Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ СПУБЛИН 9) И 1) А 1)5 С 01. М 15/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСК СВИДЕТЕЛЬСТВ уры и цилиндро-пор льных двигателе достигается те ехнического сос ючающийся в изм рения коленчато невои группыПоставленная что способ оценояния двигателя, рении углового о веса в пределах по углу поворота еренного значедиз цел зак уск заданного диапазона вала и сравнении из ТЕХНИЧЕСКОГО СОСУТРЕННЕГО СГОРАДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕем ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИГКНТ СССР(71) Куйбышевский институт инженержелезнодорожного транспорта(54) СПОСОВ ОЦЕНКИТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВННИЯ И УСТРОЙСТВОНИЯ(57) Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгоранияв частности к способам и устройствамдля оценки технического состояниядвигателей. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа и устройства, заключающееся в дифА енцированном распознавании деА ов топливной аппара ния с эталонным, дополнен одновременным измерением угла опережения и продолжительности впрыска топлива, а показатель технического состояния двигателя определяется при сравнениин совокупности измеренных параметров с эталонными. Устройство, реализующее способ оценки технического состояния двигателя, содержащее датчик 1 положе-О ния коленчатого вала, датчик 2 ралочего процесса форсунки, усилитсль 3, блок 4 индикации, дополнительно( снабжено фильтром 5, аналого-фицровым преобразователем 6, программируемым задатчикам 7, генератором 8 опорной частоты, эл ентом И 9, регистром 10 памяти, блоком 11 обработки информации. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 7 ил.разом.При работе дизельного двигателяизмеряется угловое ускорение коленчатого вала в период между началом иокончанием впрыска топлива Аорсункой.Вместе с этим измеряются угол опережения и длительность впрыска топлива.Совокупность этих параметров принимается в качестве показателя технического состояния двигателя при сравнении их с эталонными значениями, Поуглу опережения и продолжительностивпрыска судят о техническом состоянии топливной аппаратуры, а по Аорме 45кривой ускорения - о состоянии цилиндро-поршневой группы, при этомучитывается взаимное влияние указанных параметров,Устройство для реализации способасодержит датчик 1 углового положенияколенчатого вала, датчик 2 рабочегопроцесса форсунки, усилитель.З, блок4 индикации, Аильтр 5, аналого-циАровой преобразователь 6, программи 55руемый задатчик 7, генератор 8 опорной частоты, элемент И 9, регистр10 памяти, блок 11 обработки инАормации,Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, в частности к способам и устройствам для оценки технического состояния двигателей.Пель изобретения - повышение точ. - ности оценки технического состояния, заключающееся в дифАеренцированном распознавании дефектов топливной аппаратуры и цилиндро-поршневой груп - пы дизельных двигателей.На Аиг. 1 представлена схема устройства для определения технического состояния двигателей; на Аиг, 2 сигнал с датчика процесса от подъема и посадки иглы форсунки; на Аиг,З импульсы с второго выхода датчика положения; на Аиг, 4 - импульс с первого выхода датчика положения; на Аиг. 5 - сигнал с выхода задатчика, разрешающий работу генератора опорЙой частоты и прохождение импульсов с датчика положения, на Аиг. 6 - им.пульсы записи в регистр, которые поступают с первого выхода аналогоцифрового преобразователя на первый вход регистра (управляющий вход); на фиг. 7 - инАормация, записываемая в регистр.Способ осуществляют следующим об 10202530 Датчик рабочего процесса Аорсункичерез усилитель и Аильтр подключенк первому входу аналого-циАровогопреобразователя, к второму входу которого через программируемый задатчики генератор опорной частоты подключены два выхода датчика положениявала. Программируемый задатчик связан также с вторым выходом блока обработки инАормации. Второй выходдатчика углового положения вала ивыход задатчика соединены также свходами элемента И, выход которого,как и выходы аналого-циАрового преобразователя, подключены к входам регистра памяти, расположенного навходе блока обработки инАормации, связанного с блоком индикации.Устройство работает следующим образом,Перед диагностированием устанавливают датчик 1 положения на двигатель и жестко связывают его с валомдвигателя. Датчик 1 положения преобразует вращательное движение вэлектрические импульсы, количествокоторых пропорционально угловом,перемещению вала. С второго выходадатчика 1 положения снимается серияимпульсов за один оборот вала, с первого выхода - один импульс за одиноборот вала, Предварительно исходяиз циклограммы работы двигателя, напервый вход задатчика 7 с второговыхода блока 11 обработки инАормациизаносятся Аазы начала и конца измерения.После пуска двигателя и выводаего на режим сигнал с датчика 2 рабочего процесса Аорсунки, амплитудуи форму которого необходимо измерятьи анализировать для определенияначала и конца подачи топлива в цилиндр двигателя, последовательнопроходит усилитель 3, Аильтр 5 и по"ступает на первый вход аналого-циАрового преобразователя 6. АналогоциФровой преобразователь 6 преобразует входной аналоговый сигнал в циАровой код, пропорциональный амплитуде сигнала от подъема и посадки наседло иглы Ьорсунки. Одновременноимпульсы с датчика 1 положения поступают на входы эадатчика 7 и первый вход элемента И 9. Импульсом спервого выхода датчика 1 положениязадается начало счета задатчику 7,который подсчитывает импульсы, по30 Ь = 12 35 40 45 50 55 5 16 ступающие с второго выхода датчика 1 положения.