SU979941A1 - Устройство дл испытани двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к устройствам дл  испытани  и диагностики двигателей внутреннего сгорани  преимущественно по частоте вращени  коленчатого вала и может быть использовано при оценке качества топливной аппаратуры двигателей; Известно устройство дл  испытани  двигател  внутреннего сгорани , содержащее частотный датчик скорости вращени  вала двигател , преобразователь частоты в напр жение селектор амплитудных значений угловой скорости , йращенк  и измеритель величины дисперсии амплитудных значений, соединенные последовательно 1 . Известные устройства имеют зубчатый элемент , жестко закрепленный на валу двигател . Устройство измер ет амплитудные значени  угловой скорости дл  всех цилиндров без перев зки отдельных периодов изменени суммарного крут щего момента к рабочему ходу соответствующих цилиндров, что вызывает значительные трудности при определении идентичности последовательных рабочих циклов дл  каждого -цилиндра в отдельности. В то же врем  известно, что неравномерность рт  1ределени  смеси по цилиндрам двигател  может быть весьма значртельной, сложной и неодинаковой даже йл  двигателей с одинаковыми схемами впускного тракта. Последнее обгь сн етс  мен ющимис  во времени колебани ми качества смеси по длине впускного тракта, что в свою очередь св зано с неустойчивым характером некоторых процессов смесеобразовани , различием промежутков времени между тактами впуска в цилиндрах , питающихс  из одной ветви впускного тракта и т.д. Целью изобретени   вл етс  распшрение функциональных возможностей устройства при определении степени идентичности последовательных рабочих циклов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дополнительно введены датчики границ Щ1КЛОВ и распределитель амплитудных значений, св занный с датчиками границ циклов и включешплй в св зь селектора амплитудных значений угловой скорости и из39 мерител  величшсы дисперсии амплитудных значений. На фиг. 1 представлена обща  блок-схема устройства дл  автоматической оценки иденти ности последовательных рабочих циклов как дл  двигател  в целом, так и дл  каждого цилиндра в Отдельности; на фиг. 2 - блоксхема , устройства, в котором в качестве датчи ков границ циклов используютс  датчики моментов зажигани  всех цилиндров; на фиг. 3 - блок-схема устройства, в котором в качестве датчиков циклов используетс  датчик верхней мертвой точки и датчик момента зажигани  одного цилиндра. Устройство содержит зубчатый элемент 1, жестко закрепленный на валу двигател , частотный датчик 2, преобразователь 3 частоты в напр жение, селектор 4 амплитудных значений угловой скорости вращени  коленчатого вала , распределитель 5 амплитудных значений, измеритель 6 величины дисперсии амплитудных значений, датчики 7 границ цикла, соответственно датчик моментов зажигани  первого цилиндра, датчик моментов зажигани  второго, третьего цилиндра, датчик моментов зажигани  четвертого цилиндра, высокочастотный генератор 8 пр моугольных импульсов, счетчик-шифратор 9, выходной регистр 10, входной ключ 11, блок 12 управлени , формирователь 13, датчик 14 верхней мертвой то ки каждого цилиндра, формирователь 15, датчик 16 момента зажигани  первого цилинд ра, формирователь 17, МИНИ ЭВМ 18. Примером конкретного выполнени  устройства может служить устройство, .блок-схема которого приведена на фиг. 2, в котором чувствительным элементом системы  вл етс  датчик 2 (индуктивный), расположенный в 1,5-2 мм от зубчатого элемента 1 маховика двигател . Блок-схема второго примера конкретного выполнени  устройства показана на фиг. 3. Чувствительным элементом системы (фиг.