Устройство для оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 И 51) 4 С 01 И .15 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ А ЬС ВТОРСНОМУ СВИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ НЕРАВНОМЕРНОСТИ РАЬОТЫ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ юл. Ф ЗСв, Б.Т.Комойленко,.Стрелков ов,7) обретение позволяет нальные возможности ункц содерют последова ленные датчик 1 пол о вала, формироват ЕБ-триггер Э, 4 ил(56) АвторскоеМ 1139992, кл,расширить устр-ва, ельно жения коель 2 имьтр 6882чиков 24, 25. Выходы счетчиков 24, 25связаны с четвертыми входами Э И 1112 и 13, 14 соотв а их установочныевходы - с выходами Э ИЛИ 46, 47, входы к-рык.:связаны с выходами Э И17, 18, 19, 20. Выходы Э И 11, 12связаны с входами селекторов (С)26, 27 и Э И 28, 29, ЗС, 31, а выходыЭ И 13, 14 - с входами С 32, 33 иЭ И 34, 35. Выходы С 26, 27 связаныс входами соотв, Э И 29, 31 и 28, 30,а выходы С 32, 33 - с входами соотв.Э И 34, 37 и 35, 36. Выходы Э И 28,34 связаны с входами Э ИЛИ 39, выходыЭ И 29, 36 - с входами Э ИЛИ 41, выходы Э И 30, 37 - с входами Э ИЛИ 43,а выходы Э И 31, 35 - с входами Э ИЛИ ; 45, Выходы Э 39, 41, 43, 45 сооб. щены с входами индикаторов 38, 40,42, 44 соотв. 1 ил. 1416 нижних частот и генератор 21 импульсов. Прямой выход КБ-триггера 3 подключен к первым входам элементов (Э) И 7, 8, 9, 1 С, а его инверсный выход - к первым входам Э И 11, 12, 13, 14 и входу Э 15 задержки. Прямой выход Т-триггера 5 подключен к входу Т-триггера 16 и вторым входам Э И 7, 9, 13, 14, 17, 18, а инверсный выход Т-триггера 5 - к вторым входам Э И 8, 10, 11, 12, 19, 20, Прямой выход Т-триггера 16. подключен к третьим входам Э И 7, 8, 11, 13, 19, 17, а его инверсный выход - к третьим входам ЭИ 9, 10, 12, 14, 18, 20, Выход генератора 21 связан с К-входом КБ-тригге-" ра 3 а выход генератора 4- с четвертымиФ1 входами Э И 7, 8, 9, 10. Выходы , Э И 7, 9 и 8, 10 связаны с входами Э ИЛИ 22, 23 соотв., а выходы Э ИЛИ 22, 23 - с суммирующими входами счет20 Изобретение относится к испытанию .двигателей, в частности к диагностированию двигателей внутреннего сгорания, и может Ьыть использовано дляоценки технического состояния цилиндров двигателя.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устройства,На чертеже представлена схема 10устройства.Устройство. содержит включенныепоследовательно датчик 1 положенияколенчатого вала и формирователь 2импульсов, выход которого подключенк 15Б-входу КБ-триггера 3, к входу вто-рого генератора 4 импульсов и входупервого Т-триггера 5. Прямой выходКБ-триггера 3 подключен к входуфильтра 6 нижних частот и первымвходом первого, второго, третьегои четвертого элементов И 7- 10, Инверсный выход КБ-триггера 3, подключен к первым входам пятого-восьмогоэлементов И 11-14 и входу элемента 2515 задержки.Прямой выход первого Т-триггера 5подключен к входу второго Т-триггера16 и вторым входам первого, третьего,седьмого-десятого элементов И 7, 9, 330 13, 14, 17 и 18, а инверсный выходпервого Т-триггера 5 подключен квторым входам второго, четвертого,пятого, шестого, одиннадцатого идвенадцатого элементов И 8, 10, 11, 12,19 и 20. Прямой выход второго Т-триг-гера 16 подключен к третьим входампервого, второго, пятого, седьмого,одиннадцатого и девятого элементовИ 7, 8, 11, 13, 19 и 17, а инверсныйвыход этого триггера подключен ктретьим входам третьего, четвертого,шестого, восьмого, десятого и двенадцатого элементов И 9, 10, 12, 14,18 и 20. Выход фильтра 6 подключен квходу первого генератора 21 импульсов, выход которого связан с К-входом КБ-триггера 3, Выход генератора4 импульсов подключен к четвертымвходам первого-четвертого элементовИ 7-10, Выходы первого и третьегоэлементов И 7 и 9 подключены к первому и второму входу первого элемента ИЛИ 22 соответственно, Выходы второго и четвертого элементов И 8 и 1 Оподключены к первому и второму входувторого элемента ИЛИ 23 соответственно, Выход первого элемента ИЛИ 22связан с суммирующим входом первогосчетчика 24 и с вычитающим входом141688 второго счетчика 25Выход второго элемента ИЛИ 23 связан с вычитающим входом счетчика 24 и с суммирующим входом счетчика 25. Выход счетчика 24 подключен к четвертым входам пя.5 того и шестого элементов И 11 и 12, а выход счетчика 25 подключен к четвертым входам седьмого и восьмого элементов И 13 и 14. Выход10 пятого элемента И 11 связан с первыми входами первого и второго селекторов 26 и 27 и с первыми входами тринадцатого и четырнадцатого элементов И 28 и 29. Выход шестого элемента И 12 связан с вторыми входами первого и второго селекторов 26 и 27 и с первыми входами пятнадцатого и шестнадцатого элементов И 30 и 31. Выход седьмого элемента И 13 подключен к первым входам третьего и четветого селекторов 32 и 33 и к первым входам семнадцатого и восемнадцатого элементов И 34 и 35. Выход восьмого элемента И 14 подключен к 25 вторым входам третьего и четвертого селекторов 32 и 33 и к первым входам девятнадцатого и двадцатого элементов И 36 и 37. Выход второго селектора 27связан с вторыми входами тринадцатого З 0 и пятнадцатого элементов И 28 и 31, Выход первого селектора 26 связан с . вторыми входами четырнадцатого, и шестнадцатого .