Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик. по деяам изобретеиий и откРытийДата опубликования описания 07.09.81 Т.Л.Метс и М.И.Кийзел(Тартуский филиал Центрального опытно-конструкт(орско ои технологического бюро Государственного (всесоюзногоордена Трудового Красного Знамени научно-неслед(овательскогоинститута ремонта и эксплуатации машинно-тракторйого.парка(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к областииспытаний и диагностики двигателей.внутреннего сгорания.;Известны устройства для диагностирования двигателя внутреннего сгораНия, содержащее две цепочки: вибропреобразователь-фильтр-компаратор,датчик опорной топки, источник опорного напряжения, индикатор, схемууправления и дешифратор на ее выходе 1 .,Недостатком известных устройствявляется необходимость переключениярежима работы устройства в зависимости от количества цилиндров диагностируемого двигателя и порядка их рабочих циклов, При диагностировании .требуется дополнительная регулировкауровня срабатывания виброканалов взависимости от амплитуды сигнала, 20Целью изобретения является уменьшение трудоемкости диагностирования,путем автоматизации стробированияизмерения.это достигается тем, что устройство дополнительно содержит две схемызапоминания, два делителя напряжения, .первый и второй одновибраторы, первуюи вторую схемы И, триггер, преобразо. ватель временных интервалов и два 30 блока, снабженных управляемым клапаном, интегратором и пороговой схемой, соединенными последовательно,причем укаэанные блоки включены между выходами .схемы управления и входамн дешифратора, а входы блоков соединены с выходом источника опорногонапряжения, каждая схема запоминаниячерез соответствующий делитель включена между соответствующими фильтром ивходом компаратора, при этом выхододного компаратора соединен параллельно с входами первой схемы И и второгоодновибратора, а выход другого - свходами второй схемы И и первого одновибратора, одновибраторы соединены с одноименными, схемами И, под-ключенными к триггеру, соединенномусо схемОй управления и преобразователем временных интервалов, включенным между датчиком опорной точки ииндикатором, а первый из делителейсвязан со схемой управления и дешифратором,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 а-эдиаграмма его работы.Устойство содержит вибропреобразователи 1 и 2, фильтры 3 и 4 опорныхчастот, компараторы 5 и б, схевве 7 и8 запоминания,делители 9,и 10 напряжения, одновибраторы 11 и 12, схемы И 13 и 14, триггер 15, источник 16 опорных напряжений, управляемые ключи17 и ) 8 интеграторы 19 и 20, пороговые схемы 21 и 22, схему 23 управ ления, дешифратор 24, датчик 25 опорной точки, преобразователь 26 временных интервалов и индикатор 27Фильтры 3 и 4 на выходе вибропреобразователей 1 и 2 настроены на ихрезонансную частоту, которая у пьезоакселерометров располагается в ультразвуковом диапазоне частот. В этом диапазоне пьезоакселерометр имеет максимальную чувствительность. В связи с большим затуханием высокочастотных составляющих вибраций в корпусе двигателя, на выходе фильтра, обеспечивается улучшение отношения сигнал-помеха и т.д., отношения вибрационного сигнала исследуемого и других, являющихся источниками по-. мех, кинематических пар При измере-нии Фазовых параметров рабочих процессов двигателя один датчик-вибропреобразователь является синхронизирующим, другой измерительным. Опорнойточкой является верхняя мертвая точка (ВМТ) исследуемого цилиндра. Датчик ВМТ стробоскопический или индукционный, Источником синхронизирующего нибросигнала является форсунка, работа которой предшествует проверяемому рабочему процессу, например подаче топлива секцией. В таком случае синхрониэирующий датчик-вибропреобразователь прикреплен к Форсунке, а измерительный вибропреобразователь - к штуцеру проверяемой секции топливного насоса.