Компаратор загрузки цилиндров двигателя внутреннего сгорания

(19 (1 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена ОктябрьскойРеволюции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленностиим. И.М. Губкина и Всесоюзныйнаучно -исследовательский институт газовойпромышленности(56) 1. Смерека Б.М. Определениеравномерности загрузки цилиндровгазомощнокомпрессоров методом компарации. Реферативная информация "Газовая промьппленность". Сер. "Транспорт и хранение газа", вып. 3.М. 1982, с.1-5.(54)(57) КОМПАРАТОР ЗАГРУЗКИ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ,содержащий блок измерения мощности,регуляторы мощности, термопары, регуляторы величин смещения и коэффициентов усиления, контактный переключатель цилиндров, операционныйусилитель и вторичный прибор, причем блок измерения мощности и ре 51) С 01 М 15/00 С 01 Ь 3/2 гуляторы мощности связаны с цилиндрами, термопары установлены на крьппках цилиндров и подключены к блокам тарировки, включающим регуляторы величин смещения и коэффициентовусиления и соединенным через контактный переключатель с опррационнымусилителем, связанным. с вторичнымприбором, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью сокращения временит рировки, в него введены двухпозиционные переключатели, блок калибровки с постоянными коэффициентамиусиления, дополнительный контактныйпереключатель цилиндров и дополнительный операционный усилитель,причем двухпозиционные переключателивыполнены с контактами нулевого по-гтенциала, связь операционного усилителя со вторичным прибором выполненапоследовательно через двухпозиционные переключатели, блоки калибровки,дополнительный контактный переключа.тель цилиндров и дополнительный операционный усилитель, а блоки калибровки выполнены с возможностью подключения через двухпозиционный переключатель к операционному усилителюкпи к коитактам нулевого потенциала,11Изобретение относится к двигателестроению. в частности к устройствам определения равномерности загрузки цилиндров в двигателях внут" реннего сгорания (ДВС),Известны компараторы загрузки цилиндров ДВС, содержащие блок измерения мощности, регуляторы мощ-. ности, термопары, регуляторы величин смещения и коэффициентов усиления, контактный переключатель цилиндров, операционный усилитель и вторичный прибор, причем блок измерения мощности и регуляторы мощности связаны с цилиндрами, термопары установлены на крышках цилиндров и подключены к блокам тарировки, включающим регуляторы величин смещения и коэффициентов усиления и соединенным через контактный переключатель с операционным усилителем, связанным со вторичным прибором 1 "Принцип действия компаратора основан на том, что запомненные при тарировке линейно-возрастающие зависимости между температурами 1 Рышек ЦилинДРов Т р, и их мощности Ир индивидуальные для к аж дого 1 - го цилиндра, дают возможность в процессе эксплуатации определять значения труднодоступных для измерения параметров И по значениям легкодоступных Т,.Термопары установлены в крышках цилиндров, подключены к блокам тарировки, имеющим регулировки величин смещения Ь; и коэффициентов усиления К Контактный переключатель цилиндров поочередно соединяет блоки тарировки с операционным усилителем и вторичным прибором. Такая конструкция позволяет запоминать зависимости(1) при помощи регулировок величин К; и Ь; блоков тарировки операционного усилителя каждого 1 -го цилиндра, проводимых при тарировке компа" ратора до обеспечения заданной степени точности совпадения зависимостей между значениями Т:, регист-. рируемых вторичным прибором и значениями М, регистрируемых блоком измерения мощностиТ 1 Г 1 рыб К 1 тар 111 + Ьтер (2) по всем цилиндрам с базовой зависимостьюТ= И,. (3)50 операционный усилитель и вторичный прибор, причем блок измерения мощности и регуляторы мощности связаны с цилиндрами, термопары установлены на крышках цилиндров и подключены к блокам тарировки, включающим регуляторы величин смещения и коэффициентов усиления и соединенным через контактный переключатель с операционным усилителем, связанным с вторичным прибором, введены двухпозиционные переключатели, блок калибровки с постоянными коэффициентами усиления, дополнительный конт тактный переключатель цилиндров и дополнительный операционный усилитель, причем двухпозиционные переключатели выполнены с контактами нулевого потенциала, связь операционного усилителя со вторичным прибором выполнена последовательно через двухпозицнонные переключатели, блоки калибровки, дополнительный контактный переключатель цилиндров и дополнительный операционный усилитель, а блоки 3252 2Недостатком известного:;омпаратора является продолжительность тарировки. Тарировка компаратора методом последовательных приближений при помощи регулировок величин Ъ ,и К, блоков тарировки по каждому-тому цилиндру в среднем завершается за 5-б циклов. Это вызывается тем, что после регулировки Ь, , приводящей к совмещению значений (2) и (3) при И,/Т= Т = И; (4) их значения вновь расходятся после регулировки К,р, так как вращение зависимости (2) происходит не вокруг точки, определяемой равенством (4), а вокруг точки Т,д 0.Нроводить тарировки при значениях мощности ниже 607. (не говоря2 р, уже о значениях, близких к нулю)не имеет смысла, так как они не принадлежат к рассматриваемым линейно- возрастающим зависимостям (1), справедливым только в рабочем диапазоне25 двигателя.Цель изобретения - сокращениевремени тарировки.