Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания

(ДЦ в каждом гласно и цикл 79, Бюл. В 12игоров, М.И.В.З. Ройк,Сергеев и Я,И001(088,8)Э16, Технич оответству" от моментнию коленчвой точке отыполо ого вала в Загороднев Ь.Ф, Самой такте сжаеи верх тия р але, равномвспышками.ении Ц и при вом интер чередными при отклю на уг между меряю Стрелков углу ДЦ з еское о Ц, В каждомедления ДЦ луатации,укция по э нению о еОПР ЕДЕ ЛЕ НИЯИГАТЕЛЯ ВНУТ ЕХНИЧЕСКОГО ЕННЕГО СГОцикла Ц сч заочего оту Ц еличин и Ц м ниб испольэо огоцилиндров иях эксплуат повышение т а ныне ки м для диагностдвигателей вЦель иэобрет ти диагности ту вращения ключении цил оост Ц К чно ени пень неравномерности в относит. ед ницах, допустимая для данного типа двигателя, 1 ил,ова сто я, Замеряютатого вала(Ц) и длит коле нчиндро о нос 2паны 7-12 первого, пятого, третьего, шестого, второго и четвертого цилиндров, обеспечивающие отключение соответствующих цилиндров путем отключения подачи топлива в цилиндр двигателя, первую 13, вторую 14, ,третью 15, четвертую 16, пятую 17 и шестую 18 схемы И, генератор импульсов 19, первый делитель частоты 20, первый 21, второй 22, третий 23, четвертый 24, пятый 25 и шестой 26 реверсивный счетчик, седьмую схему И 27, второй делитель частоты 28, седьмой счетчик 29, первую 30, вторую 31, третью 32, четвертую 33, пятую 34 и шестую 35 цифровые с сравнения, индикаторы неисправности к двигат а именок-схе- способа хемь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМПРИ ГННТ СССР(54) СПОСОБСОСТОЯНИЯ ДВ РАНИЯ(57) Изобрет Изобретение относится елям внутреннего сгорания, но к диагностированию многоцилиндровых двигателей в условиях эксплуатации.Цель изобретения - повышение точности диагностирования двигателя внутреннего сгорания.. На чертеже представлена бл ма устройства для реализации применительно для четырехтактного . шестицилиндрового двигателя.Устройство содержит датчик циклов 1, шифратор 2 датчиков циклов, селектор 3 датчиков циклов, датчик угловых отметок 4, шифратор 5 датчика угловых отметок, селектор 6 датчи ка угловых отметок, электрогидроклавсех включенных в работу Ц определяют величину за при отключенном Ц по сра средней длительностью ра при всех включенных в ра тают неисправным, если в медления ДЦ при отключен величины средней длитель чего цикла, уменьшенной (1+К) раэ, где 1 - числоз 14693836-41 соответственно первого, пятого, третьего, шестого, второго ичетвертого цилиндров, восьмую схемуИ 42, первый 43, второй 44 и третий45 триггеры со счетным входом (Т-триггеры) шифратора датчика циклов ипервый 46, второй 47, третий 48, четвертый 49, пятый 50, шестой 51 иседьмой 52 триггеры со счетным входом шифратора датчика угловых отме-.ток,Устройство работает следующим образом.Перед началом измерений поршеньдиагностируемого цилиндра, напримерпервого, устанавливают в положение,соответствующее его верхней мертвойточке (ВМТ). В этом положении совмещают датчик циклов 1 с меткой на 20кулачковом валу двигателя и с однойиз угловых меток датчика угловых отметок 4. Выбирают число угловых отметок датчика угловых отметок 4 равным количеству цилиндров двигателя. 25Такт работы устройства задается датчиком циклов 1. Для работы устройства характерно восемь периодов.В первом периоде производится измерение времени прохождения угловых 30отметок, соответствующих углу поворота коленчатого вала, равному120 град, т.е. углу между. очереднымивспышками при отключенном первомцилиндре, Начало измерения соответствует положению коленчатого вала в верхней мертвой точке (ВМТ) пятого цилиндра. В третьем периоде измеряютвремя поворота коленчатого вала на120 град от положения, соответствующего ВМТ третьего цилиндра. В четвертом, пятом и шестом периодах измеряют время поворота коленчатого вала на 120 град. от положения, соответствующего ВМТ поршня шестого, вто рого и четвертого цилиндров при отключенных соответствующих цилиндрах.В седьмом периоде измеряют среднююдлительность рабочего цикла в цилиндре при всех включенных в работуцилиндрах, измеряют величину средней длительности рабочего цикла,уменьшенную в Ы)(1+К) раз (где3. - число цилиндров; К - коэффициент неравномерности. выраженный вотносительных единицах) и определяютвеличину замедления длительности цикла. В восьмом периоде сравнивают. величину замедления длительности цикла в каждом цилиндре с величиной е, /ср/(1-1)(1+К) и производится индикациятехнического состояния отдельных цилиндров, а в конце периода производится установка на нуль шифраторов исчетчиков.Испытания проводят на установившемся режиме работы двигателя, В первом периоде измерения с приходом импульса от датчика циклов 1 счетныетриггеры 43, 44 и 45 шифратора 2 датчиков циклов устанавливаются в единичное состояние, при котором появляется единичный сигнал на первомвыходе селектора 3 датчика циклов.