Устройство для определения асинхронизма искрообразования в двигателях внутреннего сгорания

Союз СоветскннСоцналнстнчесннкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк автоскому свидетвльствЮ и 939808но делен нзобретеннй н открытнй(72) Автор изобретения А.А. ОтставновСаратовский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АСИНХРОНИЗНА ИСКРООБРАЗОВАНИЯ В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для испытания и проверки систем зажигания двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано е процессе диагностирования автомобилей в автотранспортных и авторемонтных предприятияхь на станциях и базах технического обслуживания автомобилей, а также для контроля параметров систем зажигания в процессе их доводки и изготовления,Известны устройства для определе" ния асинхронизма искрообразования, основанные на осциллографировании электрических процессов, протекающих в первичной цепи системы зажигания, с помощью осциллографов и осцилло" скопов, когда на горизонтально-отклоняющие пластины электроннолучевой трубки подается напряжение развертки. а на вертикально-отклоняющие - на" пряжение сигнала, снимаемого с контактов прерывателя. По полученным осциллограммам первичного напряжения всех цилиндров в наложенном виде определяют отклонения в моментах замыкания контактов прерывателя по каж дому цилиндру двигателя, т.е. асинхронизм чередования искр, характеризующий отклонения от периодичности возникновения импульсов зажигания вртдельиих цилиндрах 1). О Однако данные устройства мало про иэводительны и недостаточно точны (точность не превыаает 1,0-1,5 Ф).Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения угла опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания, содержащее датчики верхней мертвой точки и частоты вращения коленчатого вала, формирователи импульсов обоих датчиков, входы которых соединены с выходами соответ ствующих датчиков, формирователь импульсов зажигания, подключенный к939 В 08 35 4 О и55 низковольтной клемме прерывателяраспределителя, триггеры, делительчастоты импульсов, измеритель частоты вращения коленчатого вала, коммутатор импульсов зажигания, измеритель угла опережения зажигания,выполненный в виде блока цифровыхизмерителей, одни входы которых подключены к соответствующим выходамкоммутатора импульсов зажигания, авторые - к выходу формирователя импульсов верхней мертвой точки, элементы совпадения, один вход первогоиэ них соединен с выходом формирователя импульсов зажигания, а выходподключен к коммутатору импульсовзажигания, один вход второго элемента совпадения соединен с выходом фопмирователя импульсов частоты вращения, а выход - с делителем частотыимпульсов, подключенным двумя своимивыходами к измерителю частоты вращения коленчатого вала, формировательимпульсов свечи зажигания., входкоторого подключен к свече зажиганияа выход через пусковую кнопку соединен с входом первого триггера, выходкоторого подключен к одному из входов второго триггера, второй входкоторого соединен с одним иэ выходов делителя частоты импульсов, а Выход. - с вторыми входами обоих элементов совпадения 1 21,Устройс.тво позволяет в пределаходного цикпа работы двигателя измерять промежутки Времени от моментовзажигания в соответствующих цилиндрах до моментов достижения поршнямиэтих цилиндров верхних мертвых точекконца такта сжатия, пропорциональныеуглам опережения зажигания, и времядвух оборотов коленчатого вала двигателя, пропорциональное частоте вращения. По полученным значениям определяют углы опережения зажигания вкаждом цилиндре многоцилиндровогодвигателя и углы между моментами зажигания в отдельных цилиндрах, по которым и судят об асинхронизме искрообразования.Однако указанное устройство обладает недостаточной точностью и сравнительно большой трудоемкостью определения асинхронизма искрообразованивследствие погрешностей в определениверхних мертвых точек в отдельныхцилиндрах двигателя и невозможностинепосредственного измерения асинхронизма искрообразования, для определе ний которого требуются предварительные расчеты,Цель изобретения - повышение точности и уменьшение трудоемкости Определения асинхрониэма искрообразования.