Измерение начинается при совпадении числа поступающих импульсов с второго выхода датчика 1 положения на третий вход задатчика 7 и числового кода, соответствующего Аазе начала подачи топлива топливным насосом высокого давления, т.е. до начала подъема иглы Аорсунки и подачи топлива в цилиндр двигателя. В этот момент с выхода задатчика 7 на один из входов элемента И 9 поступает сигнал, разрешающий прохождение импульсов с второго выхода датчика 1 положения на третий вход регистра 10. Этим сигналом задатчик 7 разрешает работу генератору 8 опорной частоты, который подает импульсы высокой частоты на второй вход аналого-циАроного преобразователя 6 для его запуска.Частота иппульсов опорного генератора 8, т.е, частота стробирования аналого-циАроного преобразователя 6, выбирается согласно теореме Котельникова где С - максимальный интервал между отсчетами, при котором имеется возможность безошибочно восстанавливать дискретизируемую Аункцию х(й) по дискретным отсчетам,Й - частота среза, т,е. максимальная частота в спектре входного сигнала.По окончании каждого преобразования с ,первого выхода аналого-циАрового преобразователя 6 подается сигнал записи на первый вход регистра 10. По Аронту этого сигнала происходит запись н регистр 10 с второго и третьего входов, В и разрядон регистра 10 по второму входу записывается код, представляющий числовой эквивалент сигнала с датчика 2 процесса, где и число разрядов аналого-цифрового преобразователя 6. Одновременно в п+1 разряд регистра 10 по третьему входу записывав ется инАормация об угловом положении сигнала с датчика 2 процесса, т.е. информация о наличии или отсутствии сигнала с датчика 1 положения 297786(фиг.2-7) где точкой обозначена информация, записанная в и разрядов регистра по второму входу, крестом обозначена информация н и+1 разряде регистра10, записанная по третьему входу регистра, т.е. наличие логической единицы. Ввиду наличия неравномерности вращения вала даже внутри одного оборота период импульсов различен,Таким образом инАормация о процессе с датчика 2 процесса "привязывается" к Аазе положения вала, а так как стробирование аналого-циАроного преобразователя 6 производится постоянной частотой генератора 8 опорной частоты, то осуществляется также и временная привязка инАормации с датчика 2 процесса.Следовательно, инАормация о процессе с выхода регистра 10 поступает на вход блока 11 обработки информации, "привязанной" к фазе вала двигателя. Блок 11 обработки инАормации считывает эту инАормацию и хранит до конца измерения.Измерение заканчивается при совпадении количества импульсов, посту- пающих на третий вход задатчика 7, и 5 10 15 20 25 числового кода, соответствующего фазе успокоения процесса от посадки иглы Аорсунки на седло,По окончании измерения блок 11 обработки информации анализирует полученную инАормацию, вычисляет угол,опережения и продолжительность нпрыска, угловое ускорение коленчатого вала на угловом интервале от началавпрыска до окончания, сравнивает с эталонными и выводит результаты иагностики на блок 4 индикации. Предлагаемый способ оценки техническогосостояния двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления позволяет применять его для дизельных двигателей с различным положением кривошипон, коленчатого вала,а также дифференцировать деАекты топливной аппаратуры и цилиндро-поршневой группы, что невозможно было осуществить, используя только угловыеускорения коленчатого вала. формула изобретения 1. Способ оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания, заключающийся н измерении углового ускорения коленчатого вала в пре 1629778 8делах заданного диапазона по углу поворота вала в конус такта сжатия начале такта расиирения и сравнении измеренного значения с эталонным, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьшения точности оценки технического состояния, угловое ускорение измеряется в диапазоне угла поворота вала от начала до окончания влрыска, одновременно с этим дополнительно измеряются угол опережения и продолжительного впрыска топлива, а показатель технического состояния двигателя определяется при сравнении совокупности измеренных параметров с эталонными.2, Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик положения коленчатого вала с днумя выходами, последовательно соединяемые датчик рабочего процесса Аорсунки и усилитель, блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности оценки технического состояния, оно дополнительно содержит Аильтр, аналого-цифровой преобразователь с двумя входами и двумя выходами, программируемый задатчик с тремя входами и одним выходом, генератор опорной частоты, 1 элемент И, регистр памяти с тремявходами и одним выходом, блок обработки инАормации с одним входом и 5двумя выходами причем выход усилиУтеля через Аильтр соединен с первымвходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого через генератор опорной частоты связан с выходом программируемого задатчика, кпервому входу задатчика подключенвторой выход блока обработки инАор"мации, второй и третий входы задатчика соединены соответственно с первым и вторым выходами датчика рабоче-.го процесса Аорсунки, выход задатчика подключен также к одному извходов элемента И, к другому входуэлемента И подключен второй выходдатчика рабочего процесса, выход элемента И связан с третьим входом регистра памяти, первые два входа которого соединены с выходами аналогоциАрового преобразователя, выход ре гистра памяти подключен к первомувходу блока обработки инАормации, аего выход соединен с входом блокаиндикации.3Устройство по и. 2, о т л и ЗО ч а ю щ е е с я тем, что в качествеблока обработки информации используется ЭВ 1.Т СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 433ВНИИПИ Госуд твенно 11303 Тираж 3о комитета Москва,о изобре 35, Рауш Подписноениям и открытиям при Гая наб д, 4/5