Устройство для индицирования двигателей внутреннего сгорания

/ Ордена Ленина, ордена Трудового Кра транспортного машиностроения им.(71) Заявите,п СТВО ДЛЯ ИНДИЦИРОВА ВНУТРЕННЕГО СГОРАН УСТ ВИГАТ 2Посредством емкостного датчика и электрического преобразователя, давлениев камере сгорания преобразуется в электрический сигнал, который фиксируетсярегистрирующим прибором,Устройство характеризуется высокойчувствительностью, а также тем, чтовозможно удаление индикатора давленияна десятки метров от места включениядатчика без существенной потери чствительности Г 2 ,Существенным недостаткомявляется низкая точность ижза того, что емкостный преобчувствителен к температуре. ства устройерений нэразоватеуащ Наиболее техническ тчикпьезоалектричмасштабнойраллельно даусилитель, м Изобретение относится к измеритеной технике, а именно к электрометрическим устройствам для индицирования двигателей внутреннего сгорания.Известно устройство для индицированиятепловых двигателей внутреннего сгорания, которое содержит алектронное устройство, записывающее устройство, выполненное в виде барабана с намотаннойна нем специальной бумагой, механический выключатель, причем записывающееустройство механически связано с коленчатым валом двигателя 1,Недостатком известного устройстваявляется сложность обработки индикаторной диаграммы из-за большой нестабильности рабочего процесса. Кроме того, изза большой вибрации записывающее устройство характеризуется низкой надежностью еИзвестно также устройство для замерадавления в цилиндре двигателя, содержащее емкостный датчик, алектрическийпреобразователь н регистрирующий прибор,близким к предлагаемом ой сущности и достигаем ется устройство, содерж ния, выполненный в виде еского преобразователя емкостью, подключенной тчику, алектрометрическ еханический включатель 3 1002860 4 кнопку, включенный параллельно масштаб- масштабной емкостью электрический усиной емкости и регистрирующий прибор 31 литель, механический включатель-кнопкуНедостатками устройства являютсяи регистрирующий прибор, введены алек- низкая точность и неудобство измерений.тронный ключ, усилитель-ограничитель иПри замере давлений в камере сгорасхема задержки, выполненная в виде пония двигателя, электрический сигнал следовательно соединенных дифференцирудатчика, пропорциональный величине дав- ющей цепи, диодного ограничителя, ждуления, усиливается алектрометрическим щего мультивибратора, второй дифферен-, усилителем и регистрируется электронным цирующей цепи и второго диодного огра- осциллографом. 6 ничителя, а алектронный ключ включенИзвестно, что при использовании дат- параллельно механическому включателю- чиков давления с пьезоэлектрическим кнопке, и его управляющий вход соединен эффектом для замера колебаний давления через схему задержки с выходом усилинаблюдается смещение изображения кривой теля - ограничителя, вход которого соедавления на экРане алектроннолучевой 15 динен с выходом алектрометрического трубки осциллографа в процессе замера. усилителя.Скорость смещения в основном зависит Такое выполнение предлагаемого уст от постоянной времени алектрометричес- ройства обеспечивает периодический раэкого усилителя и сопротивлений изоляции ряд масштабной емкости до нулевого по- датчика И соединительной линии. Смеще- щ тенциала, вследствие атого осуществляетние кривой давления обусловлено тем, ся возврат рабочей точки алектрометричто при замере колебаний давления про- ческого усилителя после каждого рабоче- . исходит статический заряд сетки метри- го цикла двигателя, используя при этом ческого каскада, что приводит к появле- сам измеряемый сигнал, преобразований нию на масштабной емкости, включеннойсоответствующим образом. Так как возпараллельно датчику, какого то стати- врат рабочей точки алектрометрического ческого потенциала. При этом рабочая усилителя будет производиться через точка алектрометрического усилителя короткие промежутки времени (около смещается и следовательно смешается . 8,6 Гц при=1000 об/мин), то изъ. изображение кривой давления на экране бражение кривой давления на алектронэлектроннолучевой трубки осциллографа. ном осцилографе не будет смещатьсяПеред замером оператор нажимает даже при менее жестких требованиях к, кнопку тем самым разряжает масштаб- алектрометрическому усилителю, изоляции ную емкость до нулевого потенциала и датчика и соединительной дании, а таквозвращает рабочую точку алектрометри- же температуре и влажности окружающего ческого усилителя в оптимальное поло- . воздуха.жение. На фиг. 1 представлена блок-схемаПри аксплуатации устройства характер- предлагаемого устройства; на фиг. 2- но следующее: часть блок-схемы с соответствующимиПостоянно отвлекается внимание опе- блоками и временными диаграммами прератора от основного измерения вследствие образования измеряемого сигнала.40необходимости манипулирования кнопкой.