Устройство для диагностирования системы смазки двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 4 с 01 М 15 И ПИСАНИ ВТОРСНОМУ БРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ а 14, на 5 иреиометри 21 22 46 75) 53) масла, тер-ры масла,отенциометрхполярный ство СССР/00,28,01,86,о тока вьгрного оптпостоянного всегда в потенциал создает сме тупает на езультате б ается, на еделенный через щет двигателя электроста зи. гв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ СМАЗКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет повысить точность диагностирования системы смазки. Устр-во состоит из медно-графитовых щеток 1, распределительного вала 2, коленчатого вала 3, которые установлены на подшипниках 4 скольжения и отделены масляной пленкой 5 от массы двигателя. Система, включает высокоомные резисторы 6,18,20, генератор 7 переменного тока, резистор 8, у-ли 9, 11, конденсаторы 10, 12, интегратор 13, состоящий из ди копительного конденсатора зистора 16, у-ль 17, поте ческий датчик 19 давления морезисторный датчик 21 т управляющий элемент 22, и 23, терморезистор 24, Дву компенсатор 31 постоянног полнен в виде фоторезисто рона 32 и мостовой схемы тока, На деталях двигател никает электростатический того или иного знака,что щение у-ля 9, которое пос вход компенсатора 31. В р ланс мостовой схемы наруш ее выходе формируется опр сигнал, который подается ки 1 на подвижные детали компенсирует появившийся тический уровень до нуля ф-лы, 1 ил.ф юИзобретение относится к областиэксплуатации двигателей внутреннегосгорания и .может быть использованодля диагностирования их системы смазки.Цель изобретения - повьппение точяости диагностирования,На чертеже представлена схема устойства, 10Устройство состоит из медно-графи,овых щеток 1, контактирующих с расределительным валом 2 и коленчатымвалом 3 двигателя, которые установлены на подщипниках 4 скольжения и отделены масляной пленкой 5 от массыдвигателя, Щетки 1 подключены черезвысокоомный резистор 6 к выходу генератора 7 переменного тока, которыйсоздает гармонические колебания частотой в несколько десятков килогерц,Щетки 1 также подключены через резистор 8 к входу первого усилителя 9 по стоянного тока. Второй вход усилитеФля 9 подключен к массе, а между вхо, дами параллельно подключен конденса. тор 10. Щетки 1 подключены к первому входу второго усилителя 11 переменного тока последовательно через кон денсатор 12, а второй вход усилите- ЗОля 11 подключен к массе. Выход усилителя 11 подключен к интегратору 13,который состоит из диода 14, накопительного конденсатора 15 и резистора 16. Выход интегратора 13 подключен 35к инвертирующему входу дифференциального усилителя 17 постоянного тока,который подключен к источнику токачерез делитель, образованный резистором 18 и потенциометрическим датчиком 19 давления масла. Неинвертирую. щий вход усилителя 17 подключен кисточнику тока через делитель, образованный резистором 20 и терморе. зисторным датчиком 21 температуры мас ла. Выход усилителя 17 подключен куправляющему элементу 22, напримертиристору, и через потенциометр 23регулирования глубины отрицательнойобратной связи - к инвертирующемувходу, а через термореэйстор 24 регулирования глубины положительной обратной связи - к неинвертирующемувходу усилителя 17. Управляющий элемент 22 подключен к источнику токаи через регистрирующий элемент, выполненный в виде амперметра 25, подключен к исполнительному элементу,например к обмотке 26 соленоида, сердечник 27 которого кинематически связан с заслонкой 28 подачи топлива вдвигатель,Выход первого преобразующего элемента усилителя 9 подключен к источнику тока через потенциометр 29 иограничивающий ток резистор 30 и квходу двухполярного компенсатора 31постоянного тока, который выполненна фоторезисторном оптроне 32, включенном в мостовую схему 33 постоянного тока. Фоторезисторный оптрон 32содержит электролампу 34, один выводкоторой соединен с массой, а другойподключен к выходу усилителя 9 и .фоторезистор 35, включенный в мостовуюсхему 33 постоянного тока. Мостоваясхема 33 постоянного тока содержитдва точных резистора 36 37 и потенциометр 38.Одна ее диагональ подключена к двухполярному стабилизированному источнику постоянного тока -12 В, а другая диагональ подключена между массой двигателя и кулачковым и коленчатым валами двигателячерез щетки 1,Устройство работает следующим образом.