Способ определения температурного поля газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИИ ЗОВРЕТЕ Н И иК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 63 Сотое СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт, саид-ву(22) Заявлено 27.06.83.(21) 1935689/25 с присоединением заявки М 3249979/25 5/003/ОО 3 Ьеударатееннце кемнтет СССР йв делам нэебретеннй н еткрытнй3) Приоритет -Опубликовано 23,12.82 Дата опубликования оп вллетеиь1.4 6.5 88,8 2.8Г нияlктвенков и Ю. Л.Маслов 72) Авторы изобретеии Круглов, А осковское ордене Ленина, ордене Окееорвскод Ревонкййр 3ордена Трудового Красного Знамени высшее гехническоеучилище им, Н. Э. Баумана) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОГАЗОВ В БИЛИНДРЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЩЕСТВЛЕНИЯ аг ю Изобрегение огносигся к гехнике измерения температуры газов в рабочих полостях тепловых машин периодического действия, в часгносги в поршневых двигателях внутреннего сгорания.5Известен способ определения гемпературного поля газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что на заданных скоростном и нагрузочном режимах в камеру сгорания цилиндра вводят на время измерения датчик температуры и регистрируют температуру газов.Устройство для осущвсгвления известного способа содержит корпус, снабженный элементами крепления к головке цилиндра дВигателя, закрепленную на кор-. пусе гильзу со съемной крышкой, подвижный плунжер, размещенный в гильзе, подпружиненный относительно корпуса и образующий торцовую полость с крышкой, и шток с датчиком температуры, установленный подвижно в корпусе и связанный с плунжером 113 2вВ известном способе определения гемперагурного поля измерение темпер гуры газов производят погружением да чика температуры в полость цилиндра, причем погружение и возврат датчика в исходное положение не синхронизирован с гекущим положением поршня, поэтому глубина погружения, и следовательно, и определяемое гемперагурное поле ограничено высогой камеры сгорания. Кроме того известному способу и усгройству присуще сравнительно невысокая гочносгь, вследствие необходимости обеспечения повышенной прочносги чувствительного элемента датчика температуры, так как измерение производяг во всем. рабочем цикле, включая периоды воспламенения и горения горючей смеси., Бель изобретения - увеличение полноты и гочносги определения температурного поля газов в каждом из тактов рабочего процесса.Для достижения поставленной цели .датчик гемпературы дополнигельно переканапьной фарфоровой соломки и двухтермоэлектродов с электрическими выводами и чувствительным элементом 19.Датчик 14 монтируется в штоке 13,Шток 13 в нижней чвсги выполненв виде гарельчатого клапана, а корпусв этой части снабжен седлом, В цилиндрической поверхности штока 13 в зонеразмещения чувствительного элемента1 р 19 датчика 14 температуры выполненыотверстия 20 для сообщения полостиштока 13 с измеряемой средой.В зависимости от размерности цилиндра исследуемого двигателя в конструкции15 прибора возможна регулировка глубиныпогружения штока,Для контроля за движением штокав корпусе установлен датчик 21 перемещения, срабатывающего от кольца 22,20 закрепленного на штоке 13.Устройство, работает следуюшим образом.При подаче электрического сигналагВ управляющий электромагнит 16 прибора 1 через блок 6 управления от датчика 4 угла поворота коленчатого вала,якорь электромагнита 1 6, воздействуяна клапан 15, открывает доступ сжатому воздуху в торцовую полость 12 между крышкой 9 и плунжером 10. Сжатыйвоздух приводит в движение плунжер 10и связанный с ним шток 13 с датчиком14 температуры Шток 13 погружвегсяв цилиндр 3 двигателя, открывая доступгазам через отверстия 20, в штоке 1335к чувствительному элементу 19 двгчика 14,При достижении верхней кромкой плунжера 10 отверстий 18 в гильзе 8 сжатый воздух начинает выходить в вгмос 40феру и шток 13 под действием пружины11 возрашается в исходное положениеи перекрывает доступ газам к чувствиПри прекращении воздействия импуль 45са тока электромагнит 16 электропневматического клапана 15 закрывается и разобщает источник 17 сжатого воздухвот торцовой полости 12 между крышкой9 и плунжером 10,Измерение поля температур газов вцилиндре двигателяв отдельных гактахсжатия, расширения и газообмена, обеспечивается выбором определенного положения коленчатого вала, соагветсгвуюшего этим тактам, при котором срабатывает датчик угла поворота,Использование электромагнита в пневматической системе погружения подво 3 МЗмешают по высоте цилиндра в соответствии с углом поворота коленчатого велав течение