Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Союз Советс СоцивпмстицесРеспублик ЗОБР ИЯ(32) 24.09 (33) Итал ГрсуАарстаеннФ камютет Фраата Мюююетраа СССР юа делам юзюбратенюй н аткрытнй) Дата опублико ия 2) Авторы изобрет1) Заявнтел СПОСОБ ДИАГНОСТСГОРАНИЯ И УСТР 20 и устройст Изобретение относится к приборам для иэмере. пия детонации путем выявления типичных колеба. ний давления или последствий колебаний различ иых частей двигателя, В этих приборах кроме сигнала, свяэанпого с девиацией, всегда присутствуют сигналы шума, связанные с работой деталей машины, резонансов давления и электрические шуИзвестны способы дии ностики, например дви. гателей внутреннего сгорания, по виброакустичес. ким показателям, заключающиеся в том, что измеряют общий виброакустический сиги л, состоящий иэ сигнала исследуемого процесса и шума фона, вьщеляют его и вычитают из общего сигнала, Из вестные устройства для диагностики, например двигателей внутреннего сгорания, содержат измерительный блок, соединешый последовательно через устройство подавления шума фона и первый вен. тиль, управляемый блоколт формирования сигюлов управления, с блоком регистрации, стробирующий блок, связанный параллельно с блоком формирования сигналов управления и устройством подавления шума фона (11.Недостатком известного способа ва для его осуществления является сложность автоИКИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО ЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИ латиэации процесса подавление шума фона, а такнедостаточная эффективность подавления шума фо. Целью изобретения является повышение эф фективности подавления шума фов, а также авто магизация процесса подавления,Указанная цель достигается тем, что шум выде ляют в заданном промежутке времени, пред. шествующем исследуемому процессу, а также тем, что устройство подавления шума фона содержит схему детектора, связанную крез второй вентиль, управляемый блоком триггеров, с пиковым вольтметром, соединенным последовательно через блок усилителя преобразователя - интегратора с сумма. тором, другой вход которого соединен с выходом измерительного блока, Сумматор содержит на вхо дах конденсатор и детектирующий диод, а на выхо де - транзистор.На фиг. 1 изображена возможная блок-схема прибора для измерения детонации двигателя внут. реннего сгорания; на фиг. 2 - электрическая схема сумматора; на фиг. 3: - диаграммы сигюлов, иллюстрирующие работу устройства.Предлагаемый сйособ заключается в том, что шум фона, определя мый как шум, присутствую3нрй в инсервале появления детонации, может быть взаимосвязан с уровнем шума, присутствующего в остальном интервале того же цикла работы двигате ля, прелшествуюцтего интервалу возникновения де тонапии, Для упрощения полный путь, перекрывае мый поршнем в цикле, подразделяют на два промежутка, первый из которых связан с возникновением детонации, а второй - с ее отсутствием.Таким образом, дпя компенсации сигнала, связанного с шумом фона, достаточно иэ общего сигнала, включающего как сигнал детонации, так и сигнал фона, вычесть сипая, пропорциональный интенсивности сигнала фона, присутствующего в той части цикла, которая предшествует детонации,Поскольку начало детонации происходит, как правило, в момент самого высокого давления, измерение шума может осуществляться, например, между моментом зажигания и моментом наиболь. щего давления.Очевидно, что начало такого измерения следует производить не слишком рано, чтобы избежать возможности замера "остаточной" вибрации от детонации цилиндра, в котором перед этим про. изошло зажигание.Устройство лля лиаг 1 юстикн двигателя внутреннего сгорания содержит измерительный блок 1, ко. сорый соединен последовательно через устройство 2 иоданлешся шума фона с перным вентилем 3. Вен. тиль 3 управляется блоком 4 формирования сигналов управления и связан с блоком 5 регистрацли. Устройство содержнт стробирующий блок 6, свя. эанный параллельно с блоком 4 формирона 1 пся снгнапон управлении и устройссном 2 поланления гцума фсни, которое содержит схему легектора 7, снициную через горой вентиль 8, управляемый блоком 9 сриггерон, с пиковым нолыметромО. Вольс метр 10 соединен последовательно через блс 1 к 1 усилиселя.преобразователя.интегратора с сумматором 12. Сумматор 12 соединен также с ны. холом нэмерителыгого блока 1. Блок 5 регистрации вьцнншен н ниде последовательно соелннеюгых пер ого интегратора 13, второго пикового вольтметра 14, второго шггегратора Я 5 и регистра гора 16.Измеригельный блок 1 содержит преобразова тель 17 вибраций, связанный с фильтром. усилите.лем 18, Стробирующнй блок 6 содержит датчик 19 соединенный с формирователем импульсов 20, 1 лок 4 формирования сигналон управления со.держи срип ерную схему 21, связанную одним ны.холом с третьим интегратором 22 непосредстнешю, а другим . - через конденсаторы нагрузки 23 и 24 и усгройстна постоянного тока разряда 25 и 26. Вы.холы интегратора 22 связаны также с логической схемой 27. На выходе трнггерной схемы 21 парал.лельно схеме с элементами 22 - 26 подключена вторая аналогичная схема (на чертежах не показана), входы которой перевернуты относительно входов изображенной схемы. Сумматор 12 (фиг. 2) содер.жнт на входах конденсатор 28 и детектирующии диод 29, а на выходе - транзистор 30,Устройство работает след)ющим образом.Сигнал зажигания, приведенный на фиг, За,поступает с датчика 19 и подается на формирова.