Устройство для измерения рабочих параметров поршневых двигателей

гф ар т О П И СА-Н.И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ р 55819 О Сооз Советских Социалистических Рес- у блик. 60.230 есударственнвй комитетСовета Министров СССРПа делам изобретенийн аткротий З) Пр итет(58) ЛК 5,11,781(088,8 но 15.05.77, Боллстеиь Ле 1 публик ания описания 27.06.77 ли ата оп 72) Автор изобретения С. Овчинико) Заявитель 51) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАБОЧИХ ПАРАМЕТРОВ ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙИзобретение относится к методам контроля рабочих процессов поршневых машин, преимущественно двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в системах автоматического контроля и регулирования их параметров,Известное устройство для измерения параметров поршневых двигателей, содержащее датчик, усилитель, переключатель, электронно-лучевую трубку с сеткой, не обеспечивает требуемои точности и не позволяет измерять индикаторную мощность, обороты и др. 11.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для измерения рабочих параметров двигателей, горизонтальные пластины которой подключены к выходу генератора развертки, соединенного по синхронизирующему входу с выходом генератора импульсов верхней и нижней мертвых точек 2.Для расширения функциональных возможностей в предлагаемое устройство введены амплитудный детектор и два управляемых электронных ключа, один из которых связан через основной усилитель с инвертирующим усилителем и переключателем, а второй - с накопительными конденсаторами, причем цепь управления первого электронного ключа подключена к функциональному преобразователю угла поворота коленчатого вала непосредственно, а второго - черсз формирователь импульсов, к выходу которого через электронный счетчик присоединен индикатор оборотов, при этом выход основного усилите ля соединен со входом амплитудного детектора, выход которого через переключатель связан с штдикатором и пластинами вертикального отклонения электронно-лучевой трубки, горизонтальные пластины которой 10 подключены к выходу генератора развертки,соединенного по синхронизирующему входу с выходом генератора импульсов верхней и и ив.ней мертвых точек.На чертеже показано описываемое устрой ство, содержащее датчик давления 1, установленный в цилиндре 2 двигателя, основной усилитель 3, электронные ключи 4 и 5, выполненные, например, на канальных транзисторах, иивертирующий усилитель 6, элек тронный переклнщатсль , состоящий, например, из канальных транзисторов 8 и триггера 9, интегратор 10, два накопительных конденсатора 11 и 12, амплитудный детектор 13, функциональный иреооразоватсль 14, состоя щий из кодового диска 15,;кестко связанногос коленчатым валом, излучателя 16, например электрола мпоки, которая Ожет питаться от батареи 17 и приемников 18 и 19, например фотод; од, формирователь импульсов 0 20, электронный счетчик импульсов 21, инди 55819055 60 05 катор 22 оборотов, блок регистрации режимов работы 23, индикатор 24, генератор развертки 25, электронно-лучевую трубку 26, переключатель 27.Преобразователь 14 представляет собой генератор импульсов различной длительности. Это достигается тем, что кодовый диск 15 имеет по окружности равнорасположсниые щели пли пазы, ширина которых отображает дискретное значение функции р(ср) по абсолютной величине. Количество щелей определяется требуемой точностью измерений. Функция ц(ср) связывает смещение поршня от верхней мертвой точки с углом ср поворота коленчатого вала двигателя,На диске 15 есть еще дополнительно две щели, расположенные под углом 180, которые соответствуют положению поршня в верхней мертвой точке и нижней мертвой точке, т. е. излучатель 16, приемник 19 и указанные щели представляют собой генсратор импульсов верхней и нижней мертвой точекк.При работе двигателя мгновенное значение давление газов в цилиндре 2 преобразуется датчиком давления 1 в соответствующее электрическое напряжение, усиливается усилителем 3 до необходимой величины и поступает на ключ 4. Одновременно, вращаясь, диск 15 прерывает поток излучений излучателей 16. В момент прохождения щели между излучателями 16 и приемниками 18, 19 в последних наводится электрический импульс. При полном обороте диска 15 в приемнике 18 наводятся серии импульсов, длительность которых отображает функцию р(ср), а в приемнике 19 - импульсы верхней и нижней мертвых точек. При следующем обороте цикл снова повторяется, Импульсы от приемника 18 поступают на управление ключом 4 и через формирователь 20 - ключом 5, а от приемника 19 - на синхронизацию генератора 25 и на