Устройство для определения зависимости мощности двигателя от числа оборотов

Союз Советских Социалистических . РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 763706(51)М. Кл 3 с присоединением заявки МР(23) Приоритет С 01 Е 3/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ОТ ЧИСЛА ОБОРОТОВ Настоящее изобретение относится к области контрля и может быть использовано для испытаний двигателя внутреннего сгорания. 5Известно устройство для измерения мощности на валу двигателя внутреннего сгорания, содержащее импульсный датчик оборотов, приводимый в действие от контролируемого вала, генератор временных импульсов, программный переключатель, управляющий блок и два электронных счетчика, не обеспечивает требуемой точности измерения 11 .5Наиболее близким по технической. сущности к настоящему изобретению является устройство для определения зависимости мощности двигателя от числа оборотов, содержащее импульс ный датчик углового положения вала, формирующее устройство, вход которого подключен к выходу импульсного датчика,а выход - к селектору уровня, один выход которого соединен с програм мным переключателем, один из входов которого подключен к генератору вре.менных импульсов, блок синхронизации, выход которого соединен с формирующим устройством, а выход подключен 30 ко второму входу программного переключателя, блок управления подачей топлива и вычислительный блок, вход которого соединен с программным переключателем.К недостаткам известного устройства относится низкая точность. Цель настоящего изобретения заключается в повышении точности определения зависимости мощности двигателя при разгоне и выбеге от числа оборо- тов в широком диапазоне изменения угловой скорости.укаэанная цель достигается тем, что в устройство введены переключатель, регистр памяти, блок переписи информации, блок управления дроссельной заслонкой и. блок управления зажиганием, причем один вход регистра памяти подключен к выходу вычислительного блока, а второй - к выходу программного переключателя, вход блока переписи информации соединен с выходом регистра памяти, выход блока управления зажиганием подключен к одному из входов блока управления дроссельной заслонкой, а вход переключателя соединен со вторым выходом селектора уровня, выход подклю5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 е 0 65 чен к блоку управления подачей топлива, а второй - ко входу блока управления зажиганием и второму входу блока управления дроссельной заслонкойНа чертеже представлено устройство.Устройство состоит из импульсногодатчика положения 1, формирующегоустройства 2, селектора 3 уровня,блока 4 синхронизации, программногодереключателя 5, генератора б временных импульсов, блока 7 управленияподачей топлива, блока 8 управлениязажиганием, блока 9 управления дроссельной заслонкой, вычислительногоблока 10, регистра 11 памяти, блока12 переписи информации, электронновычислительной машины 13 и переключателя 14.Импульсный датчик положения 1предназначен для получения импульсов,частота которых пропорцибнальнаскорости вращения коленчатого вала(на чертеже не показан),Формирующее устройство 2 служитдля усиления, ограничения по амплитуде и Формирования по длительностиимпульсов, поступающих на его входот датчика 1.Селектор 3 уровня предназначендля включения и выключения вычислительного блока 10, блока 7 управления подачей топлива, блока 8 управления зажиганием и блока 9 управления дроссельной заслонкой при достижении коленчатым валом двигателяустановленных верхнего и нижнегоуровней скорости вращения.Блок 4 синхронизации предназначен для выделения участков по углуповорбта коленчатого вала, в пределах которых требуется измерять величины скоростей и ускорений.Программный переключатель 5 служит для управления процессом вычисления скорости,Генератор б временных импульсовслужит источником электрических колебаний повышенной стабильности.Вычислительный блок 10 предназначен для непрерывного измерения скорости вращения в процессе разгонаи выбега двигателя путем подсчетачисла, импульсов генератора за времяодного углового интервала и состоитиз двух суммирующих счетчиков, которые последовательно друг за другом,или через постоянный угол поворота,задваемый блоком 4 синхронизации,подключаются программным переключателем 5 к генератору б временныхимпульсов.