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для определенияасинхронизма искрообраэования в двигателях внутреннего сгорания, содержащем формирователь импульсов зажигания, подключенный к низковольтнойКЛЕММЕ ПРЕРЫВатЕЛЯ-РаСПРЕДЕЛитЕЛЯ,фОРмирователь импульсов свечи зажигания,вход которого соединен с соответствующей свечой зажигания, триггеры, входодного иэ которых через пусковую кнопку подключен к выходу формирователяимпульсов свечи зажигания, а выходк одному из входов второо триггера,элемент совпадения, один вход которого соединен с выходом второго тригге -рд, а другой Вход с Выходом фОрмирователя импульсов зажигания, коммутатор импульсов зажигания, вход которого подключен к выходу элемента совпадения, измеритель цикла работы двигателя, измерители временных интервалов, число которых равно числуцилиндров двигателя, и переключатель,коммутатор импульсов зажигания Выполнен с числом выходов, превышающим на единицу число цилиндров двигателя, причем первый его выход соединенс одним из входов первого измерителя временных интервалов, последнийвыход - с вторым входом последнегоизмерителя временных интервалов, акаждый иэ оставшихся выходов - одновременно с первым входом одноименного по порядку измерителя временныхинтервалов и вторым входом предыдущего измерителя временных интерваловвходы переключателя подключены к нечетным выходам коммутатора импульсов зажигания, а выход переключателя - к другому входу второго триггера и одному из входов измеритегяцикла работы двигателя, второй входкоторого соединен с первым выходомкоммутатора импульсов зажигания,На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство для определения асинхронизма искрообразования в двигатеЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГО;.1 нИЯ СОДЕРжИтформирователь 1 имп ;ов зажигания,подключенный к низкое вымой клемме2 ПРЕРЫВатЕЛЯ-РаСПРЕДЕ гятЕЛЯ, фОРМИ 939808рователь 3 импульсов свечи зажигания,вход которого соединен с соответствующей свечой 1 зажигания, триггеры5 и 6, вход триггера 5 через пусковую кнопку 7 подключен к выходу формирователя 3 импульсов свечи зажигания, а выход - к одному из входовтриггера 6, элемент 8 совпадения,один вход которого соединен с выхо.дом триггера 6, а другой вход - свыходом формирователя 1 импульсовзажигания, коммутатор 9 импульсовзажигания, вход которого подключенк выходу элемента 8 совпадения, измеритель 10 цикла работы двигателя, 15измерители 11 временных интервалов,число которых равно числу цилиндровпроверяемого двигателя, и переключатель 12. Коммутатор 9 импульсовзажигания выполнен с числом выходов; 20превышающим на единицу число цилиндров испытуемого двигателя, первыйего выход соединен с одним из входовпервого измерителя 11 временных интервалов, последний выход - с вторым 25входом последнего измерителя 11 временных интервалов, а каждый из оставшихся выходов - одновременно с первым входо одноименного по порядкуизмерителя 11 временных интервалов зви вторым входом предьдущего измерите.ля 11 временных интервалов, входы переключателя 12 подключены к нечетнымвыходам коммутатора 9 импульсов зажига.ния,а выход - к другому входу триггера 6и одному из входов измерителя 10цикла работы двигателя, второй входкоторого соединен с первым выходомкоммутатора 9 импульсов зажигания.Формирователь 1 импульсов зажига- щния служит для формирования сигналов,соответствующих моментам размыканияконтактов прерывателя-распределителя, и представляет собой двухкаскадный электронный усилитель, на входепервого каскада которого установленемкостно-реостатный фильтр для устранения высокочастотной составляющейразряда.формирователь 3 импульсов свечизажигания предназначен для формирования сигналов, соответствующих разрядному процессу в свече определенного цилиндра двигателя, и выполненв виде двухкаскадного электронногоусилителя, на входе первого каскадакоторого установлены последовательно соединенные гасящее сопротивление и неоновая лампа,Триггеры э и 6 служат для запускаустройства и его остановки послеокончания цикла измерения, равногодвум оборотам коленчатого вала двигателя. Оба триггера вместе позволяютпропускать только один импульс отсвечи 1 зажигания независимо от продолжительности нажатия пусковой кнопки 7. Триггеры выполнены с раздельными входами,Элемент 8 совпадения предназначендля сообщения и разобщения формирователя 1 импульсов зажигания с коммутатором 9 импульсов зажигания. Он управляется триггером 6 и выполнен в виде транзисторной схемы совпадения надва входа, выдающей на выходе положительный сигнал при наличии на ее входах отрицательных сигналов.