Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 5/О б 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССпо делАм изОБРетений и ОтнРы СЕСОЮ 31 Ц Я1)е . ,кЛЙфЛНОТЕКЛ ПИСАНИЕ ИЗОБР Я В У СВИДЕТ ВТОРС роитель ванию в изельногоУ 55,г.(21) 3 (22) 3 (46) 0 (71) У дорожи (72) В (53) 6 (56) Д обосно средст двигат 1977,856818/25-060.11.847,10.87, Бюл. Ф 37сть-Каменогорский сый институт,А, Корнев21.43.001.5(088.8)ерюгин А.В. К исслеванию тепловых метов диагностированияеля, - Труды ГОСНИТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к областидвигателестроения и позволяет повысить глубину и достоверность диагноза. В устр-ве значение текущей т-рыотработавших газов измеряется пирометром 1 и регистрируется осциллографом 8 в определенные периоды времени.Эти периоды соответствуют работеданного цилиндра. Регистрация осуществляется с помощью кипп-реле 5 и6 и переключателя 7. 2 ил., 1 табл.Изобретение относится к технической диагностике объектов и может быть быть использовано по безразборной оценке технического состояния дизельных двигателей.Цель изобретения - повышение глубины и достоверности диагноза.На фиг,1 изображена схема устрой. ства, на фиг,2 - диаграммы сигналов, поясняющие работу устройстваУстройство включает преобразователь 1 инфракрасного излучения в диапазоне 2-20 мкм (пирометрический датчик), усилитель 2 сигнала пирометрического датчика, схему 3 совпадения, датчик 4 синхронизации (датчик верхней мертвой точки первого цилиндра), первое кипп-реле 5, второе кипп-реле 6, переключатель 7, осциллограф 8.Пирометрический преобразователь 1 через усилитель 2 подключен к первому входу схемы 3 совпадения и через вторую контактную группу переключателя 7 - к входу вертикального отклонения осциллографа 8, выход схемы 3 совпадения подключен к другому контакту этой же группы переключателя, датчик синхронизации соединен с первым кипп-реле и через первую контактную группу со ждущей разверткой осциллографа 8, первое кипп-реле 5 соединено через второе кипп-реле 6 с вторым входом схемы 3 совпадения и вторым контактом первой контактной группы переключателя 7.Под фазовыми сигналами принимаются угол поворота коленчатого вала двигателя по отношению к базовой точке отсчета. В данном конкретном случае использованы четыре фазовых сигнала (см,фиг.2):- угол между началом подачи топлива в первый цилиндр и передним фронтом импульса инфракрасного излучения диагностируемого цилиндра, преобразованного пирометрическим датчиком в импульс напряжения:длительность импульса излучения контролируемого цилиндра: Р - длительность переднего фронта сигнала.Под амплитудным параметром принято максимальное значение А сигнала напряжения пирометрического датчика контролируемого цилиндра.В качестве инфракрасного преобразователя использован серийный инфракрас 10 15 20 ЗО 35 40 45 50 55 ный (ИФК) датчик типа МГ(пирометрический приемник инфракрасногоизлучения с интегральным предусилителем. Спектральный диапазон 2-20 мкмчувствительность не менее 1000 В/Вт).Датчик синхронизации индуктивноготипа с интегральным усилителем устанавливается на картере двигателя.Сигналом датчика синхронизациизапускается развертка осциллографа8. Длительность развертки выбираетсятакой, чтобы на экране осциллографапросматривались одновременно на однойразвертке импульсы цилиндров, какэто изображено на фиг,2 (Б ) на примере двигателя ЯМ 3-236.Сигнал датчика синхронизации запускает регулируемую задержку (киппреле 5), по заднему фронту которойзапускается формирователь строб-импульса (кипп-реле 6). Длительностьстроб-импульса также регулируется,что дает возможностьвырезать висследуемом процессе фазовые участкидля одного диагностируемого цилиндра.Строб-импульс приходит на один входсхемы совпадения 7, на второй входкоторой приходит сигнал исследуемогопроцесса с усилителя 2.Использование первого кипп-реле 5с регулируемым сигналом и сигналавторого кипп-реле 6, которое запускается задним фронтом первого, позволяет при подаче сигнала второгокипп-реле на схему 3 совпадения реализовать окно , котороевырезаетиз исследуемого процесса необходимыйфазовый участок сигнала, Так как этоокно можно передвигать по фазовойоси путем регулирования длительностипервого кипп-реле 5, то можно детально просмотреть только интересующийучасток, подавляя все другие сигналывне этого участка.Переключатель 7 дает возможностьпереключения на просмотр и анализвсей последовательности импульсов отвсех цилиндров, либо для контроляамплитуды или фазовых хараКтеристикимпульса одного цилиндра.Оценка технического состояния осуществляется следующим образом.