Блок 7 управления подачей топлива предназначен для включения максимальной подачи топлива при достижении валом двигателя нижнего заданного уровня скорости вращения и выключения в , при достижении валомверхнего заданного уровня скоростивращения. Блок 8 управления зажиганием придостижении верхнего заданного уровня частоты вращения коленчатоговала отключает, .а при снижении донижнего уровня включает зажигание,Блок 9 управления дроссельной заслонкой предназначен для Фиксациидроссельной заслонки в определенномположении.Регистр 11 памяти собран из статических триггеров и схем совпадения И-НЕ и предназначен для хранения результатов измерения.Блок 12 переписи информации собран из схем совпадения И-НЕ и предназначен для переписи результатовизмерения изрегистра 11 памяти вэлектронно-вычислительную машину.Перед началом измерений поршеньопределенного цилиндра двигателяустанавливается в положение, соответствующее верхней мертвой точкеконца такта сжатия. При этом положении устанавливается импульсныйдатчик положения 1. С помощью задающего устройства селектора 3 уровнязадаются верхний и нижний уровниугловой скорости вращения коленчатого вала двигателя. Переключатель14 замыкают либо на блок 7 управления подачей топлива (при испытаниидизельных двигателей), либо на блок8 управления зажиганием и блок 9.управления дроссельной заслонкой(при испытании карбюраторных двигателей),После подключения устройства кдвигателю внутреннего сгорания и датчику 1 импульсов, запуска двигателя, подачи питающих устройство напряжений и сигнала "Сброс" (на Фиг,1не показано) все элементы устройстваприходят в исходное состояние. Приэтом вычислительный блок 10 разобщенс генератором временных импульсовпосредством программного переключателя.Затем у работающего на холостыхоборотах двигателя выключают зажигание (подачу топлива для дизельныхдвигателей). В момент достижениявалом двигателя нижнего заданного значения угловой скорости в селекторе 3уровня Формируется импульс, одновременно включающий зажигание, блок 9управления дроссельной заслонкой,который приводит заслонку в открытоеположение, и вычислительный блок,10,который, в свою очередь, управляетсяблоком синхронизации через программный переключатель 5 (для дизельныхдвигателей в момент достижения заданной скорости одновременно включаются максимальная подача топлива ивычислительный блок 10).,С этого момента двигатель начинает разгоняться, а счетчики вычислительного блока 10 фиксируют последовательно время прохождения колен 76370640 чатым валом одинаковых угловых интервалов, задаваемых блоком 4 синхронизации. Сначала импульсы от генератора б через программный переключатель5 поступают на вход первого счетчика, на выходе которого к концу углового интервала формируется код,5пропорциональный измеряемой скорости.Вывод этого кода в регистр 11 памятипроисходит через схемы совпаденийрегистра памяти в момент поступленияна вторые входы этих схем импульсаот блока 4 синхронизации черезпрограммный переключатель 5Этот импульс, заканчивая работу первогосчетчика, обеспечивает установкуего в исходное положение, Одновременно импульс от блока 4 синхронизации через программный переключатель 5 поступает на вычислительныйблок 10 и в течение следующего углового интервала подсчет импульсов 20генератора б производится вторым счетчиком. При поступлении следующего импульса от блока 4 синхронизации второйсчетчик вычислительного блока10 очищается путем переписи информа- . 25ции в регистр 11 памяти, а импульсыот генератора б через программныйпереключатель 5 начинают вновь поступать на вход первого счетчика, и т.д.В момент достижения валом двигателя верхнего заданного значения углово скорости вращения в селекторе 3уровня Формируется второй импульс,который выключает зажигание (карбюраторные двигатели), и двигательпереходит в режим выбега.35При достижении двигателем вновьнижнего заданного значения угловойскорости либо цикл разгон-выбег повторяется, либо регистрация значенийугловой скорости прекращается.Аналогичным образом снимаетсяхарактеристика выбега при закрытойдроссельной заслонке. При этом в момент выключения зажигания блок 8управления зажиганием Формирует импульс, который поступает на блок9 управления дроссельной заслонкойи приводит ее в закрытое состояние.Возможность получения таким образомхарактеристик выбега при открытой изакрытой дроссельной заслонке позволяет произвести оценку техническогосостояния цилиндро-поршневой группыкак в целом по двигателю, так и отдельных цилиндров.