Устройство для определения зависимости мощности двигателя внутреннего сгорания от частоты вращения

(5 1. 3 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Сибирский научно-исследовательскийинститут механизации и электрификациисельского хозяйства и Киевское производственное объединение Точэлектроприбор(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ОТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к приборам для контроля и испытания двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить точность и оперативность определения их мощности. Устройство содержит датчик 1 импульсов, формирователь 2 импульсов, блок 3 скользящего усреднения, измеритель 7 частоты вращения, измеритель 8 углового ускорения, блок 9 идентификации, запоминающее устройство 16, арифметическое устройст во 7, блок 18 нормировки, регистратор 19. Блок 3 скользящего усреднения выполнен в виде последовательно соединенных измерителя 4 временных интервалов, запоминающего устройства 5 усреднения, арифметического устройства 6 усреднения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.5055 Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для контроля и испытания двигателя внутреннего сгорания.Цель изобретения - повышение точности определения мощности двигателя.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит датчик 1 импульсов, формирователь 2 импульсов, блок 3 скользящего усреднения, включающий в себя измеритель 4 временных интервалов, запоминающее устройство 5 усреднения и арифметическое устройство 6, измеритель 7 частоты вращения, измеритель 8 углового ускорения с двумя входами и выходом, блок 9 идентификации, который содержит компаратор О с тремя входами и выходом, счетчик 11 и программное устройство 12, включающее задающий генератор 13, делитель 14 с двумя выходами и входом и ключ 15 с двумя входами и выходом. Устройство также содержит запоминающее устройство (ЗУ) 16 с тремя входами и выходом, арифметическое устройство 17 с двумя входами и выходом и регистратор 19. Датчик 1 импульсов соединен последовательно с формирователем 2, измерителем 4 временных интервалов, запоминающим устройством 5 усреднения, арифметическим устройством 6 усреднения и измерителем 7 частоты вращения, выход которого соединен с первым входом измерителя 8 углового ускорения и третим входом компаратора. Задающий генератор 13 соединен с первым входом ключа 15 и входом делителя 14, первый выход которого соединен с вторым входом ключа 15, а второй выход - с первым входом компаратора 10, выход ключа 15 соединен с счетчиком 11, выход которого соединен с вторым входом компаратора 10 и первым входом ЗУ 16, второй вход которого соединен с выходом компаратора 10 и дополнительным входом измерителя 8 углового ускорения, выход которого соединен с третьим входом ЗУ 16. Вход регистратора 19 соединен с выходом арифметического устройства, первый вход которого соединен с выходом ЗУ 16, а дополнительный вход - с блоком 18 нормировки.Устройство работает следующим образом.Запускают двигатель и устанавливают режим максимальной частоты вращения холостого хода. Осуществляют пуск устройства резко убирают подачу топлива и при достижении двигателем частоты вращения, близкой к минимальной частоте холостого хода, резко увеличивают подачу топлива. Сформированные формирователем 2 импульсы угловых меток с датчика 1 импульсов поступают на вход блока 3 скользящего усреднения, который осуществляет усреднение уг 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ловой скорости за время, равное циклу ра боты двигателя (для четырехтактного двигателя оно соответствует повороту коленчатого вала на 720). Это усреднение осуществляется следующим образом. Временные интервалы между импульсами угловых меток с формирователя 2 импульсов преобразуются в измерителе 4 временных интервалов в код. Измеритель 4 временных интервалов может быть выполнен, например, в виде счетчика, подсчитывающего число тактовых импульсов высокостабильного (кварцевого) генератора, прошедших на счетчике за интервал времени между соседними импульсами угловых меток. ЗУ 5 усреднения поочередно запоминает коды временных интервалов, поступающих с измерителя 4 временных интервалов. Арифметическое устройство 6 усреднения суммирует первые 22 отсчетов, хранящихся в ЗУ 5, затем последовательно вычитает первйй и добавляет (27+1) -й отсчеты, соответстенно 2-й и (27+2)-й отсчеты, 3-й и (22+3)-й отсчеты и т, д. в течение всего процесса выбега и разгона.Измеритель 7 частоты вращения производит измерение средней частоты вращения (среднее значение угловой скорости) за угол поворота 720. Цифровой код с выхода этого измерителя используется для вычисления углового ускорения по известным алгоритмам в измерителе 8 углового ускорения, а также поступает для анализа в блок 9 идентификации. Процесс анализа заключается в следующем, Цифровой код, пропорциональный частоте вращения, сравнивается в компараторе 10 с кодом, поступающим со счетчика 11. В случае равенства кодов с выхода компаратора 10 дается разрешение измерителю 8 углового ускорения на вычисление и производится зались в ЗУ 16 кода с выхода измерителя 8 углового ускорения. Адрес ячейки запоминающего устройства 16, в которую производится запись, определяется выходным кодом счетчика 