Установив у выхлопной трубы двигателя приемник инфракрасного излучения1 и переключив к объекту датчик 4синхронизации, измеряют амплитудуА и фазовые сигналы ,на экране осциллографа по всем ци13432 линдрам, Сравнивают полученные результаты измерений между отдельными цилиндрами с нормативами и ставят заключение о характере и месте неис 5 правности. Нормативы по диагностическим амплитудно-фазовым параметрам инфракрасного излучения отработавших газов устанавливаются на основании статистического анализа по выборке конкретных типов автомобилей для диагностических сигналов А, 1 Уз ф У . Интегральная мощность ИФК-излучения зависит от концентрации сажи ( абсолютно черное тело ) в отрабо тавшем газе и ее температуры. Этот параметр в значительной степени зависит от угла опережения впрыска топлива в цилиндр и имеет линейную отрицательную зависимость. На режиме 20 холостого хода происходит постоянное по мере опережения угла, снижение дымности отработавших газов, достигающее 200 ,Таким образом, оценивается пра вильность регулировки углов опережения впрыска по всем цилиндрам. В случае значительного отклонения амплиУстройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее измеритель параметра отработавших газов, выполненный в виде измерителя температуры, усилитель и регистратор, выполненный в виде осциллографа со ждущей разверткой и входом вертикального отклонения, связанные последовательно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, в него введены схема совпадения с первым и вторым входами и выходом, датчик синхронизации, первое и второе кипп-реле и переключатель с первой и второй контактными группами, измеритель температуры выполнен в виде преобразователя инфракрасного излучения в диапазоне 220 мкм в электрический сигнал, схема совпадения туды и длительности сигналов отдельных цилиндров от установленных нормативов необходимо производить углубленное диагностирование более точными методами (например, для дизельного двигателя диагностировать в первую очередь топливную аппаратуру по амплитудно-фазовым параметрам давления топлива в нагнетательной магистрали),Нормативы для измеряемых параметров устанавливаются путем статических наблюдений над выборкой автомобилей (достаточно 30 автомобилей) по известной методике.Так как оценка технического состояния двигателя осуществляется косвенным путем, то оценку измеряемых параметров удобнее производить в условных единицах, В данном случае в делениях шкалы экрана осциллографа. Среднестатистическое значение амплитуды А выбрано 40 мм. Перед каждым измерением осциллограф калибруется. Калибровка самого пирометрического датчика производится от имитатора "абсолютно черного тела , нагретого до 100 С, На основании статистических наблюдений установлено, что по упомянутой методике, нижнее нормативное значение А равно 30 мм, а верхнее 6750 мм. Выход за указанные границь 1считается неисправностью и требуетдальнейшей локализации ее места углубленными методами.Последовательность диагностирования следующая.Устанавливают датчики синхронизации у штуцера фогсунки 1 у первойсекции топливоподачи и пирометрический у выхлопной трубы автомобиля нарасстоянии 50 мм.Настраивают развертку осциллографа так, чтобы на экране оказалоськоличество сигналов, равное количеству цилиндров двигателя, как, например, на фиг.2(Н ) для двигателяЯМЗ,Измеряют амплитуды сигналов наэкране осциллографа и сравнивают снормативами, установленными экспериментальным путем для данного типадвигателя и используемого диагностического оборудования (типа осциллографа, усилителя, элементной базы,способа тарировки).Заносят измеренные значения амплитудно-фазовьгх параметров каждогоцилиндра в тестовую таблицу, простав.ляя (+), если значение параметра выше нормативного0 - в пределах нормы, (-) - ниже нормативного и по тестовой таблице определяют характери место неисправности.В тестовой таблице приводятсяданные, составленные на основе статистических наблюдений. Формула изобретениясно Тира венного к ретений и Ж, Рау судар ам из по д113035,4/ сква,ород, ул. 11 роектн роизволствонно-полиграфическое предприятие включена в связь усилителя с осциллографом, причем выход усилителя подключен к первому входу схемы совпадения и через вторую контактную группупереключателя - к входу вертикальногоотклонения осциллографа, выход схемысовпадения подключен к другому контакту второй контактной группы, датчик синхронизации соединен с первым кипп-реле и через первую контактную группу - со ждущей разверткой осцил.5лографа первое кипп-реле соединено1через второе кипп-реле с вторым вхо.дом схемы совпадения и другим конта том первой контактной группы перекл Неправильно установлен угол опереженияподачи топлива (большое опережение)(в сторону уменьшения)Увеличение затяжной пружины форсунки Уменьшение затяжной пружины форсунки