Сигнал с первого выхода селектора 3подается на электрогидроклапан 7 итем самым прекращается подача топлива в первый цилиндр, т.е. первыйцилиндр отключается,С приходом первого импульса отдатчика циклов 1 появляется первыйимпульс от датчика угловых отметок 4,который устанавливает счетные триггеры 46-52 шифратора 5 в единичноесостояние, при котором появляетсяединичный сигнал на первом выходеселектора 6 датчика угловых отметок.При этом, первая схема И 13 разрешает прохождение импульса на суммирующий вход первого счетчика 21 в моменты прихода импульса с выхода генератора импульсов 19, Зались чиселна первом счетчике 21 происходит дотех пор, пока на первом выходе селектора 6 есть единичный сигнал.Если число угловых отметок датчикаугловых отметок 4 равно шести, тоединичный сигнал на первом выходеселектора 6 исчезает в момент прихода третьего импульса с датчика угловых отметок 4, что соответствует повороту коленчатого вала на 120 градот начального положения, соответствующего положению поршня первогоцилиндра в ВМТ. С приходом второгоимпульса от датчика циклов 1 изменяется состояние счетных триггеров 43,44 и 45 шифратора 2 так, что исчезает единичный сигнал на первом выходе селектора 3 и появляется единичный сигнал на втором выходе этого селектораПри этом, снимаетсянапряжение с электрогидроклапана 7и первый цилиндр включается в работу. При этом появляется напряжениена электрогидроклапане 8 и выключается подача топлива в пятом цилинд 146938 ре, Запись числа в счетчике 22 начинается после прихода девятого импульса с выхода датчика угловых отметок 4 (три импульса во втором периоде) те, тогда, когда открывается5 вторая схема И 14 и заканчивается в момент прихода одиннадцатого импульса с датчика угловых отметок 4,Приход третьего импульса с выхода датчика циклов 1 обеспечивает появление единичного сигнала только на третьем выходе селектора 3. При этом включается в работу пятый цилиндр и отключается третий, так как появляется напряжение на электрогидроклапане 9. Запись числа в третьем счетчике 23 длится от момента прихода двадцать девятого импульса с выхода датчика угловых отметок 4 до момента прихода тридцать первого имПульса с выхода этого датчика.Приход четвертого кчпульса с вы,хода датчика циклов 1 обеспечивает появление единичного сигнала на чет вертом выходе селектора 3. При этом включается в работу третий цилиндр и отключается шестой, так как появляется напряжение на электрогидроклапане 10. Запись числа в четвертом 30 счетчике 24 будет происходить от момента прихода сорок третьего импульса с выхода датчика угловых отметок 4 до момента прихода сорок пятого импульса с выхода этого датчика.Приход пятого импульса с выхода датчика циклов 1 обеспечит появление единичного сигнала только на пятом выходе селектора 3. При этом включается в работу шестой цилиндр и от ключается второй, так как появляется напряжение на электрогидроклапане 11. Запись числа в пятом счетчике 25 будет происходить от момента прихода пятьдесят седьмого импульса 45 с выхода датчика угловых отметок 4 до момента прихода пятьдесят девятого импульса с выхода этого датчика.Приход шестого импульса с выхода датчика циклов 1 обеспечивает появление единичного сигнала только на шестом выходе селектора 3. При этом включается в работу второй цилиндр и отключается четвертый, так как появляется напряжение на электрогидроклапане 12. Запись числа в шестом счетчике 26 будет длиться от момента прихода семьдесят первого импульса с выхода датчика угловых отметок 4 от момента прихода семьдесят третьего.импульса с выхода этого датчика.Приход седьмого импульса с выхода датчика циклов 1 обеспечивает появление единичного сигнала на седьмом выходе селектора 3. При этом включается в работу четвертый цилиндр двигателя. Одновременна с приходом седьмого импульса с выхода датчика циклов 1 приходит семьдесят третий жпульс с выхода датчика угловых отметок 4 и появляется единичный сигнал на седьмом выходе селектора 6. При этом сигнал с выхода генератора импульсов 19, проходя последовательно через первый делитель частоты 20 и седьмую схему И 27, подается на вычитающие входы первого 2 1, второ- "о 22, третьего 23, четвертого 24, пятого 25 и шестого 2 о реверсивньх счетчиков. Считывание чисел в этих счетчиках идет с частотой в шесть раз меньшей частоты следования импульсов с выхода генератора импульсов 19.