Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК М 15/ ННЫЙ НОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОСУДАРСТ О ДЕЛАМ МЯ,ецио ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ Д ВТОРСКОМ инженер СССР1983.СР1982. ИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО УТРЕННЕГО СГОЕГО ОСУЩЕСТВ(2 1) 384 1089/25-06(71) Куйбышевский институт ижелезнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельствой"- 1080059, кл. С 01 М 15/00,Авторское свидетельство ССФ 1052900, кл. С 0123/00,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНСОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к технической диагностике, а именно к диагностике путем измерения индикаторного давления в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Онопозволяет повысить достоверность диагноза за счет использования фазовых соотношении процессов изменения дления. При работе двигателя производится измерение давления в камересгорания, причем датчик давления выполнен в виде порогового устройства,настроенного на заданное давление.Сигнал с датчика давления задаетсяв виде функции угловых координат коленчатого вала ДВС. При этом фиксируют угловую координату коленчатоговала ДВС, при которой достигаетсязаданное пороговое значение давления.За серию и циклов работы двигателядля каждой угловой координаты получают число достижений заданного порогового значения давления, Совокупность отношений этих чисел к общемучислу, серий и образует К-мерный вектор, где К - число угловых координатколенчатого вала. В зависимости отвида дефекта К-мерный вектор можетпринимать различный вид. 2 с.п. ф-лы,5 ил.30 Изобретение относится к технической диагностике, а именно к диагностике путем измерения индикаторного давления в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания. 5Цель изобретения - повышение достоверности диагноза за счет использования фазовых соотношений процессов изменения давлений.На фиг. 1 приведен К-мерный вектор (К=1024) исправного дизеля 2 Д 100 при пороговом значении давления Р = 75 атм; на фиг. 2 - К-мерный вектор для дизеля, имеющего неисправности в топливоподающей системе", на фиг.3 то же, для дизеля, имеющего неисправности в воздушной системе (недостаточная производительность воздуходувки); на фиг. 4 - то же, для дизеля, имеющего неисправности в выхлопной системе (закоксование коллектора); на Фиг. 5 - схема устройства для осуществления способа.Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.При работе двигателя производится измерение давления в камере сгорания, причем датчик давления выполнен в виде порогового устройства, настроенного на заданное давление, а сигнал с датчика задается в виде Функции угловых координат коленчато. го вала двигателя, При этом фиксируют угловую координату коленчатого вала двигателя, при которой достига- З ется заданное пороговое значение давления. За серию из п циклов работы двигателя для каждой угловой координаты получают число достижений заданного порогового значения давления, а 40 совокупность отношений этих чисел к общему числу серий и образует К-мерный вектор, где К - число угловых координат коленчатого вала, Б зависимости от вида дефекта К-мерный век тор может принимать различный вид.На фиг. 1 видно, что большинство компонент вектора равны О. Это свидетельствует о фазовой устойчивости процессов сжатия и расширения в ка мере сгорания. Из фиг. 2 вицно, что неисправность в топливной системе приводит к фазовой нестабильности процессов сжатия и расширения одновременно, Фиг. 3 показывает, что недостаточная производительность воздуходувки приводит к фазовой нестабильности процесса сжатия. Из фиг, 4 випно, что закоксование коллектора приводит к фазовой нестабильности процесса расширения.Таким образом, анализируя К-мерный вектор, возможно определение технического состояния различных систем дизеля, Аналогичные результаты получены для других типов ДВС.Устройство (фиг. 5) содержит пороговый датчик 1 давления, нормализатор 2, формирователь 3 импульсов, датчик 4 углового положения вала, схему И 5, счетчик б адреса, управляемые ключи 7, счетчики 8 импульсов, задатчик 9 циклов, при этом количество ключей 7 и счетчиков 8 импульсовравно числу заданных по валу угловых координат, Причем выход датчика 4 положения через схему И соединен со счетчиком б адреса, второй выход задатчика 9 циклов соединен с вторым входом счетчика б адреса, второй выход задатчика 9 циклов - со схемой И, выходы счетчика адресов соединены с первым входом управляемых ключей, а выход порогового датчика 1 давления соединен через нормализатор 2, формирователь 3 импульсов, через общую шину с вторыми входами управляемых ключей, выходы которых соединены со счетчиком импульсов.