Устройство для диагностики дизеля

(088.8)видетельство СССР01 М 15/00, 1982. 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДИЗЕЛЯ(57) Изобретение может быть использовано при диагностике дизелей и позволяет расширить функциональные возможности устр-ва. Отметчик 1 положенияверхней мертвой точки поршня двигателя, формирователь 2 импульсов,Т-триггер 3 и дифференцирующий элемент 4установлены последовательно и выход140486 элемента 4 связан с установочным входом распределительного блока 5 и первым неподвижным контактом (НК) переключателя (П) 26. Датчик 6 углового положения коленчатого вала двигателя через формирователь 7 подключен к входу умножителя 8 частоты и к сигнальному . входу блока 5. Выход умно- жителя 8 подключен к Б-входу КБ-триггера 9 и первым входам элементов И 10 и 11, вход КБ-триггера 9 подключен к выходу генератора 12 импульсов, а выход - к входу активного фильтра 13 импульсов. Выходы блока 5 подключены к трем другим НК П 26 и четырем НК П 27, подвижные контакты к-рых связаны с К-входом КБ-триггера 25 и с установочными входами счетчиков 28, 29, Выходы датчиков 17 - 20, установленных на форсунках цилиндров, подключены к НК П 21, подвижный контакт к-рого связан с входом избирательногоусилителя (У) 22, Выход У 22 подключен к сигнальному входу пороговогоэлемента 23 и через делитель 24 напряжения к дополнительному входу элемента 23, выход к-рого подключен квторому входу элемента И 10 и к Бвходу КБ-триггера 25. Выход КБ-триггера 25 подключен к второму входуэлемента И 11, выход к-рого подключенк счетчику 29. Активный фильтр 13 содержит последовательно включенныеинтегрирующие У 14, 15 и 16, Первыйвход У 14 совмещен с входом фильтра13, второй вход связан с выходом У 16,а выход У 15 совмещен с первым выходом фильтра 13 и подключен к третьемувходу У 14, Выход последнего совмещенс вторым выходом фильтра 13 и связанс четвертым входом У 14, 1 з.п, ф-лы,1 ил.1Изобретение относится к испытанию двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано при диагностике дизелей.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит отметчик 1 по ложения верхней мертвой точки (в,м.т.) поршня одного из цилиндров двигателя, выход которого через последовательно включенные первый формирователь 2 им- пульсов, Тттриггер 3, дифференцирую щий элемент 4, подключен к установочному входу распределительного блока 5, выполненного в виде счетчика и дешифратора. Блок 5 снабжен сигнальным входом и семью выходами. Датчик 6 по ложения коленчатого вала двигателя подключен через второй формирователь 7 к входу умножителя 8 частоты и сигнальному входу блока 5. Выход умно- жителя 8 частоты подключен к Б-входу первого КВ-триггера 9 и первым входам первого 10 и второго 11 элементов И, -вход первого ВВ-триггера 9 подключен к выходу генератора 12 импуль 2сов, а выход триггера 9 связан с входом активного фильтра 13, выполненного в виде последовательно включенных первого 14, второго 15 и третьего16 интегрирукщих усилителей, Причемпервый интегрирумций усилитель 14снабжен четырьмя входами, первый еговход совмещен с входом фильтра 13,второй его вход связан с выходомтретьего интегрирующего усилителя 16,Выход второго интегрирующего усилителя 15 совмещен с первым выходом Фильтра 13 и подключен к третьему входуинтегрирующего усилителя 14, выходпоследнего совмещен с вторым выходомфильтра 13 и связан с четвертым входом усилителя 14,Первый 17, второй 18, третий 19и четвертый 20 датчики установленына Форсунках соответственно первого,второго, третьего и четвертого цилиндров, а выходы датчиков 17 - 20 подключены к соответствующим неподвижным контактам первого переключателя2,1, подвижный контакт которого связанс входом избирательного усилителя 22,выход которого подключен к сигнальному входу порогового элемента 23, ачерез делитель 24 напряжения связанчисло. Диагностирование двигателя проводят на номинальной частоте вращенияДатчик 1 вырабатывает импульсы при заходе поршня первого цилиндра в в.м.т. Импульсы от датчика 1 через формирователь 2 поступают на вход Т-триггера 3, причем первый импульс устанавливает на выходе Т-триггера 3 сигнал высокого уровня, а второй импульс от датчика 1 - на выходе Т- триггера 3 сигнал низкого уровня.В момент изменения сигнала на выходе Т-триггера 3 с низкого уровня на высокий уровень дифференцирующий элемент 4 формирует импульс, поступающий на установочный вход блока 5. Таким образом на выходе элемента 4 формируется один импульс за два оборота вала, а именно в момент времени когда поршень первого цилиндра заходит в в.м.