Ноставленная цель достигаетсятем, что в комтаратор загрузки цилиндров ДВС, содержащий блок нзиерения мощности, регуляторы мощности, термопары, регуляторы величин смещения и коэффициентов усиления, контактный переключатель цилиндров,калибровки выполнены с возможностью подключения через двухпозиционный переключатель к операционномуусилителю или к контактам нулевогопотенциала. 5На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого компаратора; на фиг. 2 - изменение зависимостей между Тр (показаниеприбора) и И,. (мощность цилиндра) Ов процессе тарировки и предшествующей ей калибровки.Цилиндры 1 ДВС имеют устройства 2регулировки мощности (регуляторамощности) и блоки 3 измерения мощности. Термопары 4 помещены в выхлопные патрубки цилиндров 1 двигателя. Блоки 5 тарировки, имеющиерегуляторы величин Ъ; 6 и К;7,поочередно подключаются контактной 20группой 8 переключателя цилиндров 9к операционному усилителю О, выходкоторого соединен с двухпозиционннмипереключателями 11, имеющими клеммы 12-14 для подключения блоков калибровки 15 к нулевому потенциалу 12и клеммы 13-14 для соединения бло=.ков 15 калибровки с операционнымусилителем 10, Блок 15 калибровкиимеет регулировку величины Ь, 1 б, 30величина К;17 не регулируется. Выходы блоков 15 калибровкипосредством контактной группы 18переключателя цилиндров 9 последовательно соединяются с дополнительным операционным усилителем 19,соединенным с вторичным прибором 20,Предлагаемый компаратор загрузкицилиндров работает следующим образом. 40ЭДС термопар 4, пропорциональнаятемпературам крышек цилиндров 1,через блок 5 тарнровки и контактную группу 8 переключателя цилиндров 9 поступает в операционный усилитель 10, на выходе которого формируется напряжение, величина которого определяется в соответствиис зависимостью (2). Это напряжение через клеммы 13 и 14 двухпозиционного переключателя 11 поступаетна блок 15 калибровки, а затем черезконтактную группу 18 переключателяцилиндров 9 - на дополнительныйоперационный усилитель 19, на выходе 55которого формируется напряжение Т", р 4регистрируемое вторичным прибо-ром 20. Величина, этого напряжения определяется в соответствии с зависимостьюТ 1 приб =К кл(К. тар И;+ Ъ;тыр )+Ъ,ц(5) Таким образом, линейно-возрастающая зависимость (5) для 1 -го цилиндра до начала процессов калибровки и тарировки соответствует прямой 1 (фиг.2)Целью калибровки и тарировки является совмещение зависимости (5), изображаемой прямой, с зависимостью (3), изображаемой базовой прямой С . Для совмещения прямых 1 инеобходимо провести измерение мощности Б. блоком 3 измерения мощности и снять показа- ниЯ втоРичного пРибоРа 20 Т;ри 4 1, соответстдущие значению мощности Н; . Значению Ы на базовой прямой е соответствует точка 0 на прямой-точка О; . Для обеспечения вращения зависимости, изображаемой прямой 1. (зависимости, получаемой регулировкой Ь;р до выполнения условий равенства (4), вокруг точки О, (О; ), регулировкой Ь;16 предварительно устанавливают центр вращения 1 в эту точку. Для этого переключатель 11 1.-го цилиндра устанавливают в положение 14-12, в результате чего на вход блока калибровки поступает ноль, а показания вторичного прибора 20 регулировкой Ь ,16 устанавливают также на выполнение условий равенства (4) .Затем при замкнутых клеммах 13-14 при неизменном положении Ь, 16 и К 7, пользуясь лишь регулировкой Ь; 6, устанавливают нуль иа выходе операционного усилителя 1 О, исходя из (5) и (6): Т =К, К, и.+ъ. 1 1 ери 61 кол1 тар1 тщр 1. +Ь, ел. ,Это справедливо лищь приВ результате такой:регулировкипрямаязаймет положение 1Фточка 0; совместится с точкой 0.Для совмещения прямыхи й вовторо точке производят измерениемощности 1-го цилиндра И 3. блоком 3измерения мощности и снимают показа-ния вторичного прибора 20 Т;соответствующие значению. мощности Н,1153252 ровки. т,1Значению И на базовой прямой С1 Я./соответствует точка О, на с - О;,ИРегулировкой К совмещают д споворачивая д вокруг О . Признаком совмещения прямых д иявля 5ется равенство значенийИТ 1 ори 2 Га 2 1В результате тарировки, при завершении которой происходит совмещение10прямых 1. и , обслуживающий ДВС.персонал получает возможность в процессе эксплуатации определять значения трудноизмеримого параметра И;при помощи изыерения легкодосхуцного15параметра Тр,Предлагаемый компаратор загрузкицилиндров существенно сокращает время тарировки, что делает возможнымболее широким применение компарато 20ров для определения равномерностизагрузки цилиндров ДВС. Тарировка известного компаратора по каждому цилиндру с 5-6 приближениями на О- цилиндровом двигателе газомотокомпрессора в силу инерционности температурных показателей занимает 6-.8 ч, в течение которых необходимо поддерживать неизменными внешние условия что делает применение компаратора затруднительным.Тарировка предлагаемого компаратора загрузки цилиндров производит - ся по двум значениям мощности для каждого цилиндра и занимает для указанного двигателя всего 1-1,5 ч. Более высокая точность сравнения загрузки цилиндров достигается за счет лучшего совмещения зависимостей (5) с базовой (3) в результате снижения вероятности влияния внешних условий во время тари153 гы цевКорректор В. Си Редактор Е. Коп Заказ 2498/3 краж 897НИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр 035, Москва, Ж, Раущская Патент" г, Ужгород, ул. Проектная,Филиал оставитель Н, Патрехред С.Мигунова одписноа СССРтийнаб., д