Устройство для диагностики дизеля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК оСО ЕТЕН К АВТОРСН ЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ И(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 862027, кл. С 01 М 5/00, 1981,(54)(56) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИДИЗЕЛЯ, содержащее датчики верхнеймертвой точки и вибраций, первый ивторой формирователи импульсов,триггер, избирательный усилительпороговый элемент и делитель напряжения, причем датчик верхней мертвойточки связан через первый формирователь импульсов с единичным входомтриггера, к нулевому входу которогоподключен второй формирователь импульсов, выход избирательного усили 8010846 теля соединен с сигнальным входомпорогового элемента, к опорномувходу которого подключен выход делителя напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что с целью снижения трудоемкости и расширения функциональных возможностей устройства,в него введены инвертор и первый ивторой переключатели, причем выходыдатчиков вибрации подключены к неподвижным контактам первого переключателя, подвижный контакт которогосоединен с входом избирательногоусилителя, связанного с делителемнапряжения, пороговый элемент черезинвергор соединен с первым неподвижным контактом второго переключателяи непосредственно - с вторым, аподвижный контакт второго переключателя подключен к входувторогоформирователя импульсов.помощью такого устройства двухтактные дизели не представляется возможным, что также является недостатком устройства.Цель изобретения - снижение трудоемкости и расширение функциональных возможностей, а также области применения устройства,Указанная цель достигается тем, что в устройство для диагностики дизеля, содержащее датчики верхней мертвой точки и вибраций, первый и второй формирователи импульсов, триггер, избирательный усилитель, пороговый элемент и делитель напряжения, причем датчик верхней мертвой точки связан через первый формирователь импульсов с единичным входом триггера, к нулевому 5входу которого подключен второй формировательимпульсов, выход избирательного усилителя соединен с сигнальным входом порогового элемента, к опорному входу которого подключен выход делителя напряжения, введены инвертор и первый ивторой переключатели, причем выходы датчиков вибрации подключены к неподвижным контактам первого переключателя, подвижный контакт которого соединен с входом избирательного усилителя, связанного с делителем напряжения, пороговый элемент через инвертор соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя и непосредственно - с вторым, а подвижный контакт второго переключателя подключен .к входу второго формирователя импульсов.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для двухцилиндрического дизеля, имеющего две форсунки.Устройство содержит датчикверхней мертвой точки одного из цилиндров, связанный через первый формирователь 2 импульсов с единичным входом триггера 3, и датчики 4 и 5 вибраций по числу форсунок дизеля, выходы которых соединены с неподвижными контактами первого переключателя 6. Подвижный контакт первого 30 переключателя 6 подключен к входу избирательного усилителя 7,выходкоторого соединен с сигнальным входом порогового элемента 8 и черезделитель 9 напряжения связан с опорным входом порогового элемента 8. 1 084647 гИзобретение относится к диагностике технического состояния двигателей внутреннего сгорания, в частности дизелей.Известны устройства для диагности 5ки дизеля, содержащие датчики верхней мертвой точки и вибраций, первый и второй формирователи импульсов, триггер,избирательный усилитель, пороговый элемент и делитель напряжения, причем датчик верхней мертвой точки связан через первый формирователь импульсов с единичным входом триггера, к нулевомувходу которого подключен второйформирователь импульсов, выход избирательного усилителя соединен ссигнальным входом порогового элемента, к опорному входу которогоподключен выход делителя напряжения.Известное устройство позволяетопределить углы опережения началавпрыска топлива при любых температурных и скоростных режимах работы двигателя независимо от характеристик датчика вибраций1 .Недостатком известного устройства является то, что для диагностикидизеля датчик верхней мертвой точки и датчик вибраций должны бытьустановлены не на любых цилиндрах,а виль на тех, которые работают вопределенной последовательности,Поэтому для определения характеристик топливоподачи всех цилиндровдизеля указанные датчики необходимопереставлять с одних цилиндров надругие, что повышает трудоемкостьпроцесса диагностирования и является недостатком устройства. В процессе работы устройства при впрыскетоплива один из импульсов датчикавибраций прИводит к сбросу триггерав нулевое состояние, вследствиечего выходной сигнал устройствахарактеризует либо угол опереженияначала подачи топлива, либо моментокончания подачи топлива. Определить же оба параметра не представляется возможным, что является другим недостатком устройства. Длянормальной работы известного устройства необходимо соблюдение условия -частота вращения коленчатого валаравна удвоенной частоте цикла работы двигателя, что выполняетсятолько на четырехтактных агрегатах.В связи с этим диагностировать с1084647тояние. При этом на инверсном выходетриггера устанавливается нулевойсигнал. Следовательно, на инверсномвыходе триггера 3, т.