т. в конце такта сжатия,Импульсы с выхода датчика 6 поло" жения вала, частота следования кото" рых пропорциональна частоте вращения вала двигателя, через формирователь 7 поступают на вход умножителя 8 частоты. Изменение временных интервалов между импульсами от формирователя 7 характеризует неравномерность вращения вала двигателя. Импульсная последовательность с выхода формирователя 8 поступает на Б-вход первого КБ- триггера 9, на К-вход которого поступают импульсы от генератора 12, частота следования которых принимается равной произведению номинальной частоты вращения вала двигателя, числа меток К за оборот вала и коэффициента умножения частоты умножителя 8. Длительность импульсов на выходе КБ- триггера 9 пропорциональна углу сдвига фаз между действительным и ожидаемым положениями коленчатого вала двигателя,Импульсная последовательность свыхода КБ-триггера 9 подается на активный фильтр 13, состоящий из трехпоследовательно включенных интегрирующих операционных усилителей 14 - 16,охваченных обратными связями так,что их результирующая передаточнаяфункция И (Р) соответствует звенутретьего порядка вида К Ы(Р) 1 арз +Ьрг +ср+1 фгде К, - коэффициент усиления; з 1404867с дополнительным входом пороговогоэлемента 23, выход которого подключен к второму входу первого элементаИ 10 и к Б-входу второго КБ-триггера25. Выход элемента 4, первый, второйи третий выходы блока 5 подключены кнеподвижным контактам переключателя26, подвижный контакт которого связанс К-входом второго КБ-триггера 25,а выход последнего подключен к второму входу второго элемента И 11. Четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы блока 5 подключены к неподвижнымконтактам переключателя 27, подвижный 15контакт которого связан с установочными входами первого 28 и второго 29счетчиков. Сигнальный вход счетчика28 связан с выходом первого элементаИ 10, а сигнальный вход счетчика 29с выходом второго элемента И 11,Переключатели 21, 26 и 27 имеютчетыре положения. В первом положенииподвижный контакт переключателя 21подключен к выходу датчика 17, подвижный контакт переключателя 26 - квыходу элемента 4, а подвижный контакт переключателя 27 - к четвертомувыходу блока 5, Во втором положенииподвижный контакт переключателя 21подключен к выходу датчика 18, подвижный контакт переключателя 26 - кпервому выходу блока 5, а подвижныйконтакт переключателя 27 - к пятомувыходу блока 5. В третьем положенииподвижный контакт переключателя 21подключен к выходу датчика 19, подвижный контакт переключателя 26 - квторому выходу блока 5, а подвижныйконтакт переключателя 27 - к шестому 40выходу блока 5. В четвертом положенииподвижный контакт переключателя 21подключен к выходу датчика 21, подвижный контакт переключателя 26 - ктретьему выходу блока 5, а подвижный 45контакт переключателя 27 - к седьмому выходу блока 5,Устройство работает следующим образом.Перед началом измерений поршеньпервого цилиндра устанавливается вположение, соответствующее его в,м.т.В этом положении осуществляется совмещение датчика 6 углового положенияколенчатого вала с одной из угловыхметок на коленчатом валу. Число угловых меток К за оборот вала должнобыть кратным числу цилиндров двигателя п,т,е. К=щ и, где в - целоеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Устройство дпя диагностики дизеля двигателя вутреего сгорания, содержащее отметчик положения верхней мертвой точки поршня двигателя, связаый с входом первого формирователя импульсов, датчик 1 вибраций, установленные н форсуках цилиндров, первый переключатель, сабже 1 й четырьмя еподвижыми и одим попвижым КОтактами торо ерекн 1 атель 5 1404 8 ба,Ь,с - коэффициенты при производных;: йр = -- оператор дифференцирования.ЕПоскольку звено описываемое выра 95жением (1), имеет вполне определеннуюполосу пропускания, зависящую от выбора коэффициентов а, Ь, с, его можнорассматривать как активный Фильтр.Напряжение на выходе усилителя 16пропорционально текущему углу сдвига Фаз между действительным и ожидаемымположением коленчатого вала. Напряжение на выходе усилителя 15 пропорционально отклонению действительной и 15расчетноч угловых скоростей вращения,а напряжение на выходе усилителя 14ускорению коленчатого вала дизеля.Выбор диагностируемого цилиндраосуществляют установкой переключателей 21, 2 б и 27 в соответствующееположение, Для диагностирования первого по порядку работы цилиндра переключатели 21, 2 б и 27 устанавливаютв первое положение. 25Во время процесса впрыска топливав первый цилиндр датчика 17 вибраций,установленный на форсунке этого цилиндра, вырабатывается электрическийсигнал, поступающий на вход избирательного усилителя 22 Последний осуществляет усиление вибрационного сигнала и его селекцию в полосе частот,соответствующей максимальной интенсивности колебаний, возникающих привпрыске топлива Форсукой. Выходнойсигнал избирательного усилителя 22поступает на сигнальный вход порогового элемента 23 и вход делителя 24напряжения. Величина коэффициента е Гредачи последнего определяется максимальным значением цикловой нестабильности вибрационного сигнала и всегда меньше единицы. Пороговый элемент 23 срабатывает, и на его выходе образуется прямоугольный импульс, передний фронт которого соответствует началу вибрационного сигнала датчика 17 (на-.