З  вл етс  частотньш индукционный датчик, уст новленный напротив зубчатого элемента 1. Частотный датчик соединен с формирователем 13. Преобразователь 3 частоты в напр жение включает в себ  высокочастотный генератор 8 пр моугольных импульсов, работающий с частотой 1 мГц, счетчик-шифратор 9 с цифро вым двоичным выходом, входной регистр 10, входной ключ 11 и блок 12 управлени . Дат чиками 7 границ циклов  вл ютс  датчик 14 верхней мертвой точки каждого цилиндра с формирователем 15 и датчик 16 момента зажигани  первого цилиндра с формирователем 17. Функции формально разнесенных на блоксхеме селектора 4 амплитудных значений, распределител  «б амплитудных значений и измерител  6 выполн ет в данном случае МИНИ ЭВМ ДЗ-28 (18). Устройство работает следующим образом. При вращении коленчатого вала двигател  зубчатым элементом 1 в обмотке частотного датчика 2 навод тс  импульсы напр жени , частота следовани  которых пропорциональна угловой скорости вращени  коленчатого вала . Импульсы частотного датчика 2 поступают на преобразователь 3 частоты в напр жение, с выхода которого напр жение поступает на селектор 4 амплитудных значений угловой скорости вращени  коленчатого вала, далее на распределитель 5 амплитудных значений и на измеритель 6 дл  определени  дисперсии полученных амплитудных значений угловой скорости. Управл емый датчиками 7 границ цикла распределитель 5 амплитудных значений вы вл ет амплитудные значени  угловой скорости, соответствующие конкретному цилиндру, а измеритель 6 определ ет дисперсию их разброса. При отключении датчиков 7 границ цикла распределитель 5 амплитудных значений пропускает все амплитудные значени  и определ етс  дисперси  по всей совокупности амплитудных значений. Тем самым оцениваетс  степень иденшчности последовательных рабочих циклов дл  двигател  в целом. Примером работы конкретного устройства может служить работа устройства, блок-схема которого приведена на фиг.
2. 2. При вращении двигател  в датчике 2 навод тс  импульсы напр жени . Эти импульсы поступают на преобразователь 3 частоты в напр жение и затем последовательно на селектор 4 амплитудных значений и на измеритель величины дисперсии амплитудных значений. Датчиками 7 границ цикла в таком устройстве  вл ютс  датчики моментов зажигани  каждого цилиндра . Распределителем 5 амплитудных значений  вл етс  электродный ключ, работающий в t импульсном режиме и открывающийс  управл ющим импульсом момента зажигани  следующего цилиндра. Например, при определении степени идентичности последовательных рабочих циклов в первом цилиндре замыкаетс  тумблер, подключающий к распределителю 5 амплитудных значений датчики моментов зажигани  первого и третьего цилиндров (дл  двигател  с пор дком работы цилиндров 1-3-4-2). В исходном состо нии при работе двигател  распределитель 5 амплитудных значений закрыт и сигнал с селектора 4 амплитудных значений не проходит в измеритель 6 определени  дисперсии. По приходу импульса с датчика зажигани  первого цилш1 дра распределитель 5 открываетс  и информа ци  начинает поступать в измеритель 6 определени  дисперсии. Импульс с датчика момента зажигани  третьего цилиндра закрывает распределитель 5 амплитудных значений и информаци  с селектора 4 перестает поступать в измери1ель 6 дл  определени  дисперсии. Таким образом, за серию периодов изменени суммарного крут щего момента в измерителе 6 определени  дисперсии накапливаетс  информаци  об амплитудных значени х угловой скорости за периоды изменени  суммарного крут щего момента, соответствующие ли периодам, относ щимс  к рабочи м ходам пер вого цилиндра. Соответствующим включением тумблерами датчиков разных цилиндрот можно определ т степень идентичности последовательных рабочих циклов дл  всех цилиндров двигател  в отдельности. Дл  определени  степени иден тичности дл  двигател  в целом тумблера размыкаютс , а распределитель 5 амплитудны значений переводитс  в режим непрерывной работы.-, Устройство (фиг. 3) работает следующим образом. При вращении двигател  в индуктивном частотном датчике 2 навод тс  импульсы напр жени , формируемые затем соответствую щим формирователем 13 в импульсы пр моугольной формы. Эти импульсы  вл ютс  основными рабочими импульсами, интервалы следовани  которых. непосредственно и определ ютс  измерительной системой. Эти интервалы времени определ ютс  количеством сосчитанных счетчиком-щифратором 9 за .