управление переключателем 7. Таким образом, ключ 4 осуществляет модуляцию сигнала от датчика давления 1 выходным сигналом преобразователя 14. С выхода ключа 4 модулированный сигнал поступает на интегратор 10 непосредственно или через инвертор 6, так как триггер 9 переключателя 7 включен по счетному входу и под воздействием импульсов верхней и нижней мертвых точек, поступающих от приемника 19, переходит от одного исходного состояния к другому. Выходы триггера 9 подключены к ключам 8 таким образом, что в период от нижней мертвой точки до верхней мертвой точки замкнут нижний ключ 8, и сигнал на интегратор 10 поступает через инвертор 6 с обратным знаком, а в период от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки нижний ключ 8 разомкнут, а верхний - замкнут, и сигнал непосредственно с ключа 4 поступает на вход интегратора 10.Выходное напряжение интегратора 10 отображает величину Р; среднего индикаторного,10 20 25 30 35 40 45 50 давления за один цикл, а конденсатор 11 производит усреднение этого напряжения по нескольким циклам. При среднем положении переключателя 27 индикатором 24 можно измерить среднее значение Р,. В верхнем положении переключателя 27 на индикатор 24 поступает напряжение с амплитудного детектора 13, отображающее максимальное значение давления поршня РВ нижнем положении переключателя 27 иа индикатор поступает напряжение, пропорциональное величине индикаторной мощности Ль являющееся результатом сглаживания конденсатором 12 модулированного напряжения, выделявшегося на конденсаторе 11. Модуляция осуществляется ключом 5, получающего импульсы управления с формирователя импульсов одной определенной длительности 20, который запускается выходными импульсами фотоприемника 18 преобразователя 14, т. с. ключ 5 замыкается с частотой, пропорциональной скорости вращения коленчатого вала. Таким образом, напряжение на конденсаторе 12 отображает результат умнокения Р, на скорость вращения коленчатого вала и и может регистрироваться также и блоком 23, который учитывает работу двигателя на различных режимах нагрузки.Обороты двигателя регистрируются постоянно индикатором 22 с помощью счетчика 21, который считает количество импульсов с выхода формирователя 20 за определенное время.На пластины вертикального отклонения трубки 26 постоянно подается напряжение с выхода усилителя 3, а на пластины горизонтального отклонения - с генератора 25, засинхронизированного импульсами верхней и нижней мертвыми точками. В результате на экране трубки 26 можно визуально наблюдать развернутые индикаторные диаграммы с метками верхней и ни кней метвых точек, так как импульсы последних также регистрируются на экране. Для определения периода задержки самовоспламенения топлива, угла опережения подачи топлива и скорости нарастания давления при сгорании экран трубки 26 проградуирован в виде вертикальных и горизонтальных линий с началом отсчета от линии верхней мертвой точки, определяемой соотвстствующим импульсом. Формула изобретенияУстройство для измерения рабочих параметров поршневых двигателей, содержащее датчик давления, соединенный с основным усилителем, инвертирующ 1 ьм усилителем, связанным с переключателем, интегратором, накопительным конденсатором, генератор импульсов верхней и нижней мертвых точек и индикатор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены амплитудный детектор и два управляемых электронных ключа, один из которых связан через основной уси558190 С оста вп тель А. Но пи кТехред М. Семенов Рсддк ейфиц 1 оррс; тор О. Тгоринд дкд; 166/0 1 1111Изд. Л. 444 П 1 Государственного ко по делам изоорст 113035, Москва, )К.35, Т тета Сов сиий и от ддугискдя;рытийидо, д 4/о ипогрдфия, пр. Сдпуиова литель с инвертируюшим усилителем и переключатеде.(, а второй - с накопительными конденса тор амн, причем цепь управления первого электронного ключа подключена к функц)н)нальному преобразователю угла поворота коленчатого вала непосредственно, а второго - через формирователь импульсов, к выходу которого через электронный счетчик присоединен индикатор оборотов, прн этом выход основного усилителя соединен со входом амплитудного детектора, выход которого через переключатель связан с индикатором и ласинами вертикального Отклонения электронно-лучевой трубки, горизонтальные пластины которой 110 дключены к выходу генератора развертки, соединенного по синхрониру югцему входу с выходом генератора импульсов верхней и нижней мертвых точек.Источники информации, принятые во вннманнс прн экспертизе:1, Патент Фрд(нцнн1289582, кл. (т 01 М, 10 онублнк. 1962.2. Патент СШЛ3625254, кл. 73-115,опублик. 1971.