Коммутатор 9 импульсов зажиганияслужит для распределения поступающихна его вход импульсов прерывателяраспределителя по соответствующимвходам измерителей 11 временных интервалов и измерителя 10 цикла работы двигателя, Он имеет один вход идевять выходов (для восьмицилиндрового двигателя) и выполнен в виде двоичного электронного счетчика с дешифратором.Измеритель 10 цикла работы двигателя предназначен для измерения длительности двух оборотов коленчатоговача двигателя, составляющих циклего работы, в период которого производится иЗмерение асинхронизма искрообразования. Он выполнен в виде шестиразрядного электронного пересчетногоустройства и генератора импульсоввремени, причем на входе пересчетного устройства установлен элемент совпадения, управляемый триггером с раз.дельными входами.Измерители 11 временных интервалов служат для измерения промежутковвремени между моментами зажиганияв отдельных цилиндрах двигателя,характеризующих периодичность возникновения в них импульсов зажигания,Все измерители пятиразрядные и поконструкции аналогичны измерителю10 цикла работы двигателя. Переключатель 12 предназначен для соединения входа триггера 6 с соответствующим выходом коммутатора 9 импульсов зажигания в зависимости от числа цилиндрэв проверяемого двигателя.7 93980Устройство для определения асинхрониэма искрообразования в двигателях внутреннего сгорания работаетследующим образом.Устройство подключается к низковольтной клемме 2 прерывателя-распределителя и свече ч зажигания соответствующего цилиндра (как правило, пер.вого), а переключатель 12 устанавливается в положение, соответствующее вчислу цилиндров испытуемого двигателя (например в положение для восьмицилиндрового двигателя),После подачи питающих устройствонапряжений на входы формирователей 51 и 3 импульсов непрерывно поступают при работающем двигателе импульсы, где они усиливаются, ограничиваются по амплитуде и формируются подЛительности. 2 ОИмпульсом гашения (не показано)показания измерителя 10 цикла работыдвигателя и измерителей 11 временныхинтервалов сбрасываются на нули,триггеры 5 и Ь, а также триггеры, входящие в состав коммутатора 9 импульсовзажигания,приводятся в состояние"0", элемент Ь совпадения закрывается; и импульсы с выхода формирователя 1 импульсов зажигания не достига- зоют входа коммутатора 9 импульсов зажигания.При нажатии пусковой кнопки 7 им.пульс от свечи М зажигания, пройдяформирователь 3, поступает на входтриггера 5 и перебрасывает его всостояние "1", Образующийся на еговыходе сигнал поступает на входтриггера 6 и также переводит его всостояние "1", в результате чегоэлемент Ю совпадения открывается,Одновременно с этим импульс с выходаформирователя 1 импульсов зажигания,пройдя открытый элемент б совпадения,поступает на вход коммутатора 9 импульсов зажигания, который на своемвыходе выдает первый сигнал, открывающий измеритель 10 циклы работыдвигателя и первый измеритель 11временных интервалов, которые начи.нают суммировать импульсы с выхода50генератора импульсов времени.Следующий сигнал от формирователя1 импульсов зажигания, соответствующий моменту зажигания в следующем попорядку работы двигателя цилиндре55(в данном случае - в пятом), проходит открытый элемент 15 совпаденияи поступает на вход коммутатора 9 импульсов зажигания, Последний выдает на своем выходе второй сигнал, который одновременно закрывает первый и открывает второй измерители 11 временных интервалов, При появлении с выхода формирователя 1 импульсов зажигания следующего импульса закрывается второй и одновременно открывается третий измерители 11 временных интервалов.Описанный процесс работы устройства для определения асинхронизма искрообразования происходит далее аналогично и по другим цилиндрам двига теля в последовательности, определяемой порядком его работы (для восьмицилиндрового О-образного двигателя в последовательности 1-5-ч -2-6 -3-7-8)В момент прихода от формирователяимпульсов зажигания сигнала, соответствующего моменту зажигания снова в первом цилиндре двигателя, к завершению цикла работы двигателя, равного двум оборотам коленчатого вала, на выходе коммутатора 9 импульсов зажигания выделяется последний сигнал, который закрывает последний измеритель 11 временных интервалов, Одновременно этот