При проверке угла подачи первой 40 секции измерительный датчик установлен на штуцер первой секции топливного насоса, а синХрониэирующий - на форсунку второго цилиндра.Реальные вибросигналы включают в себя импульсы и от других источников. В тракте синхрониэирующего сигнала полезными сигналами являются импульсы второй форсунки (фиг.2 б) и в тракте измерительного сигнала - импульсы первой секции .(Фиг,2 в). Рабочий цикл одного цилиндра и соответствующие вибросигналы и сигналы ВМТ повторяются через каждые 720 поворота коленчатого вала. Сдвиг между сигналами синхронизации и измерения зависит от количества цилиндров и в данном случае составляет л 180 . Началу подачи топлива соответствует передний фронт измерительного импульса. Амплитуда измерительного импульса в этой части Щ ниже уровня помех, т.е. амплитуды виброимпульсов от других источников (фиг,2 в).Это.эничит, что измерение необходимо стробировать в узком интервале 65 времени, т.е. разделить по времени.Измерение проводится при постоянной частоте вращения двигателя.устройство работает следующим обра-, зом. Выделенный в узкой полосе частот вибросигнал подается с Фильтра 4 на вход компаратора 6 и схемы 8 запоминания, Схема 8 запоминает пиковое значение виброимпульса Форсунки, т.е.синхроимпульса. Постоянное напряжение,соответствующее пиковому значениюсинхроимпульса, подается на вход делителя 10 напряжения, выходное напряже-. ние которого подают на другой вход компаратора 6. Компаратор срабатывает только от виброимпульсов, амплитуда которых превышает выходной уровень делителя. Коэффициент передачи делителя выбирают больше отношения помеха-сигнал. Таким образом, канал синхронизации срабатывает независимо от амплитуды сигнала и чувствительности вибропреобразователя, т.е. не требуется регулировка уровня сраба- тывания. Компаратор срабатывает от первого синхроимпульса (фиг.2 б) .Выходной импульс компаратора подается на первый одновибратор 11 ичерез вторую схему И 14 - на входтриггера 15. На выходе триггера 15появляется уровень 1 (фиг.2 г),поступлением которого схеМа 23 управления замыкает контакты интегрирования управляемого ключа 17. Напряжегние интегрирования источника 16 опорного напряжения подают через ключ 17на вход интегратора 19, Обработкаизмерительного сигнала проводитсясначала аналогично обработке синхрониэирующего сигнала. Измерительныйсигнал Инщ обрабатывается в тракте:вибропреобразователь 1, фильтр 3,компаратор 5, схема 7 запоминания,делитель 9. Коэффициент передачи Кделителя 9 сначала близок к единице,Компаратор 5 срабатывает от пикового значения вибрасигнала секциинасоса (фиг.2 в) и через схему 13 переводит триггер 15 в начальное состояние 0 (фиг.2 г). Схема 23 управления своим выходом размыкает контакты управляемого ключа 17. В течение интервала интегрирования Т винтеграторе 19 накапливается зарядЯ = 1 Т, где 1 - ток интегрирования.На фиг,2 д И - выходное напряжение интегратора 19,При подаче следующего синхроимпульса (2 на Фиг.2 б) триггер 15 переводится в логическое состояние1(Фиг.2 г). Схема управления замыкает контакты интегрирования управляемого ключа 18 и контакты компенсации; управляемого ключа 17.Заряд компенсации Ян = 1 н Тн где1 - ток компенсации; Т - интер-вал компенсации.Компенсация проводится до срабатывания пороговой схемы 21 при достижении интегратором 19 начальногосостояния,Выходной сигнал дешифратора 24подается на управляющий вход делителя 9 и схемы управления 23, кото рый размыкает контакты компенсацииуправляемого ключа 17.Выбирая 1 к1 и, при равенсве зарядов Я= Яц, получают Т = Т.При Т с Тн сигналом дешифратора24 устанавливается новое значениекоэффициента Иделителя 9Выходное напряжение делителя 9 иуровень срабатывания компаратора 5устанавливаются ниже амплитуды перед-него Фронта измерительного импульса(фиг.2 ж), т.