элементов И 29 и 31. Выход третьего селектора 32 подключен к вторым входам семнадцатого и двадцатого элементов И 34 и 37. Выход четвертого селектора 33 подключен к вторым входам восемнадцатого и девятнадцатого элементов И 35 и 3640 Вход первого индикатора 38 через третий элемент ИЛИ 39 связан с выходами тринадцатого и восемнадцатого элементов И 28 и 34. Вход второго ин" дикатора 40 через четвертый элемент 45 ИЛИ 41 связан с выходами четырнадцатого и девятнадцатого элементов И 29 и 36. Вход третьего индикатора 42 через пятый элемент ИЛИ 43 связан с выходами пятнадцатого и двадцатого элементов И 30 и 37. Вход четвертого индикатора 44 через шестой элемент ИЛИ 45 связан с выходами шестнадцатого и восемнадцатого элементов И 3 1 и 35. Первые входы элементов И 17, 18, 19 и 20 подключены к выходу элемента 15 задержкиВыходы одиннадцатого и двенадцатого элементов И 19 и 20 через седьмой эле 24мент ИЛИ 46 связаны с установочнымвходом первого счетчика 24, а выходыдевятого и десятого элементов И 17 и 18 через восьмой элемент ИЛИ 47 связаны с установочным входом второго счетчика 25.Устройство работает следующим образом,Сигналы положения коленчатого вала с датчика 1 поступают на формирователь 2 импульсов, с выхода которого входная последовательностьимпульсов сЭ, временные интервалы между которыми при неравномерной работе цилиндров неодинаковы, поступает на Б-вход КБ-триггера 3, генератор 4 импульсов и первый Т-триггер 5. КБ-триггер 3 запускается импульсами Формирователя 2, а сбрасывается импульсами, поступающими на его К в вх с выхода управляемого генератора 21 импульсов. Частота сд следования импульсов с выхода генератора 21 импульсов при отсутствиц управляющего напряжения на его входе выбирается заведомо меньшей номинальной частоты ь 3 следования импульсовнс выхода Формирователя 2 импульсов. Длительность сигнала высокого уровня на прямом выходе КБ-триггера 3определяется Фазовым сдвигом междуимпульсными последовательностями свыхода управляемого генератора 21импульсов и с выхода формирователя2 импульсов и зависит от начальнойразности частот Оо и сд . Напряжение с выхода КБ-триггера 3 черезФильтр 6 нижних частот поступаетна вход управляемого генератора 21импульсов. При этом происходит автоматическая подстройка частоты следования импульсов сьев с выхода этогогенератора 21 к значению м, . Импульсы от генератора 21 сдвинуты пофазе в сторону отставания на угол 3 по отношению к импульсам Формирователя 2, Величина угласдвига фаз пропорциональна требуемой величинеуправляющего напряжения, необходимого для подстройки частоты управляемого генератора 2 1 импульсов к частоте и), следования импульсов. Генератор 4 импульсов генерирует импульсы Е высокой частоты, поступаю щие через первый - четвертый элементы И7-10 на входы первого и второго реверсивных счетчиков 24 и 25 и обеспечивающие измерение угловых отрезков . Пер"5 14168вый импульс с выхода формирователя 2импульсов обеспечивает переход вединичное состояние обоих Т-триггеров 5 и 16, открытие первого элемента И 7, который через первый элемент5. ИЛИ 22 обеспечивает запись в первомреверсивном счетчике 24 и считываниево втором реверсивном счетчике 251числа импульсов И за время прохож 1дения углового отрезка., пропорционального скольжению угловой частоты о 3 вращения в течение такта рабочего хода в первом цилиндре по отношению к частоте о) , Второй импульсс выхода формирователя 2 устанавливает единичный сигнал на инверсномвыходе первого Т-триггера 5, приэтом открывается второй элемент И 8,который через второй элемент ИЛИ 23обеспечивает считывание в первомреверсивном счетчике 1 и записьво втором реверсивном счетчикеЦчисла И, пропорционального скольжению частоты вращения вала в течение рабочего хода во втором попорядку работы цилиндре.