е, на выходе5устройства, появляется прямоугольный импульс, передний фракт которого соответствует началу впрыска,а задний - моменту захода поршняв верхнюю мертвую точку В связи10 с этим длительность укаэанногоимпульса представляет собой времяопережения впрыска топлива впервый цилиндр. Среднее значениенапряжения на выходе триггера 3определяется следующим образом(если впрыск топлива происходитв каждом обороте вала).ич=," ч,=Ж3 где(2) 50 3Выход порогового элемента 8 подключен к первому неподвижному контакту второго переключателя 10 ичерез инвертор 11 связан с вторымнеподвижным контактом этого переключателя, Подвижный контакт второгопереключателя 10 через второй .формирователь 12 импульсов связан с нулевым входом триггера 3. Инверсныйвыход триггера 3 является выходомустройства,Устройство работает следующимобразом,Рассмотрим вначале случай, когдапервый переключатель 6 и второй переключатель 10 установлены в положение 1. Во время процесса впрыскатоплива в первый цилиндр датчик4 вибраций, установленный на форсунке этого цилиндра, вырабатывает элек20трический сигнал, поступающий навход избирательного усилителя 7.Последний осуществляет усилениевибрационного сигнала и его селекциюв полосе частот, соответствуюч25щеи максимальной интенсивности колебаний, возникающих при впрыскетоплива форсункой, Выходной сигнализбирательного усилителя 7 поступает на сигнальный вход порогового30элемента 8 и делителя 9 напряжения.Величина коэффициента передачи последнего определяется максимальнымзначением цикловой нестабильностивибрационного сигнала и всегдаменьше единицы, Пороговый элемент 8срабатывает и на его выходе образуется прямоугольный импульс, передний фракт которого соответствуетначалу вибрационного сигнала датчика4 (началу впрыска), а задний - окончанию сигнала (концу впрыска). Припоявлении положительного перепаданапряжения на входе второго формирователя 12, т.е. во время действияпереднего фракта упомянутого импульса, на выходе этого формирователя возникает импульс, устанавливающий триггер в нулевое состояние. На инверсном выходе последнегов этом случае появляется единичный сигнал. При дальнейшем поворо"те вала и заходе первого поршня вверхнюю мертвую точку датчик 1 вырабатывает импульс, поступающий навход первого формирователя 2 импульсов. Последний формирует единичныйпрямоугольный импульс, устанавливающий,триггер 3 в единичное сосдлительностьвыходногоимпульса устройстваугловая 1 скорость валауугол поворота вала заодин оборот 1амплитуда выходногоимпульса устройства)угол опережения началавпрыска топлива,Если впрыск топлива происходит один раз в два оборота вала, что имеет место на четырехтактном двигателе, импульс на выходе устройства также появляется один раз в два оборота и выражение для среднего значения выходного напряжения уст" ройства имеет вид Таким образом, при установке переключателей 6 и 10 в первое положение угол опережения начала впрыска пропорционален среднему значению выходного напряжения устройства.При установке переключателя 10 во второе положение срабатывания формирователя 12 и сброс триггера 3 происходит во время действия заднего фракта выходного импульса порогового элемента 8, т,е, при окончании впрыска топлива. В этом случае длительность выходного импульса устройства равна времени опережения конца подачи топлива, а среднее значение выходного напряжения устройства в случае двухтактного и четырех084 Составитель Н. Патрахальцев Техред И,Метелева Корректор О. Тигор Редактор Ю. Середа Заказ 1986/36 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 5тактного двигателей определяется соответственно выражениями (1) и (2) (при этом 8 - угол очережения конца подачи топлива), Кроме того, углы опережения начала и конца подачи топлива можно найти как произведение длительности выходного импульса устройства на угловую скорость вала.При установке переключателя 6 во 10 второе положение выходной импульс устройства возникает в момент начала или окончания подачи топлива во второй цилиндр,а исчезает при пгохождении верхней мертВой точки порш нем первого цилиндра. В связи с этим среднее значение выходного напряжения устройства пропорционально углу опережения начала или конца подачи топлива во второй цилиндр отно сительно верхней мертвой точки поршня первого цилиндра. Однако углы опережения впрыска во второй цилиндр относительно ВМТ этого цилиндра можно легко найти, поскольку сдвиг 25 фаз по углу поворота коленчатого вала между верхними мертвыми точ 647 бками цилиндров для каждого типа двигателя известен,Таким образом, по сравнению сизвестными, предлагаемое устройство позволяет диагностировать какчетырехтактные, так и двухтактныедизели, т.е. область применения егоболее широкая.Таким образом, предлагаемое устройство, в отличие от известных,обеспечивает определение угловопережения начала и конца подачитоплива, т,е. оно обладает болееширокими функциональными возможностями. Для определения характеристиктопливоподачи в каком-либо цилиндрес помощью предлагаемого устройствадатчик вибраций должен быть установлен на форсунке этого цилиндра,а датчик верхней мертвой точки - налюбом цилиндре. В связи с этим, длядиагностики всех цилиндров необходимо переставлять с одной форсунки на другую только датчик вибраций, а положение датчика ВИТ остается неизменным, т.е. трудоемкостьпроцесса диагностирования снижается.