е. Формируется стробимпульс. Этим обеспечивается срабатывание компаратора 5 от переднего Фройта измерительного импульса. 20Следующий измерительный импульс(1 на Фиг.2 в) введет триггер 15 .вначальное логическое состояние .О.Схема 23 размыкает контакты интегрирования управляемого ключа 18, На 2выходе интегратора 20 напряжение Иня(Фиг.2 е), еоответствующее сдвигу последнего сиихроимпульса и переднего.Фронта измерительного импульса, Интегратор 20 служит для Формированияследующего стробимпульса для измерительного импульса 1" (фиг.2 в). Длительность стробимпульса Т;т Т-Т,Если длительность интервала компенсации Т незначительно короче интервала интегрирования Ти точное стробирование устанавливается в течениенескольких рабочих циклов.От заднего Фронта импульса триггера 15 перекидывается преобразователь 26, в. качестве которого служит, 40в .частности, триггер в комплексе сактивным датчиком ВИТ, например индукционньэе. Датчик 25 возвращает пре"образователь 26 временных интерваловв начальное состояние. Длительностьвыходных импульсов И преобразователя 26 временных интервалов соответствует углу подачи топлива, индикатор 27 служит для отсчета измеряемойвеличины.0В случае использования стробоскопического датчика преобразователемвременных интервалов служит регулируемый одновибратор. От заднего Фронта его выходного импульса запускается стробоскоп, по вспышкам которогорегулируют длительность импульсоводновибратора.Одновибраторы 11 и 12 и схемы И13 и 14 служат для повышения помехоустойчивости устройства. 40 Переключением индикатора 27 к выходу запоминающей схемы 8 можно измерять амплитуду вибрации Форсунок,трансмиссии (установив датчик в соответствующие контрольные точки) и дрСдвиг между импульсами синхронизации измерения зависит от количества.цилиндров двигателя. Предлагаемоеустройство обеспечивает автоматичес" кое стробирование измерения. Тем самым обеспечивается уменьшение трудоемкости измерения.1Формула изобретенияУстройство для диагностированиядвигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик опорной точки, источник опорного напряжения, индикатор,схему управления, к выходу которойподключен дешифратор, и два вибропреобразователя, к каждому из которых последовательно подключены Фильтропорных частот и компаратор, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью снижения трудоемкости диагностирования, устройство дополнительносодержит две схемы запоминания, дваделителя напряжения, первый и второй одновибраторы, первую и вторуюсхемы И, триггер, преобразовательвременных интервалов и два блока,снабженных управляемым клапаном,интегратором и пороговой схемой, соединенными.последовательно, причемблоки включены между выходами схемыуправления и входами дешифратора ивходы блоков соединены с выходом,источника опорного напряжения, каждая схема запоминания через соответствующйй делитель включена между соответствующими фильтром и входом компаратора, при этом выход одного компаратора соединен параллельно с входамипервой схемы И и второго одновибратора, а выход другого компаратора с входом второй схемы И и первогоодновибратора, одновнбраторы соединены с одноименными схемами И, подключенными к триггеру, соединенномусо схемой управления и преобразователем временных интервалов, включенным между датчиком опорной точки ииндикатором,а первый из делителей связан со схемой управления и дешифратором.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Соловьев В.И, Исследованиеи разработка метода диагностированиямеханизмов тракторного двигателя попараметрам виброударных импульсов,выделенных в ультразвуковом диапазоне частот. АвтореФерат диссертации.Ленинград-Пушкин, ЛСХИ, 1975,с. 19-21,862025 Составитель Н.ПатрахальцеТехред М. Рейвес Корре ома 4/38 07 Подписно Зака ИИП арственногоиэобретениУа, Ж, Рауш 30 г. Ужгород, ул, Проектная,4 П Пат лиа РЩ едактор Т.Загребельн Т Госуд делам МосквмитетаСССР открытий ая наб., д. 4/5