одного рабочего цикла отдельно в каждом из тактов сжатия, расширения и гвзообмена, и регистрируют мгновенные значения температур газов дифференцированно,При этом устройство для определения температурного поля в цилиндре двигателя внутреннего сгорания дополнительно содержит электропневматический клапан, установленный на крьпцке гильзы,датчик угла поворота коленчатого валадвигателя, связанный с последним блокуправления элекгропневматическим клапаном и источник сжвгогб воздуха, подключенный через элекгропневматическийклапан к торцовой полости между крышкой и плунжером, причем гильза снабжена отверстиями, сообщающими торцовуюполость с атмосферой в крайнем нижнеми оложении плунжера.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства для определения температурного поля; на фиг, 2 - исполнительныймеханизм для ввода датчика температуры, разрез.Устройство содержит прибор 1 дляизмерения температуры, установленныйв головке 2 цилиндра 3, датчик 4 углаповорота коленчатого вала 5 и связанный с датчиком 4 блок 6 управленияприбором 1 (фиг. 1),Прибор 1 усгройства (фиг. 2) содержит корпус 7, снабженный элементамикрепления к головке цилиндра двигателя, закрепленную на корпусе 7 гильзу8 со съемной крышкой 9. Внутри гильзы8 размещен подвижный плунжер 10,подпружиненный пружиной 11 относительно корпуса 7 и образующий с крышкой9 торцовую полость 12. В корпусе 7подвижно установлен полый шток 13 сдатчиком 14 температуры связанныйс плунжером 10,Усгройсгво снабжено элекгропневмагическим клапаном 15 с управляющимэлектромагнитом 16, установленным нвкрьпцке 9 гильзы 8,оИсточник 17 сжатого воздуха подключен через клапан 15 к горцовой полости 12 между крышкой 9 и плунжером10, в гильза 8 снабжена отверстиями18, сообщающими торцовую полость 12с атмосферой в крайнем нижнем положении плунжера 10.Датчик 14 температуры представляет собой отдельную съемную конструкцию, состоящую из корпуса датчика, двухОЫ 4 тельному элементу 19 датчика 14.ляет автоматизировать процесс измерения температуры при полной синхронизации погружения штока с процессами, происходящими в цилиндре двигателя. Синхронизация этих процессов позволяет исклю чить возможность столкновения штока с поршнем дВигателя, что позволяет увеличить ход штока и измерить температуру во всем объеме цилиндра.В связи с возможностью изменения момента срабатывания датчика угла поворота и регулировки хода прибора без изменения режима работы двигателя, температурные поля газов в цилиндре, полученные предлагаемым способом и 15 устройством как для отдельных тактов так и для всего цикла, отличаются большей полнотой и точностью.20Ф ормул а изобретения1. Способ определения температурного поля газов.в цилиндре двигателя 25 внутреннего сгорания, заключающийся в том, что на заданных скоростном и нагрузочном режимах в камеру сгорания цилиндра вводят на время измерения датчик температуры и регистрируют температуру газов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения полноты и точности определения температурногополя в каждом цикле рабочего процесса, датчик температуры дополнительно пере 35 мешают по высоте цилиндра в соответст-вии с углом поворота коленчатого вала в течение одного рабочего цикла отдельно в каждом изтактовсжагия, расширения и газообмена, и регистрируют мгновенные значения температур газов дифференцированно.2 . Устройство для .определения температурного поля газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, снабженный элементами крепления к головке цилиндра двигателя, закрепленную на корпусе гильзу со съемной крышкой, подвижный плунжер, размещенный в гильзе, подпружиненный относительно корпуса и образующий торцовую по-:и лость с крышкой, и шток с датчиком температуры, установленный подвижно в корпусе и связанный с плунжером, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уве-, личения полноты и точности определения температурного поля в каждом цикле рабочего процесса, оно дополнительно содержит электропневматический клапан, установленный на крышке гильзы, датчик угла поворота коленчатого вала двигателя, связанный с последним блок управления электропневматическим клапаном и источник сжатого воздуха, подключенный через электропневматический клапан к торцовой полости. между крышкой и плунжером, причем гильза снабжена отверстиями, сообщающими торцовую полость с атмосферой в крайнем нижнем положении плунжера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Пагануцци В. Б. Прибор для измерения температуры газа в цилиндре дизеля, Сб. "Исследование двигателей внутреннего сгорания". М., Машиностроение, 1 964, с. 86-92.