тель импульсов 20, который вырабатывает иьпсульсы (фиг, Зб), синхронные сигналам эажигапя иимеющие постоянную амплитуду и длительность.Эти импульсы подаются на блок 4 формированиясигналов управления, а именно на грютерную схе.му 21, Поэтому на ее ныхоие появляются сигналы,10 показанные на фиг. Зв и Зг. На выходе блока 4появляются сигналы, поступающие на управлениепервым вентилем 3.На выходе схемы, аналогичной схеме с элементами 22 - 26, сигналь, входа будут иметь внд как на15 риг, Зг и Зн, соответственно, то есть переверну 1 ыми относительно сигналов на нхоле н блок 4.На первый вентиль 3 подается сигнал (фиг. Зм),полученный следующим образом. Преобразова.тель 7 вибраций, полученных н результате летона3 ции, подает связанные с ней сигналы на фильтр.уси.шггель 18, Сигнал (фиг. Зж), связанный с летонаци.ей, совместно с шумом фона подается с однойстороны на сумматор 2 и с другой стороны насхему детектора 7, предсганлиющую собой схемуИ типа "восстановителя постояш 1 ого тока" и второйвентиль 8, Схема детектора 7 детектирует сигнал(фиг. Зж 1 поступаннннй с блока фнлыра-усили.тели 18.Второй вентиль 8 позволяет пройти сигналуЗО иоступаюнсему с легектора 7, только при наличиисигнала (фнг. Зе), постуна 1 ощего с блока 9 триггеров,Блок 9 . рнггеров становится проводящим сиг.палы нол действием импульса зажигаюся (фиг, Зб)85 от формиива селя имнульсо и з 1 ем возвращаетсян исходное соссояине пе 1 едшм фрснггом сигнала(фнг, Зд) ос логической схемы 27. Сигнал (фиг.Зз), постунаюнсцй со нсорого нентшя 8, соотнег.сгнующсн исенсиосси колебаний, нрисутствую 40 щнх неносрепсгненно перед нозщскноненнем дето.нации, подается на пиковый вольтметр 1 О, усинонленный н исходное состояние импульсом (фиг. Зб),п,ктупающим от системы зажигания, т,е, от стробирукпнего блока 6.45 Сипсал (фиг. Зи), поступающий с пиковоговольтмесра 10, подается на блок усилителя-преобразователя-интегратора 11.Сигнал (фнг, Зк), поступающий иэ блока 11,подается на сумматор 12, Следовательно, снпил наМ фиг, Зм на его выходе состоит из сипела на фиг,Зж, минус сигнал на фиг. Зк, сняэашцай с шумом1фона. Поэтому. н первом вентиле 3 сшнал (фнг.Зд), поступающий из блока 4, дает возможностьпройти сигналам (фиг. Зм), поступающим с сумма.55 тора 12,и таким способом оказывается возможнымполучить сипал (фиг. Зн), поступающий на первыйинтегратор 13 с малой постоянной времени, а с негопа второй пиковый вольтметр 14, установлешый висходное состояние перонным фронтом сигнала60 (фиг, ЗЛ), поступинц 1 его с блок 4, Сигнал (фиг.6Зо), поступающий с вольтметра 14,усредняется вто.рым интегратором5,иа выходе которого образуется сигнал (фиг. Зп), связанный только с интенсивностью детонации (то есть беэ шума фона). Регистратор 6 представляет собой элемент для репгстра.ции, индикации и тому подобное.Сумматор 12 содержит конденсатор 28, детек.тирующнй диод 29 и транзистор ЗО, включенныйкак эмиттерный повторитель. Благодаря элемеи.там 28 и 29 через сумматор2 проходит только тачасть сигнала (фиг. Зж), поступающего с измерительного блока 1, которая выше (отрицательного)уровня напряжения (фнг, Зл), поступающего сблока1. Следовательно, выход транзистора,30представляет сумму сигналов по фиг, Зж и Зк,Устройство для диагностики двигателя внутрен.него сгорания, предназначенное для автоматического подавления шума фона в приборе измерениядетонации, может использоваться в других прибо.рах, подходящих для обнаружения периодическогоявления, сипцлы которого всегда взаимодействуютс шумом фона, например, в области геофизическихизысканий посредством многократных зарядов, вмедицинских регистрирующих приборах и так далее,Формула, изобретения1, Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания по виброакустическим показателям, за.ключающийся в том, что измеряют общий виброакустический сигнал, состоящий из сигнала иссле.ду:.чого процесса и шума фона, выделяют шум фона и вычитают его иэ общего сигнала, о т л и.ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эф.фективности, шум фона выделяют в заданном промежутке времени, предцкствующем исследуемому процессу.2. Устройство для осуществления способа по и.1, содержащее измерительный блок, соединенный 1 р последовательно через устройство подавления шумафона и первый вентиль, управляемый блоком фор.мировання сигналов управления, с блоком регист.рации, стробирующий блок, связанный параллельно с блоком формирования сигналов управления и р устройством подавления шума фона, о т л н.ча ющееся тем, что, с целью повышения эф.фективности, устройство подавления шума фона содержит схему детектора, связанную через второй вентиль, управляемый блоком триггеров, с пико. яф вым вольтметром, соединенным последовательночерез блок усилителя преобразователя-интегратора с сумматором, другой вход которого соединен с выходом измерительного блока;3, Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с л 36 тем, что сумматор содержит на входах кондежатори детектнрующий диод, а на выходе - транзистор,Источники информацни, принятые во вниманиепри экспертизе:Э1, Сидоренко М, К. Виброметрия газотурбинных двигателей, М., "Машиностроение", 1973,с. 153-159, 215-217.Составитель Н. Патрзхольцевгедактор М Васильева Техред А. Демьянова Корректор А, Кравжнк э 2095/2 Н ПП " Патент ф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1101 ПИ Государственного по делам изоб 11 Э 035, Москва, Ж мнтетаретений и 5, Рауш Подписноевета Министров СССтир ьггнйкаянаб и 4/5