Устройство для индицирования двигателей внутреннего сгорания

 

(72) Авторы изобретения (А.А.Медведев, А.М.Алятин и Ю. В. Сизов .

f /

Ордена Ленина, ордена Трудового Кра транспортного машиностроения им. В.И. (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИБИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к иэмеритегп ной технике, а именно к алектрометрическим устройствам для индицирования двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для индицирования тепловых двигателей внутреннего сгорания, которое содержит алектронное устройство, записывающее устройство, выполненное в виде барабана с намотанной на нем специальной бумагой, механический выключатель, причем записывающее устройство механически связано с коленчатым валом двигателя (1).

Недостатком известного устройства является сложность обработки индикаторной диаграммы из- за большой нестабильности рабочего процесса. Кроме того, изэа большой вибрации записывающее устройство характеризуется низкой надежHOCTblOe

Известно также устройство для замера давления в цилиндре двигателя, содержащее емкостный датчик, алектрическнй преобразователь н регистрирующий прибор.

Посредством емкостного датчика и электрического преобразователя, давление в камере сгорания преобразуется в электрический сигнал, который фиксируется регистрирующим прибором.

Устройство характеризуется высокой чувствительностью, а также тем, что возможно удаление индикатора давления на десятки метров от места включения датчика без существенной потери чув о ствительности f2 ).

Существенным недостатком устройства является низкая точность илмерений иэ» за того, что емкостный преобразователь чувствителен к температуре.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому аффекту является устройство, содержащее датчик давления, выполненный в виде пьезоэлектрического преобразователя с масштабной емкостью, подключенной параллельно датчику, алектрометрнческий усилитель, механический включатель3 1 002,860 4 кнопку, включенный параллельно масштаб- масштабной емкостью электрический усиной емкости и регистрирующий прибор (33. литель, механический включатель-кнопку

Недостатками устройства являются и регистрирующий прибор, введены алекнизкая точность и неудобство измерений. тронный ключ, усилитель-ограничитель и

При замере давлений в камере сгора схема задержки, выполненная в виде пония двигателя, электрический сигнал следовательно соединенных дифференцирудатчика, пропорциональный величине дав- ющей цепи, диодного ограничителя, ждуления, усиливается алектрометрическим щего мультивибратора, второй дифферен-, усилителем и регистрируется электронным пирующей цепи и второго диодного ограосциллографом. О ничителя, а алектронный ключ включен

Известно, что при использовании дат- параллельно механическому включателючиков давления с пьезоэлектрическим кнопке, и ere управляющий вход соединен эффектом для замера колебаний давления через схему задержки с выходом усилинаблюдается смещение изображения кривой теля — ограничителя, вход которого соедавления на экране алектроннолучевой д динен с выходом электрометрического трубки осциллографа в процессе замера. усилителя.

Скорость смещения в основном зависит Такое выполнение предлагаемого уст. от постоянной времени алектрометричес- ройства обеспечивает периодический раэкого усилителя и сопротивлений изоляции ряд масштабной емкости до нулевого податчика и соединительной линии. Смеще- тенциала, вследствие атого осуществляетние кривой давления обусловлено тем, ся возврат рабочей точки алектрометричто при замере колебаний давления про- ческого усилителя после каждого рабоче. исходит статический заряд сетки метри- FD цикла двигателя, используя при этом ческого каскада, что приводит к появле- сам измеряемый сигнал, преобразований нию на мас1птабной емкости, включенной у соответствующим образом. Так как возпараллельно датчику, какого то стати- врат рабочей точки алектрометрического ческого потенциала. При этом рабочая усилителя будет производиться через точка алектрометрического усилителя короткие промежутки времени (около смещается и следовательно смешается . 8,5 Гц при h =1000 об/мин), то из изображение кривой давления на экране бражение кривой давления на алектронэлектроннолучевой трубки осциллографа. ном осцилографе не будет смещаться

Перед замером оператор нажимает даже при менее жестких требованиях к . кнопку тем самым разряжает масштаб- алектрометрическому усилителю, изоляции ную емкость до нулевого потенциала и датчика и соединительной линии, а таквозвращает рабочую точку алектрометри- же температуре и влажности окружающего ческого усилителя в оптимальное поло- . воздуха. жение. На фиг. 1 представлена блок-схема

При аксплуатации устройства характер- предлагаемого устройства; на фиг. 2но следующее: часть блок-схемы с соответствующими

Постоянно отвлекается внимание опе- блоками и временными диаграммами прератора от основного измерения вследствие образования измеряемого сигнала.

