки 2 и 3 и катушки 4 и 5 размешены в камере сгорания, образованной цилиндром 11 и поршнем 12.Пластина 1 выполнена из стали и укреплена на диэлектрической трубчатой штанге, прикрепленной к корпусу форсунки со стороны распылителя. Консольные балки 2 и 3 укреплены на конденсаторной пластине 1 и электрически изолированы от нее. Первая и вторая катушки 4 и 5, индуктивно связанные между собой, намотаны медным проводом на ферритовых сердечниках, пропитаны компаундом и приклеены к балкам 2 и 3,Соединительные провода от катушек 4 и 5 выведены наружу через полость трубчатой штанги. Генератор 6 вырабатывает высокочастотное напряжение, частота которого растет (падает) с уменьшением (ростом) емкости между пластиной и поршнем, и реализуется на транзисторах по типовой схеме, например в виде емкостей трехточки,Частотный детектор 7 служит для получения напряжения, пропорционального частоте сигнала на его входе, и реализован по типовой схеме на микросхемах или транзисторах высокой частоты. Блок 9 вычитания выполнен на базе операционного усилителя с дифференциальным входом.Регистрирующее устройство 10 представляет собой осциллограф или любое другое устройство для регистрации изменяющегося во времени напряжения.Устройство работает следующим образом.Предположим, что поршень начинаетдвижение к верхней мертвой точке (ВМТ) 0 из некоторого положения 5 о, при которомон еще не соприкасается ни с одной из катушек (в данном случае с второй катушкой 5).В этом случае емкость между пластиной 1 и поршнем 12 мала, а сигнал генератора 6 1 имеет частоту, близкую к максимальной.Этот сигнал поступает на вход частотного детектора 7, который формирует напряжение, близкое к максимальному (фиг. 2), и на первую катушку 4, Поскольку расстояние между индуктивно связанными катушками о ц данном случае максимально, ззаимоиндуктивность между ними и, следовательно, напряжение на катушке 5 минимальны. Из последнего амплитудный детектор 8 выделяет постоянное напряжение, имеющее так же минимальное, близкое к нулю, значение(фиг. 3).По мере приближения поршня к ВМТрасстояние между ним и пластиной 1 сокращается, емкость образованного им конденсатора растет, частота генератора 6 умень О шается и вызывает падение выходного напряжения частотного детектора 7. До соприкосновения поршня 12 с катушкой 5 амплитуда напряжения на ней неизменна и близка к минимуму, вследствие чего выходной сигнал амплитудного детектора 8 остается близ ким к минимуму. Соприкосновение катушки 5 с поршнем 12 происходит тогда, когда последний удален от ВМТ на расстояние 5 и занимает положение 5 (фиг. 2). Начиная с этого момента при движении поршня расстояние между катушками 4 и 5 уменьшается, взаимоиндуктивность растет, вызывая увеличеие амплитуды напряжения на катушке 5 и, следовательно, выходного сигнала амплитудного детектора 8 (фиг. 3).Блок 9 вычитания производит вычитание 4 сигнала амплитудного детектора 8 из сигнала частотного детектора 7, поэтому до занятия поршнем положения - 5 выходной сигнал блока 9 мало отличается от напряжения на выходе частотного детектора 7 (фиг. 4).С момента соприкосновения поршня с као тушкой 5 по мере движения поршня к ВМТвыходное напряжение блока 9 вычитания тем сильнее отличается от сигнала на выходе детектора 7, чем ближе поршень к положению ВМТ. Зависимость этого напряжения от координаты поршня на этом участке его 55 траектории более сильная (фиг. 4), чем выходного сигнала частотного детектора (фиг. 2). В момент захода поршня в ВМТ (точка 0 на фиг. 2) выходное напряжение1483315 Формула изобретения 10 ит Составитель А. Патраха Техред И. Верес Тираж 789 еворректор М. Самборскаодписное едактор А. Лежнинааказ 2819/39ВНИИПИ Государственн113035,Производственно. издат открытиям при ГКНТ ССС наб., д. 4/5Ужгород, ул. Гагарина, 01 го комитета по изобретениям Москва, Ж - 35, Раушская льский комбинат Патент, г детектора 7 минимально, детектора 8 - максимально, а блока 9 вычитания - минимально.При удалении поршня от ВМТ напряжение на выходе детектора растет, на выходе детектора 8 падает, на выходе блока 9 растет. Когда поршень отходит от ВМТ на расстояние 5 и занимает координату 51, механический контакт между катушкой 5 и поршнем исчезает, расстояние между катушками 4 и 5 приобретает максимальное значение, взаимоиндуктивность - минимальное, и амплитудный детектор 8 формирует близкое к нулю напряжение. Последнее сохраняется и при дальнейшем удалении поршня от ВМТ, а выходные напряжения детектора 7 и блока 9 вычитания при этом растут, стремясь к максимально возможным уровням.После захода поршня в нижнюю мертвую точку и затем при движении его к ВМТ работа устройства повторяется.Таким образом, при движении поршня от координаты 5 о к координате 5 крутизна изменения выходного сигнала блока 9 больше (по абсолютной величине), чем крутизна изменения выходного напряжения детектора 7 (которое в устройстве-прототипе подается на вход регистрирующего устройства), поэтому экстремум (минимум) входного напряжения на регистрирующем устройстве в предлагаемом устройстве более острый, чем в устройстве-прототипе, что обеспечивает более точную регистрацию момента захода поршня в ВМТ. При диагностировании ДВС со встречно движущимися поршнями предлагаемое устройство формирует минимум сигнала на входе реГистрирующего устройства также при минимальном расстоянии между катушками 4 и 5, что соответствует минимальному расстоянию между поршнями, т. е. расположению их в общей мертвой точке,Устройство для определения положенияверхней мертвой точки поршня дизеля, содержащее генератор высокой частоты, частотный детектор, регистрирующее устройство и конденсаторную пластину, установленную в камере сгорания и связанную последовательно через генератор высокой частоты и частотный детектор с регистрирующим устройством, отличаюцееся тем, что, с целью повышения точности, в него вклю чены амплитудный детектор, блок вычитания,две консольные балки и первая и вторая катушки индуктивности, укрепленные с помощью консольных балок на конденсаторной пластине, причем блок вычитания через первый вход включен в связь частотного детектора с регистрирующим устройством, первая катушка индуктивности связана с входами частотного детектора, вторая катушка через амплитудный детектор подключена к второму входу блока вычитания, а другой вход З 0 генератора высокой частоты соединен с цилиндром.