При нормальном режиме работы двигателя (нагрузка не более допустимой), при нормальной работе системы смазки (температура масла 80-90 С,давление масла 2-4 атм, масло не загрязненное) и при допустимом износесопряженных деталей между ними на"ходится максимальный слой маслянойпленки 5, который обладает низкой токопроводностью, поэтому на вход усилителя 11 переменного тока с вход -ных делителей, образованных высокоомным резистором 6 и масляными пленками 5 между подвижными деталями двигателя и его массой, поступаетмаксимальный уровень переменного напряжения с генератора 7 переменноготока. При этом на вход усилителя 11переменного тока сигнал поступаетчерез последовательно установленныйконденсатор 12, который пропускаеттолько переменное напряжение сигналаи задерживает уровни постоянных напряжений, которые образуются на деталях в результате электризации смаз-ки. Таким образом, помехи электро"статического электричества на входусилителя 11 не поступают н не влияют на контроль системы смазки, чтоповышает его точность. С выхода уси 3 142392лителя 11 сигнал поступает на интегратор 13, где выпрямляется диодом 14и выделяется накопительным конденсатором 15 на резисторе 16 в виде уровня напряжения, пропорциональногосредней величине масляных пленок 5на деталях двигателя, С интегратора 13 указанный уровень напряженияпоступает на инвертирующий вход усилителя 17, который на выходе создаетотрицательное смещение, закрывающееуправляющий тиристорный элемент 22,Поэтому через обмотку 26 соленоидаток не протекает, регистрирующий элемент в виде амперметра 25 не фиксирует нарушений в работе системы смазки, сердечник 27 под действием пружины максимально выдвинут и дроссельная заслонка 28 максимально открыта,не ограничивает обороты и нагрузкудвигателя,При любых отклонениях от нормального режима работы двигателя, нарушениях работы системы смазки, при повьппенных износах деталей или снижениикачества масла, толщина масляных пленок 5 между деталями снижается вплотьЪдо отдельных моментов сухого трения,поэтому средний уровень напряжения на Зоинтеграторе 13, пропорциональный средней величине масляных пленок 5, такжеснижается, На инвертирующий вход усилителя 17 поступает меньший сигнал,который дополнительно снижается делителем, состоящим из резистора 18и датчика, если давление масла понизилось, и делителем, состоящим из резистора 20 и датчика, если температурамасла повысилась.Это происходит потому, что в указанных случаях сопротивление терморезисторного датчика 21 ипотенциометрического датчика 19уменьшается, Все это ведет к увеличению положительного смещения на выходе усилителя 17, который открываеттиристорный управляющий элемент, 22,и через последний и амперметр 25, ток,пропорциональный нарушениям в работесистемы смазки, протекает в обмотку 26 соленоида. Сердечник 27 втягивается и прикрывает заслонку 28на необходимую величину. Обороты инагрузка двигателя снижаются до безопасной величины, Так же происходитограничение оборотов двигателя приего работе в условиях низких температур, когда сопротивление датчика 21увеличивается и на неинвертирующий 8 4вход усилителя 17 с делителя, образопанного резистором 20 и датчиком 21,.-.ос-упает повышенный уровень напряжения. С целью стабилизации работы усилитель 17 охвачен отрицательной обратной связью, глубина которой регулируется потенциометром 23 при калибровке устройства,Во всех указанных режимах работыдвигателя происходит электризацияслоев масляной пленки 5, и между кулачковым валом 2, коленчатым валом 3и подшипниками 4 образуются электростатические заряды, которые могутдостигать нескольких десятков вольти создавать электростатический износдеталей двигателя,Появление электростатического потенциала на указанных деталях можетиметь произвольную полярность, которая зависит от направления и скорости вращения, свойств масла и т.