врем между каждыми соседними рабочими импульсами высокочастотных заполн ющих им пульсов, вырабатьшаемых высокостабильным генератором 8, работающим с частотой 1 мГц Сосчитанное количество заполн ющих импульсов , закодированное в цифровой двоичный код, через входной регистр 10 и входной ключ 11 заводитс  в ЭВМ 18 умножением на посто нный коэффициент, переводитс в угловую скорость вращени  коленчатого ва ла и посылаетс  в свой регистр пам ти ЭВМ. Входной регистр 10 предназначен дл  запоминани  электрического сигнала, снимаемого с выхода счетчика-щифратора 9, на врем  ввода информации в ЭВМ. Подобным образом в пам ть машины 18 ввод тс  мгновенные значени  угловой скорости вращени  коленчатого вала за ранее установленную серию последовательных рабочих циклов, например, 50. Дл  двигателей автомобилей ВАЗ, имеющих 129 зубцов на венце маховика 1, за один период изменени  суммарного крут п1его момента , равного 180° поворота коленчатого вала, регистрируетс  64 значени  мгновенной угловой скорости вращени  через каждые 0,049 рад поворота коленчатого вала. Дл  определени  степени идентишости последовательных рабочих циклов в каждом отдельном цилиндре в систему введены датчики границ цикла, а именно датчик 14 верхней мертвой точки каждого цилиндра с формирователем 15, отмечающий границы каждого периода изменени  суммарного крут щего момента и датчик 16 момента зажигани  первого цилиндра с формирователем 17, только по приходу сигнала с которого блок управлени  разрещает ввод информации в ЭВМ (18). Таким образом задаетс  так называема  точка отсчета. Поскольку пор док работы цилиндров конкретного испытуемого типа двигател  известен и неизменен, то программное обеспечение работы ЭВМ (18) составлено таким образом, что она определ ет амплитудные значени  угловой скорости вращени  коленчатого вала за каждый отдельный период измене1ш  суммарного крут щего момента, распредел ет их по цилиндрам и находит дисперсию разброса амплитудных значений угловой скорости, характеризующую степень идентичности последовательных рабочих циклов в отдельности дл  каждого цилиндра и двигател  в целом непосредственно во врем  испытаний. Использование предлагаемого устройства дл  испытани  двигателей внутреьшего сгорани  создает следующие технико-экономические преимущества по сравнению с известным. -позвол ет оперативно контролировать степень идентичности последовательных рабочих циклов дл  каждого цилиндра в отдельности в услови х массового производства (без вмещательства в конструкцию двигател ); -увеличивает точность и объективность контрол  при уменьшении сложности и трудоeHiKocTH измерени . Показани  устройства могут использоватьс  персоналом, провод щим испытани  дл  уточнени  регулировок двигател  непосредственно во врем  проведени  испытаний, что сокращает врем  доводки двигател ; - возможность оценки идентичности последовательных рабочих 1ЩКЛОВ по каждому цилиндру двигател  в отдельности способствует увеличению топливной экономичности и снижению токсичности как серийных, так и вновь разрабатываемых двигателей внутреннего сгорани . 797 Формула изобретени  Устройство дл  испытаии  двигател  внутрениего сгорани , содержащее частотный датчик скорости. вращени  вала двигател , преобразователь частоты в напр жение, селектор амплитудных значешй угловой скорости вращени  и измеритель величины дисперсии амплитудных значений, соединенные последоватешлю , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функщюнальных возможностей устройства, в него дополнительно введены датчики границ циклов и распределитель амплитудных значений, св занный с датчиками границ циклов и включенный в св зь селектора амплитудных эначеннй угловой скорости и измерттел  величины дисперсии амшштудных значений. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по -за вке N«2559633/25-06, кл. G 01 М 15/00/ 1977.

   0i/g.2

   fff