В результате этого оставшееся впервом реверсивном счетчике 24 число пропорционально величине относительной степени неравномерности работы цилиндров.Если число, оставшееся в первомреверсивном счетчике 24, превышаетдопустимое значение число оставше Ф35еся в счетчике, по абсолютному значению больше допустимого. Зтотфакт фиксируется одним из селекторов26, 32 или 27, 33, Селекторы 26 и 32настроены на положительное число,селекторы 27, 33 - на отрицательное1число. При сравнении чисел И и Ивозможны три исхода. В первом случае. разность чисел положительна и превышает допустимое значение, соответ 4 Вствующее настройке первого селектора 26, во втором случае разностьИ -М отрицательна и превышает допустимое значение, соответствующее настройке второго селектора 27, в третьем случае абсолютная величина раэ 1 цности Х -Х не превышает допустимоезначение. В первом случае после включения селектора 26 и четырнадцатогоэлемента И 29 через четвертый элемент55ИЛИ 41 включается индикатор 40 неисправности второго по порядку работыцилиндра 40. Во втором случае послевключения селектора 27 и тринадцатого 82 6элемента И 28 через третий элемент ИЛИ 39 включается индикатор 38 неисправности первого по порядку работы цилиндра. В третьем случае селекторы 26 и 27 не срабатывают и индикаторы неисправности не включаются.Для рассматриваемого устройства характерны два режима работы: вычисления и индикации. Режим вычисления имеет место на угловом отрезке р, а режим индикации - на угловом отрез" ке 2 5- Ъ. С приходом первого импульса открывается первый элемент И 7, на угловом отрезке р есть единичный сигнал на прямом выходе КЯ-триггера 3. В счетчике 24 записывается число Х, в счетчике 25 число И вычитается из записанного тамчранее числа В -, характеризующего угловую частоту вращения в такте рабочего хода четвертого по порядку работы цилиндра, На угловом отрезке 23 -единичный сигнал с прямого выхода КБ-триггера 3 снимается, появляется единичный сигнал на ин версном выходе КБ-триггера 3, запускается элемент 15 задержки, откры. вается седьмой элемент И 13, готовится к включению девятьщ элементИ 17 и закрываетсяпервый элемент И 7, прекращая тем самым запись в счетчике 24 и считывание в счетчике 25, После открытия седьмого элемента И 13 второй реверсивный счетчик 25 подключается к третьему и четвертому селекторам 32 и 33. Если число, оставшееся в счетчике 25, по абсолютному значению больше допустимого, то в зависимости от его знака включается либо третий селектор 32 (число положительное), либо четвертый селектор 33 (число отрицательное). В случае включения третьего селектора 32 одновременно с ним через семнадцатый элемент И 34 и третий элемент ИЛИ 39 включается индикатор 38 неисправности первого по порядку работы цилиндра двигателя. В случае включения четвертого селектора 33 одновременно с ним через восемнадцатый элемент И 35 и шестой элемент ИЛИ 45 включается индикатор 44 неисправности четвертого по порядку работы цилиндра. Спустя время, равное выдержке времени элемента 15 задержки, появляется сигнал на его выходе, обеспечивая срабатывание девятого элемента И 17 и установ14168счетчика 2. 35 45 ку второго реверсивногов нулевое состояние.С приходом второго импульса свыхода формирователя 2 импульсов от. -(появляется единичный сигнал на инверсном выходе КБ-триггера 3), запускается элемент 15 задержки, открывается пятый элемент И 11 и готовится к включению одиннадцатый элемент И 19. Пятый элемент И 11 подключает первый реверсивный счетчик24 к первому и второму селекторам26 и 27, Если число, оставшееся всчетчике 24, по абсолютному значениюбольше допустимого, то в зависимости,от его знака появляется сигнал навыходе первого (число положительное) 25или второго (число отрицательное)селекторов 26 и 27. В случае включения первого селектора 26 одновременно с ним через четырнадцатыйэлемент И 29 и четвертый элемент ИЛИ41 включается индикатор 40 неисправности второго по порядку работыцилиндра двигателя. В случае включения второго селектора 27 одновременно с ним через тринадцатый элемент И 28 и третий элемент ИЛИ 39включается индикатор 38 неисправности первого по порядку работы цилиндра двигателя,Спустя время, равное вьдержке времени элемента 15 задержки, появляетсясигнал на его выходе и через одиннадцатый элемент И 19 первый реверсивный счетчик 24 устанавливается в.