Устройство позволяет регистрировать мгновенные значения угловойскорости и ускорения как в нескольких тактах, непрерывно следующихдруг за другом, так и в рабочих тактах отдельных цилиндров в широком 60диапазоне изменения угловой скорости. Отсчет участков начинается отосновного синхроимпульса, которыйформируется началом подачи топлива(дизельные двигатели) или включением 65 зажигания (карбюраторные двигатели) в первом цилиндре. Дальнейшая синхро низация их производится импульсами с Формирующего устройства. Синхронная работа цилиндров двигателя и вычислительного блока 10 достигается подсоединением входа блока 4 синхронизации к формирующему устройству 2 а выхода его - к программному переключателю 5.Одновременность начала разгона двигателя и начала работь 1 вычислитель" ного блока 10 обеспечивается параллельным соединением селектора 3 уровня с блоком 7 управления подачей топлива или блоком 8 управления зажиганием и блоком 9 управления дроссельной заслонкой и программным переключателем 5После окончания цикла измерений результаты с помощью блока 12 переписи информации переносятся иэ регистра 11 памяти в ЭВИ 13. Полученные результаты позволяют определять угловые ускорения при соответствующих значениях скоростей вращения коленчатого вала вдоль всей характеристики разгона и выбега и по ним находить зависимость мощности двигателя от числа оборотов.Конструкция датчика углового положения благодаря наличию нескольких угловых интервалов в пределах одного такта двигателя, введение регистра памяти, блока переписи информации, блока управления дроссельной заслонкой, блока управления зажиганием, переключателя, соответствующим образом связанных между собой и другими узлами устройства, позволяет последить изменение скорости вращения в пределах тактов. работы двигателя и учесть влияние неравномерности скорости вращения на точность измерений, уменьшить трудоемкость и увеличить точность регистрации динамических характеристик двигателя. Это становится возможным потому, что измерение угловой скорости коленчатого вала как в режиме разгона, так и в ре-жиме выбега производится в нескольких тактах цилиндров, непрерывно следующих друг за другом, и в нескольких точках в пределах одного такта в широком диапазоне изменения угловой скорости практически для всех дизельных и карбюраторных дви- . гателей. Это позволяет получать значения мощности при соответствую-. щей скорости вращения коленчатого вала не только в целом по двигателю, но и определить ее долю, вносимую каждым цилиндром двигателя.Формула изобретенияустройство для определения зависимости мощности двигателя от числа763706 оставите ехред И едактор Е.Абрамов Покомитета СССРи открытийкая наб д. 4 исное каз 6270/3 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 оборотов, содержащее импульсный датчик углового положения вала, формирующее устройство, вход которого подключен к выходу импульсного датчика,а выход - к селектору уровня, одинвыход которого соединен с программным переключателем, один из входовкоторого подключен к генератору временных импульсов, блок синхронизациивход которого соединен с формирующимустройством, а выход подключен ковторому входу программного переключателя, блок управления подачей топлива и вычислительный блок, входкоторого соединен с программным переключателем, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности 5определения зависимости мощности двигателя при разгоне и выбеге от числаоборотов в широком диапазоне изменения угловой скорости, в него введены переключатель, регистр памяти, 2 Облок переписи информации, блок управления дроссельной заслонкой и 5 Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва,Ж, Раушблок управления зажиганием, причемодин вход регистра памяти подключенк выходу вычислительного блока, авторой - к выходу программного переключателя, вход блока переписи информации соединен с выходом регистра памяти, выход блока управлении зажиганием подключен к одному из входовблока управления дроссельной заслонкой, а вход переключателя соединенсо вторым выходом селектора уровня,выход подключен к блоку управленияподачей топлива, а второй - ко входублока управления зажиганием и второмувходу блока управления дроссельнойзаслонкой. Источники информации, принятые во внимание при эксперти-е1. Змановский В,А, Разработка и исследование динамического метода оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания. Новосибирск,с.6-11 (прототип). А. НовиковаАсталош КорректорС, Иекма