же сигнал через переключатель 12 поступает на вход измерителя 10 цикла работы двигате" ля, который при этом также останавливается, и на вход триггера 6, переводя его в исходное состояние. Элене-;т 8 совпадения закрывается, в результате чего прекращается прохождение через него импульсов с выхода формирователя 1 импульсов зажигания, и цикл измерений заканчивается. Таким образом, по окончании двух оборотов коленчатого вала двигателя, составляющих цикл его работы, измерители 11 временных интервалов зафиксируют в соответствии с порядком работы двигателя числа импульсов, соответствующие промежуткам времени между моментами возникновения импульсов зажигания во всех цилиндрах, а измеритель 1, цикла работы двигателя зафиксирует число импульсов, соответствующее длительности двух оборотов коленчатого вала двигателя. Выразив полученные значения временных интервалов в градусах угла поворота коленчатого вала и зная нормативное значение периодичности возникновения импульсов зажигания в цилиндрах двигателя для восьмицилиндрового двигателя - 45 ), определяют асинхронизм искрообразования,выполнение в предлагаемом устройстве коммутатора импульсов зажигания с числом выходов, превышающим на единицу число цилиндров испытуемого двигателя, и введение новых связей между коммутатором импульсов зажигания, измерителями временных интервалов, переключателем, вторым триггером и измерителем цикла работы двигателя позволяют за один цикл работы двигателя измерять в цифровом виде промежутки времени между моментами зажигания в отдельных цилиндрах, непосредственно характеризующие асинхронизм искрообразования, и исключает необходимость фиксации верхних мертвых точек конца такта сжатия. Это увеличивает точность и уменьшает трудоемкость определения асинхронизма искрообразования как в целом по двигателю, так и по отдельным его цилиндрам. Более точное определение асинхронизма искрообразования в процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания позволяет уменьшить расход топлива и загрязнение окружающей среды выбросами токсичных веществ.Формула изобретенияУстройство для определения асинхронизма искрообразования в двигателях внутреннего сгорания, содержащее формирователь импульсов зажигания подключенный к низковольтной клемме прерывателя-распределителя, формирователь импульсов свечи зажигания, вход которого соединен с соответствующей свечой зажигания, триггеры, вход одного из которых через пусковую кнопку подключен к выходу формирователя импульсов свечи зажигания, а выход - к одному из.входов второго5 015О 5 Эо 35 40, 45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЛазарев )1,Л. Современные методы и средства контроля и регулирования систем зажигания двигателейвнутреннего сгорания, М., НИИНавтопром, 1977 с. 41,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке К 2716700/18-21,кл. Г 02 Р 1//00, 25.01./9,триггера, элемент совпадения, один вход которого соединен с выходом второго триггера,а другой вход - с выходом формирователя импульсов зажигания, коммутатор импульсов зажигания, вход которого подключен к выходу элемента совпадения, измеритель цикла работы двигателя, измерители временных интервалов, число которых равно числу цилиндров двигателя, и переключатель, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения трудоемкости определения асинхронизма искрообразования, коммутатор импульсов зажигания выполнен с числом выходов,пре вышающим на единицу число цилиндровдвигателя, причем первый его выход соединен с одним из входов первого измерителя временных интервалов, последний выход - с вторым входом последнего измерителя временных интервалов, а каждый из оставшихся выходов - одновременно с первым входом одноименного по порядку измерителя временных интервалов и вторым входом предыдущего измерителя временных интервалов, входы переключателя под-. ключены к нечетным выходам коммутатора импульсов зажигания, а выход переключателя - к другому входу второго триггера и одному из входов измерителя цикла работы двигателя, второй вход которого соединен с первым выходом коммутатора импульсов зажигания.939808Составитель А, Ьорзинов Редактор А, Лежнина Техред М, Тепер (оРРектоР М,пожо Заказ й 629/53 Тираж 552 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 1/5Филиал ППП "11 атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4