чалу впрыска топлива), а задний окончанию сигнала (концу впрыска топ- БО лива), Сигнал с выхода порогового элемента 23 поступает на второй вход гервого элемента И 10 и Б-вход второго КБ-триггера 25. На первый вход первого элемента И 1 О поступает импульсная последовательность с выхода умножителя 8 частоты, В течение отрезка врем- ни, когда присутствует сигнал на вы. ходе порогового элемета 23, кажый 7 6очередной импульс с выхода умножителя8 частоты поступает через первую схему И 10 на сигнальный вход первогосчетчика 28. Таким образом, в счетчике 28 записывается число, пропорциональное длительности подачи топливав первый цилиндр.Сигнал с выхода порогового элемента 23, поступающий на Б-вход второго НБ-триггера 25, переводит этоттриггер в единичное состояние и черезвторую схему И 11 каждый очереднойимпульс с выхода умножителя 8 частотыпоступает на сигнальный вход второгосчетчика 29, записывая в нем число,пропорциональное углу опережения подачи топлива в первый цилиндр. Записьв счетчике 29 прекращается в моментприхода импульса на К-вход второгоКБ-триггера 25, В первом положениипереключателя 21 этот импульс приходит тогда, когда первый поршень заходит в положение в.м,т. в такте сжатия,ГГервый 28 и второй 29 счетчики устанавливаются в исходное положениепри появлении сигнала на четвертомвыходе блока 5, на вход которогопоступает импульсная последовательность с выхода второго формирователя7 импульсов, Сигналы на первом,втором и третьем выходах счетчика сдешифратором появляются тогда, когдачисло импульсов, поступающих на еговход соответственно равно К/2, Ки 3/2 К, где К - число угловых метокдатчика б. Сигналы на четвертом, пятом, шестом и седьмом выходах блока 5появляются тогда, когда число импульсов, поступающих на его вход соответствено равно к/4, 3/4 К, 5/4 К и 7/4 К.Сигалы на четвертом, пятом, шестоми седьмом ходах блока 5 обеспечивают установку а нуль первого 28 ивторого 29 счетчиков,Составитель А.ЗолотовТехред Л.Сердюкова Корректор И.Иуска Редактор И.Шулла Заказ 3093/44 Тираж 847 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7 14048 избирательный усилитель, пороговый элемент с сигнальным и опорным входами, делитель напряжения и первый КБ-триггер, причем выходы датчиков вибраций подключены к неподвижным контактам первого переключателя, подвижный контакт которого подключен к входу избирательного усилителя, выход последнего подключен к входу делителя напряжения и к сигнальному входу порогового элемента, к опорному входу которого подключен выход делителя напряжения, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено датчиком углового положения коленчатого вала, Т-триггером, дифференцирующим элементом, генератором импульсов, умножите лем частоты, вторым КБ-триггером, распределительным блоком, выполненным в виде счетчика и дешифратора и снабженного установочным и сигнальным входами и семью выходами, первым и 2 б вторым счетчиками, каждый из которых снабжен сигнальным и установочными входами, первым и вторым элементами И, активным фильтром с двумя выходами и третьим переключателем, снабженным четырьмя неподвижными и одним подвижным контактами, второй переключатель снабжен четырьмя неподвижными и одним подвижным контактами, причем выход первого формирователя импульсов через35 Т-триггер и дифференцирующий элемент подключен к установочному входу распределительного блока и к первому неподвижному контакту второго переключателя, второй, третий и четвертый неподвижные контакты которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам распределительного блока, датчик угловых положений коленчатого вала через второй формирователь импульсов подключен к входуумножителя частоты и к сигнальномувходу распределительного блока, выходумножителя частоты подключен к первымвходам первого и второго элементов Ии к Б-входу первого КБ-триггера, Квход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход КБ-триггераподключен к входу активного фильтра,выход порогового элемента подключенк второму входу первого элемента Ии к Б-входу второго КБ-триггера, Квход которого подключен к подвижномуконтакту второго переключателя, авыход второго КБ-триггера подключенк второму входу второго элемента И,сигнальные входы первого и второгосчетчиков подключены соответственнок выходам первого и второго элементовИ, а их установочные входы - к подвижному контакту третьего переключателя, первый, второй, третий и четвертый неподвижные контакты которогоподключены соответственно к четвертому, пятому, шестому и седьмому выходам счетчика с дешифратором. 2, Устройство по п.1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что активный фильтр выполнен в виде последовательно включенных первого, второго, третьего интегрирующих усилителей, первый интегрирующий усилитель снабжен четырьмя входами, причем первый его вход совмещен с входом фильтра, второй его вход связан с выходом третьего интегрирующего усилителя, выход второго интегрирующего усилителя совмещен с первым выходом фильтра и подключен к третьему входу первого интегрирующего усилителя, а выход последнего совмещен с вторым выходом активного фильтра и связан с четвертым входом первого интегрирующего усилителя.