Устройство содержит датчик 1, выполПри каждом замере необходимо нажимать ненный в виде пьезоэлектрического прекнопку не менее пяти раз даже в случае образователя, масштабную емкость 2, хорошей изоляции соединительной линии. алектрометрический усилитель 3, механиЭлектрометрический усилитель, датчикческий включатель-кнопку 4, включенную и соединительная линия должны удовлет- параллельно масштабной емкости 2, алект ворять следующим техническим характе- ронный осциллограф 5, включенный к выристикам: постоянная времени усилителя ходу алектрометрического усилителя алек- не менее 100 с сопротивление изоляции тронный ключ 6, включенный параллельно датчика и соединительной линии не менее фф контактам механического включателя 1011 102 О кнопки 4, усилитель-ограничитель 7,Целью изобретения является повыше- вход которого связан с выходом электроние точности и удобства измерения. метрического усилителя 3, а выход свяПоставленная цель достигается тем, Ран с управляющим входом алектронного что в устройство индицирования двигате Ы ключа 6 посредством схемы задержки 8,лей внутреннего сгорания, включающее выполненной в виде последовательно соедатчик давления, выполненный в виде диненных между собой первой дифференципьезоалектрического преобразователя с рующей цепи 9 и первого диодного огрь;5 10028 ничителя 10, ждущего мультивибратора 11, второй днфференцирующей цепи 12 и второго диодного ограничителя 1 3.Устройство работает следующим образом. 5Электрический заряд, пропорциональный измерению давления в камере сгорания двигателя, возникающий на датчике 1, приводит к появлению; на масштабной емкости 2, а следовательно и навходе эпе ктрометрического усилителя 3 электрического сигнала (эпюра а фиг. 2). Уыленный электрометрическим усилителем 3, этот сигнал поступает на электронный осциллограф 5 и на вход усилителя-огра-ничителя 7. Сигнал, усиленный и огражченный усилителем-ограничителем 7, и имеющий почти прямоугольную форму (эпюра б фиг. 2) поступает на вход схемы задержки 8, где преобразуется диф ференцирующей цепью 9, в два разнополярных коротких импульса, соответствую щих по времени переднему и заднему фронту сигнала усилителя-ограничителя 7 (эпюра в фиг. 2). Импульс, соответству ющий заднему фронту через диодный ограничитель 10 (эпюра г фиг. 2) запускает ждущий мультивибратор 1 1, который выдает на выходе прямоугольный импульс (эпюра д фиг. 2). Длительность импульсе зО ждущего мультивибратора 11 можно изменять. Затем прямоугольный импульс мультивибратора 11 преобразуется второй дифференцирующей цепью 12. При этом также образуется два разнополярныхз 5 коротких импульса (эпюра е фиг. 2), со ответствующий по времени переднему и заднему фронту прямоугольного импульса мупьтивибратора 11. Импульс, соответствующий переднему фронту, отсекает э ся вторым диодным ограничителем 13, а именно импульс, соответствующий заднему фронту (эпюра ж фиг. 2), поступает иа управляющий вход электронного ключа 6, который закорачивает контакты механического включателя-кнопки 4 на время действия импульса. При этом масштабная емкость 2 разряжается до нулевого потенциала вследствие чего рабочая точка электрометрнческого усилителя 3 возвращается в номинальное положение.Цикл повторяется после каждого рабочего хода поршня двигателя. Начало сра 60 эбатывания электронного ключа 6 можно перемещать по времени относительно рабочего хода поршня, меняя длительность импульса ждущего мультивнбратора, что обеспечивает работоспособность предла гаемого устройства цри различных ско ростных режимах двигателя,Исйопьзомние устройстм для индицирования двигателей внутреннего сгорания позволит повысить точность замера, предо являть меньшие требования к электро- метрическому усилителю и к сопротивлению изоляции датчика и соединительной линии и, кроме того, повысить произва дительность труда при иселедомнии двигателей внутреннего сгорания. формула изобретения Устройство для индицирования двигателей внутреннего сгорания, содержаш епьезоэлектрический преобраэомтель смасштабной емкостью, эпектрометрическийусилитель, механический включатель-кнопку и ретщстрирующий прибор, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности и удобства измерения, вустройство введены дополнительно электронный ключ, усилитель ограничитель исхема задержки, выполненная в виде по-следовательно соединенных дифференцирующей цепи, диодного ограничителя, ждущего мультивибретора, второй дифферевцирующэй цепи и второго диодного ограничителя, а электронный ключ включенпараллельно механическому включателюкнопке и его управляющий вход соединенчерез схему задержки с выходом усилителя-ограничителя, вход которого соединен с выходом электрометрического усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электропневматический стробоскопический индикатор МАИ. Инструкция.М., 1956,2, Карпов Р;Г. Электроника в испытачнии тепловых двигателей. М 1963,с. 19-31.3. Карпов Р.Г. Электроника в нспытании тепловых двигателей. М., 1963,с. 37 (прототиц).