40 необходимости манипулирования кнопкой. Устройство содержит датчик 1, выполПри каждом замере необходимо нажимать ненный в виде пьезоэлектрического прекнопку не менее пяти раз даже в случае образователя, масштабную емкость 2, хорошей изоляции соединительной линии. алектрометрический усилитель 3, механиЭлектрометрический усилитель, датчик ческий включатель-кнопку 4, включенную и соединительная линия должны удовлет- параллельно масштабной емкости 2, алект. ворять следующим техническим характе- ронный осциллограф 5, включенный к выристикам: постоянная времени усилителя ходу алектрометрического усилителя алекне менее 100 с сопротивление изоляции тронный ключ 6, включенный параллельно датчика и соединительной линии не менее контактам механического включателя10 t t 10"2 Ом кнопки 4, усилитель-ограничитель 7, Целью изобретения является повыше- вход которого связан с выходом электроние точности и удобства измерения. метрического усилителя 3, а выход свяПоставленная цель достигается тем, зан с управляющим входом алектронного что в устройство индицирования двигате" >> ключа 6 посредством схемы задержки 8, лей внутреннего сгорания, включающее выполненной в виде последовательно соедатчик давления, выполненный в виде диненных между собой первой дифференципьезоалектрического преобразователя с рующей цепи 9 и первого диодного огрь;

5 10028 ничителя 10, ждущего мультивибратора

11, второй днфференцируюшей цепи 12 и второго диодного ограничителя 1 3.

Устройство работает следующим образом. 5

Электрический заряд, пропорциональный измерению давления в камере сгорания двигателя, возникающий на датчике 1, приводит к появлению; на масштабной емкости 2, а следовательно и на входе эле- >О ктрометрического усилителя 3 электрического сигнала (эпюра а фиг. 2). Усиленный электрометрическим усилителем

3, этот сигнал поступает на электронный осциллограф 5 и на вход усилителя-огра- ничителя 7. Сигнал, усиленный и огражченный усилителем-ограничителем 7, и имеющий почти прямоугольную форму (эпюра б фиг. 2) поступает на вход схемы задержки 8, где преобразуется диф- 20 ференцируюшей цепью 9, в два разнополярных коротких импульса, соответствую щих по времени переднему и заднему фронту сигнала усилителя-ограничителя 7 (эпюра в фиг. 2). Импульс, соответству- 25 ющий заднему фронту через диодный ограничитель 10 (эпюра г фиг. 2) запускает ждущий мультивибратор 1 1, который выдает на выходе прямоугольный импульс (эпюра д фиг. 2). Длительность импульсе зо ждущего мультивибратора 11 можно изменять. Затем прямоугольный импульс мультивибратора 1 1 -преобразуется второй дифференцирующей цепью 12. При этом также образуется два разнополярныхз коротких импульса (эпюра е фиг. 2), со» ответствующий по времени переднему и заднему фронту прямоугольного импульса мупьтивибратора 11. Импульс, соответствующий переднему фронту, отсекает« а ся вторым диодным ограничителем 13, а именно импульс, соответствующий заднему фронту (эпюра ж фиг. 2), поступает иа управляющий вход электронного ключа

6, который закорачивает контакты механического включателя-кнопки 4 на время действия импульса. При этом масштабная емкость 2 разряжается до нулевого потенциала вследствие чего рабочая точка электрометрнческого усилителя 3 возвращается в номинальное положение. цикл повторяется после каждого рабочего хода поршня двигателя. Начало сра60 э батывания электронного ключа 6 можно перемещать по времени относительно ðàбочего хода поршня, меняя длительность импульса ждущего мультивнбратора, что обеспечивает работоспособность предла гаемого устройства при различных ско ростных режимах двигателя.

Исйопьзование устройства для индицирования двигателей внутреннего сгорания позволит повысить точность замера, предо являть меньшие требования к электрометрическому усилителю и к сопротивлению изоляции датчика и соединительной линии и, кроме того, повысить произва дительность труда при исследовании двигателей внутреннего сгорания.

Формула изобретения

Устройство для индицирования двигателей внутреннего сгорания, содержаш е пьезоэлектрический преобразователь с масштабной емкостью, эпектрометрический усилитель, механический включатель-кнопку и регистрирующий прибор, о т л и.ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения точности и удобства измерения, в устройство введены дополнительно электронный ключ, усилитель ограничитель и схема задержки, выполненная в виде последовательно соединенных дифференциру» юшей пепи, диодного ограничителя, жду щего мультивибретора, второй дифференцирующэй цепи и второго диодного ограничителя, а электронный ключ включен параллельно механическому включателюкнопке и его управляющий вход соединен через схему задержки с выходом усилителя-ограничителя, вход которого соединен с выходом электрометрического усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Электропневматический стробоскопический индикатор МАИ-2. Инструкция.

М., 1956.

2. Карпов Р;Г. Электроника в испытач нии тепловых двигателей. М., 1963, с. 19-31.

3. Карпов P.Ã. Электроника в нспыта нии тепловых двигателей. М., 1963, с. 37 (прототиц).

1002860

1002860

ВНИИПИ Заказ 1533/21 Тираж 871 Поцписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгороц, ул. Проектная, 4