Устройство работает следующим образом.Предварительно в задатчик 9 циклов заносится количество циклов анализа. Нажатием кнопки "Пуск" счетчик б адреса обнуляется и открывается вход задатчика 9 циклов, на который поступает импульс с второго выхода датчика 4 положений, который устанавливает схему И в положение, разрешающее прохождению импульсов угловых меток вала на вход счетчикаадресов, и из числа циклов анализа в задатчике положения отнимается "1", счетчик 6 адреса обнуляется. Импульсы угловых меток с первого выхода цатчика 4 положения через схему И 5 поступают на счетчик 6 адреса и через него на первый вход соответствующего адресу управляемого ключа 7, При достижении порогового значения давления по датчику 1 сформируется импульс, который через нормализатор 2 и формирователь 3 поступает на общую шину ключей 7 и через ключ 7, адрес которого соответствует набранному на счетчике 6 адреса, поступает на1255881 зсчетчик 8 импульсов. Тем самым фиксируется угловое положение, при котором достигнут заданный порог давления.При следующем цикле все операции повторяются, причем схема И 5 остается открытой. При обнулении задатчика циклов, что соответствует набору заданного для анализа количества циклов, вырабатывается сигнал, по кото рому схема И 5 устанавливается в положение, запрещающее прохождение угловых меток с датчика 4, а вход задатчика 9 отключается, при этом цикл обработки заканчивается. 15Считывая значения со счетчиков 8 и относя их к заданному количеству циклов, получают значения компонент К-мерного вектора.Найденный таким образом К-мерный 20 вектор отображает техническое состояние основных систем ДВС (топливной системы, системы выхлопа и воздушной системы.Повышение достоверности диагноза 25 достигается применением порогового датчика давления, обладающего высокими метрологическими характеристиками, а также использованием фазовых характеристик процессов изменений давленийЗ 0 в камере сгорания.Применение предлагаемого способа,. позволяет объективно оценивать техническое состояние систем, определяющих основные технико-экономические показатели двигателя, а также в значительной мере определяющих надежность двигателя. Формула изобретения 401. Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что измеряют давление в камере сгорания, задают и фиксируют угловые координаты коленчатого вала двигателя, при которых достигаются заданные величины давления, проводят вычисления параметра состояния и техническое состояние определяют путем сравненияуказанного параметра с аналогичнымэталонным параметром, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния достоверности путем исследованияфазовых соотношений процессов изменения давлений, задают постоянный уровень измеряемого давления в камересгорания и за серию оборотов коленчатого вала двигателя определяют длякаждой угловой координаты коленчатого вала отношение числа достиженийзаданного давления в камере сгоранияк общему числу серий, а в качествепараметра состояния двигателя принимают совокупность полученных отношений для всех угловых координат коленчатого вала. 2, Устройство для определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее пороговый датчик давления, датчик углового положения коленчатого вала, счетчики импульсов, формирователь импупьсов, задатчик циклов и схему И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности путем исследования фазовых соотношений процессов изменения давлений, оно содержит управляемые ключи, нормализатор импульсов и счетчик адреса, причем первый выход,цатчика углового положения коленчатого вала через схему И, а второй выход через задатчик циклов, соединенный со схемой И, подключены к входам счетчика адреса, выходы которого соединены с первыми входами . управляемых ключей, вторые входы ко-" торых соединены между собой и через формирователь импульсов и нормализатор с пороговым датчиком давления, а выходы - со счетчиками импульсов.1255887 Фй 4 ль Н,ПатрахальцевВерес КорректорЛ.Пилипенк СоставиТехред Редактор А,Ша Заказ 4813 41 зводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 4 з И Тираж 778 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.