Процесс считывания длится два оборота коленчатого вала с семьдесят третьего по восемьдесят пятый импульсы, поступаемые с выхода датчика угловых отметок 4. За это время измеряется средняя длительность рабочего цикла при всех включенных цилиндрах, отнесенная к среднему времени поворота коленчатого вала на 120 град, К концу периода считывания в реверсивных счетчиках 21-26 остаются числа, пропорциональные величине замедления длительности цикла при отключенном цилиндре по сравнению с средней длительностью рабочего цикла. Одновременно с этим в седьмом периоде определяется величина/ /(-1)(1+К), Эта величина подсчитывается седьмым счетчиком 29, сигнал на вход которого поступает через второй делитель частоты 28. Частота следования сигнала с выхода второго делителя частоты 28 в (-1)(1+К) раз меньше, чем частота появления импульсов на выходе седьмой схемы И 27В восьмом периоде измерения производится сравнение числа, записанного в седьмом счетчике 29, с числами, записанными в счетчиках 21-26. Эта операция производится цифровыми схемами сравнения 30-35. Если число, записанное в седьмом счетчике 29, окажется больше числа, записанного в одном или нескольких реверсивныхд 1,= - срср1 срй 1, опреде. 55 7 146938 счетчиках 21-26, то на выходе соответствующей цифровой схемы сравнения 30-35 появляется сигнал и включается индикатор неисправности тогоили иного цилиндра. Приход девяностошестого импульса с выхода датчикаугловых отметок 4,обеспечивает появление единичного сигнала на восьмомвыходе селектора 6, включение восьмой схемы И 42 и сброс на нуль всехсчетчиков и шифраторов. Приход очередного девяносто седьмого импульсас выхода датчика угловых отметок 4эквивалентен приходу первого импульса,15так как девяносто шестым импульсомсхема устройства возвращается в исходное состояние.Сущность изобретения состоит в упрощении технологии и повышении точности определения технического состояния двигателя внутреннего сгоранияпутем измерения длительности рабочихциклов в 1-ом цилиндре двигателя приотключении этого цилиндра, измерения средней длительности рабочегоцикла в цилиндре при всех включенныхв работу цилиндрах двигателя, определения в каждом цилиндре степени замедления длительности, рабочего цик- ЗОла при отключении цилиндра по сравнению со средней длительностью рабочего цикла в цилиндре и определениянеисправного цилиндра в случае, еслистепень замедления длительности рабочего цикла при отключенном цилиндре меньше величины средней длительности рабочего цикла в цилиндре,уменьшенной в (1-1) (1+К) раз,Выбор величины 1 р /(1 1) (1+К) в качестве меры для оценки технического состояния двигателя объясняется следующим. В случае, когда все цилиндры двигателя идентичны (усе в хорошем техническом состоянии) и их вклад в работу двигателя равновелик длительностьцикла в цилиндре при одном отключенном цилиндре определяется при известной средней длительности С рабочего цикла по формулеср Величина замедленияляется из выражения Существующие ГОСТЫ и другие нор/мативные документы допускают возможность неравномерной работы отдельныхцилиндров двигателя. Этот допуск целесообразно учесть, введя коэффициент К, равный степени неравномерности в относительных единицах, допустимый для данного типа двигателя,В том случае, если степень замедления Д С; будет меньше величиныср /(1-1) 1+к), то 1-й цилиндР Развивает недопустимую малую мощность и,следовательно, он неисправен,Использование изобретения упрощает технологию испытаний и уменьшаетих трудоемкость, повышает точностьопределения технического состояниядвигателя внутреннего сгорания, обеспечивая при этом своевременное определение неисправности в том или иномцилиндре.Формула и з о б р е т е н и яСпособ определения техническогосостояния двигателя внутреннего сгорания, заключающйся в замере частоты вращения коленчатого вала приотключении цилиндров, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, замеряют длительность цикла в каждом цилиндре согласно порядку работы цилиндров двигателя от момента, соответствующего положению коленчатого вала в верхнеймертвой точке на такте сжатия, наугловом интервале, равном углу междуочередными вспышками, причем замеряют длительность цикла при отключениицилиндра и при всех включенных в работу цилиндрах двигателя, в каждомцилиндре определяют величину замедления длительности цикла при отключенном цилиндре по сравнению со среднейдпительностью рабочего цикла привсех включенных в работу цилиндрахи считают цилиндр неисправным, есливеличина замедления длительности цикла при отключении цилиндра меньшевеличины средней длительности рабочего цикла, уменьшенной в (1-1)(1+К)раз, где 1 - число цилиндров, К -степень неравномерности в относительных единицах, допустимая для данноготипа двигателя,1469384 Составитель В, Горбунов Техред М.Ходанич гляник акто ктор С, 111 екмар роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина Заказ 1351/4 ВЯЯИПИ Госуд Тираж 788 венного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Ра Подписноеениям и открытиям при ГКНТ Ская наб., д. 4/5