11. Работой счетчика 11 управляет программное устройство 12. Функционирование программного устройства 12 определяется числом точек отсчета углового ускорения, выводимых на регистратор (экран), и максимальным значением частоты вращения. Допустим, необходимо зафиксировать угловое ускорение в гп точках на разгоне и соответственно на выбеге. При этом максимальное значение цифрового кода с выхода измерителя частоты вращения составляет Х. Тогда состояние счетчика каждый раз должно изменяться на М/т единиц. Для этого программ ное устройство генерирует пачки из И/гп импульсов. В случае изменения количества точек измерения гп или численного значения кода М из1564497 40 45 50 Составитель В. ГорбуновРедактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор В. ГирнякЗаказ 1154 Тираж 470 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиями ири ГКНТ СССР3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О меняется только число импульсов в пачке, что достигается простыми средствами, Программное устройство выполнено в виде генератора пачек, состоящего из задающего генератора 13, делителя 14 и ключа 15, Делитель 4 имеет коэффициент деления, равный 2 х/гп. Импульсы задающего генератора 13 пропускаются на выход ключа 15 в течение половины периода выходного сигнала делителя 14, следовательно, на выходе ключа будет пачка из 1 Ч/а импульсов. Инверсным выходным сигналом делителя производится управление работой компаратора 10. Таким образом, в ЗУ 16 запоминаются значения углового ускорения в фиксированных точках характеристики, одинаковых в разгоне и выбеге.Арифметическое устройство 17 осуществляет обработку кодов, поступивших с входа ЗУ 16: масштабирование по частоте вращения и ускорению, перевод ускорения в рад/с 2 или в киловатты (лошадиные силы), сложенные по модулю ускорений разгона и выбега, а также с блока 18 нормировки; деление измеренного значения ускорения на величину, равную нормативному значению ускорения для контролируемой марки двигателя, соответствующему паспортной номинальной ча.тоте вращения, перевод фиксированных точек по частоте вращения в относительные единицы (отнесение измеренной частоты вращения к значению, соответствующему номинальной частоте вращения) . Блок 18 нормировки (задатчик) представляет собой запоминающее устройство, в ячейках которого хранятся коды чисел, соответствующие нормативным значениям ускорений при номинальной частоте вращения и номинальным частотам вращения различных марок и модификаций двигателей. Выбор этих чисел для подачи на арифметическое устройство 17 осуществляется по команде оператора. Регистратор 19 осуществляет индикацию измеренных значений ускорений в относительных единицах и соответствующие им в относительном масштабе фиксированные значения частот вращения.Предлагаемое устройство повышает точность и оперативность определения зависимости моцности двигателя внутреннего сгорания от частоты вращения и снижает трудоемкость диагностирования двигателей.Формула изобретения1. Устройство для определения зависимости мощности двигателя внутреннего сго 1 О 15 20 25 30 35 рания от частоты вращения, содержащее датчик импульсов, формирователь импульсов, измеритель частоты вращения, измеритель углового ускорения, блок идентификации, содержащий компаратор с тремя входами и выходом, счетчик и программное устройство, включающее задающий генератор, делитель с двумя выходами и входом и ключ с выходом и двумя входами, а также устройство содержит запоминающее устройство с тремя входами и выходом, арифметическое устройство и регистратор, причем датчик импульсов последовательно соединен с формирователем импульсов, выход измерителя частоты вращения соединен с входом измерителя углового ускорения. и третьим входом компаратора, задающий генератор соединен с первым входом ключа и входом делителя, первый выход которого соединен с вторым входом ключа, а второи выход - с первым входом компаратора, выход ключа соединен со счетчиком, выход которого соединен с вторым входом компаратора и первым входом запоминающего уст. ройства, второй вход которого соединен с выходом ком паратора, выход измерителя углового ускорения соединен с третьим входом запоминающего устройства, выход которого через арифметическое устройство соедйнен с входом регистратора. отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит блок скользящего усреднения и блок нормировки, а измеритель углового ускорения и арифметическое устройство содержат по дополнительному входу, причем вход блока скользящего усреднения соединен с выходом формирователя импульсов, а выход - с входом измерителя частоты вращения, блок формировки подключен к дополнительному входу арифметического устройства, а выход компаратора соединен с дополнительным входом измерителя углового ускорения.2, Устройство по п, 1, отличающееся тем, что блок скользящего усреднения выполнен в виде последовательно соединенных измерителя временных интерваловзапоминающего устройства усреднения и арифметического устройства усреднения.3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что блок скользящего усреднения выполнен с временем усреднеил. равным циклу работы двигателя и с последовательным сдвигом на интервал между соседними угловыми метками частоты вращения коленчатого вала двигателя.