ди которая выявляется усилителем 9 наранних стадиях. В случае образования на подвижных деталях двигателяположительного потенциала он поступает через резистор 8 на вход усилителя 9 и заряжает конденсатор 10,включенный параллельно входам усилителя 9. При этом переменная сос"тавляющая сигнала, которая поступает с входных делителей, образованных высокоомным резистором 6 и масляными пленками 5, с генератора 7переменного тока на вход усилителя 9не поступает, так как замыкается через конденсатор 10 на массу,Таким образом, на работу усилителя 9 переменный сигнал не влияет,что увеличивает точность выявленияэлектростатических помех на раннихстадиях возникновения, Положительныйвходной потенциал создает на выходеусилителя 9 положительное смещение,которое поступает на вход двухполярного компенсатора 31 постоянноготока, а именно на вход фотореэисторного оптрона 32 в цепь электролампы 34, Начальный уровень тока черезэлектролампу 34 задан потенциометром 29 от источника тока через ограничивающий резистор 30. Положитель"ное смещение с выхода усилителя 9увеличивает ток через электролампу34 фоторезисторного оптрона 32,что приводит к уменьшению сопротивления фоторезистора 35 и нарушениюбаланса мостовой схемы 33 постоянгаемое усттроль сосвысокой точ образом, предл обеспечивает ко истемы смазки с лагодаря устран ектростатически остатического и и ройствтоянияностьюпомех влияния отенциалов са деталей и элек д 6 игат аз 4683/47 Тираж 8 одписно Произв.-п оектная,Ужгород, ч пр-тце 5 3 4239 ного тока, Поскольку сопротивление фоторезистора 35 уменьшилось, то на вЬ 1 ходе моста от двухполярного источника тока Формируется отрицательный5уровень, который подается через щеткй 1 на подвижные детали двигателя и компенсирует положительный электрос атический уровень до нуля. Тогда с запал с выхода усилителя 9 также ра в н нулю и ток электролампы 34 опред ляется лищь начальным уровнем, зад нным потенциометром 29 для состоян я баланса мостовой схемы 33 постоя ного тока, которое калибруется по т нциометром 38 при настройке устр йства, На выходе сбалансированного м ста присутствует нулевой уровень, и устройство находится в устойчивом с стоянии до момента образования на 2 о д талях нового электростатического и тенциала.В случае образования на подвижных д талях двигателя отрицательного пот нциала он поступает на вход усили т я 9 через резистор 8, заряжая конд нсатор 10 и создавая на выходе усил теля 9 отрицательное смещение,кот рое уменьшает ток через электрол мпу 34, Освещенность Фоторезисто- ВО р 35 снижается, что приводит к увел,чению его сопротивления и нарушению б ланса мостовой схемы 33 постоянного т ка, Теперь на выходе двухполярного к мпенсатора Формируется положительн уровень, который подается через щ тки 1 на вращающиеся валы 2 и 3 д игателя и компенсирует отрицательн электростатический. уровень до нул . Тогда ток через электролампу 34 уеличивается до начального уровня; освещенность Фоторезистора 35 также уеличивается до состояния баланса мостовой схемы 33 постоянного тока, которое устойчиво сохраняется до мо мента появления на валах 2 и 3 ново- гО электростатического потенциала,Формула изобретения1. Устройство для диагностированиясистемы смазки двигателя .внутреннегосгорания, включающее стабилизированный источник тока, измерительные, регистрирующий, управляющиц тиристорный и исполнительный элементы, первый усилитель постоянного тока, второй усилитель тока, третий дифференциальный усилитель постоянного тока,интегратор, конденсаторы и резисторы, причем входы первого и второгоусилителей подключены к коленчатому ираспределительному валам и массе двигателя, выходы - к источнику тока, аинтегратор подключен к соединенныммежду собой измерительным элементами третьему усилителю, подключенномук последовательно соединенным управляющему тиристорному, регистрирующему и исполнительному элементам,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности, устройство содержит двухполярный компенсаторпостоянного тока и генератор переменного тока, а второй усилитель выполнен в виде усилителя переменного тока, подключенного к интегратору, причем вход компенсатора подключен к выходу первого усилителя, а выходы -к коленчатому, распределительному валам и массе, генератор переменноготока подключен к массе и через резистор - к коленчатому и распределительному валам, вход первого усилителяподключен к коленчатому и распределительному валам последовательно черезрезистор и параллельно через конденсатор, связанный с массой, а входвторого усилителя подключен к коленчатому и распределительному валам через конденсатор последовательно,2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ. е е с я тем, что двухполярныйкомпенсатор постоянного тока выполнен в виде фоторезисторного оптронаи мостовой схемы постоянного тока, причем оптрон включен в мостовуюсхему, одна диагональ которой подключена к источнику тока, а другая -к коленчатому, распределительномувалам и массе двигателя, а вход опт"рона подключен к выходу первого усилителя,