нулевое состояние,Оценка технического состояниятретьего и четвертого цилиндров производится после прихода от формирователя 2 третьего и четвертого импульсов,50 Формула изобретения Устройство для оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащее последовательно включенные датчик полок . жения коленчатого вала, формирователь импульсов, преобразователь частота 82 8напряжение, фильтр нижних частот ипервый генератор импульсов, о т л ич а ю щ е е с я гем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержитвторой генератор импульсов, первыйи второй Т-триггеры, первый, второй,третий, четвертый, пятый, шестой,седьмой и восьмой элементы И, каждыйиз которых снабжен четырьмя входами,девятый, десятый, одиннадцатый идвенадцатый элементы И, каждый изкоторых снабжен тремя входами,тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатьй, шестнадцатый, семнадцатый,восемнадцатый, девятнадцатый и двадцатый элементы И, каждый из которыхснабжен двумя входами, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы ИЛИ,каждый из которых снабжен двумя входами, первый и второй реверсивныесчетчики, первый, второй, третий ичетвертый селекторы, элемент задержки;первый, второй, третий ичетвертый индикаторы, причемпреобразователь напряжение-частота выполнен в видеКБтриггера, а К-вход КБ-триггераи вход первого Т-триггера под.ключены к выходу формирователя импульсов, К-вход КБ-триггера связанс выходом первого генератора, прямойвыход КБ-триггера подключен к входуфильтра нижних частот и первым входам первого, второго, третьего ичетвертого элементов И, инверсныйвход КБ-триггера подключен к первымвходам пятого, шестого, седьмогои восьмого элементов И и входу элемента задержки, прямой выход первогоТ-триггера подключен к входу второгоТ-триггера и вторым входам первого,третьего, седьмого, восьмого, девя .того и десятого элементов И, а инверсный выход первого Т-триггера подключен к вторым входам второго, четвертого, пятого, шестого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И,прямой выхоц второго Т-триггера подключен к третьим входам первого, второго, пятого, седьмого, одиннадцатогои девятого элементов И, а инверсныйвыход второго Т-триггера подключенк третьим входам третьегь, четвертогошестого, восьмого, десятого и двенадцатого элементов И, выход второгогенератора подключен к четвертымвходам первого, второго, третьего иЗаказ 4059/41 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 9 14 четвертого элементов И, выходы пер" вого и третьего элементов И подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выходы второго и четвертого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ связан с суммирующим входом первого счетчика и вычитающим входом второго счетчика, выход второго элемента ИЛИ связан с вычитающим входом первого счетчика и суммирующим входомвторого счетчика, выход первого счетчика подключен к четвертым входам пятого и шестого элементов И, а выход второго счетчика подключен к четвертым входам седь" мого и восьмого элементов И, выход пятого элемента И связан с первыми входами первого и второго селекторов и с первыми входами тринадцатого и четырнадцатого элементов И, выход шестого элемента И связан с вторыми входами первого и второго селекторов и первыми входами пятнадцатого и шестнадцатого элементов И, выход седьмого элемента И подключен к первым входам третьего и четвертого селекторов и первым входам семнадцатого и восемнадцатого элементов И, выход восьмого элемента И подключен к вторым входам третьего и четвертого селекторов и первым входам девятнадцатого и двадцатого элементов И, выход второго селектора связан с вторыми входами тринадцатогои пятнадцатого элементов И, выходпервого селектора связан с вторымивходами четырнадцатого и шестнадцатого элементов И, выход третьегоселектора связан с вторыми входамисемнадцатого и двадцатого элементовИ, а выход четвертого селекторасвязан с вторыми входами восемнадцатого и девятнадцатого элементов И,вход первого индикатора через третийэлемент ИЛИ связан с выходами тринадцатого и восемнадцатого элементов И, вход второго индикаторачерез четвертый элемент ИЛИ связанс выходами четырнадцатого и девятнадцатого элементов И, вход третьегоиндикатора через пятый элемент ИЛИсвязан с выходами пятнадцатого идвадцатого элементов И, а вход четвертого индикатора через шестой элемент ИЛИ связан с выходами шестнадцатого и восемнадцатого элементов И.2 ц Первые входы девятого, десятого,одиннадцатого и двенадцатого элементов И подключены к выходу элементазадержки, выходы одиннадцатого идвенадцатого элементов И черезседьмой элемент ИЛИ связаны с установочным входом первого счетчика,а выходы девятого и десятого элементов И через восьмой элемент ИЛИ связан с установочным входом второгосчетчика.35