Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить глубину и достоверность диагноза . В устр-ве значение текущей т-ры отработавших газов измеряется пирометром 1 и регистрируется осциллографом 8 в определенные периоды времени. Эти периоды соответствуют работе данного цилиндра. Регистрация осуществляется с помощью кипп-реле 5 и 6 и переключателя 7. 2 ил., 1 табл. Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 М 15/00

ВСЕСОЮЧ 1 4%

;„13

ЫЬЛНОТЕКЛ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3856818/25-06 (22) 30.11.84 (46) 07.10.87. Бюл. Ф 37 (71) Усть-Каменогорский строительнодорожный институт (72) В.А. Корнев (53) 621.43.001.5(088.8) (56) Дерюгин А.В, К исследованию и обоснованию тепловых методов и средств диагностирования дизельного двигателя. — Труды ГОСНИТИ, У 55, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить глубину и достоверность диагноза. В устр-ве значение текущей т-ры отработавших газов измеряется пирометром 1 и регистрируется осциллографом 8 в определенные периоды времени.

Эти периоды соответствуют работе данного цилиндра. Регистрация осуществляется с помощью кипп-реле 5 и

6 и переключателя 7. 2 ил., 1 табл.

1343267

Изобретение относится к технической диагностике объектов и может быть быть использовано по безразборной оценке технического состояния дизельных двигателей.

Цель изобретения — повышение глубины и достоверности диагноза.

На фиг.1 изображена схема устройства, на фиг.2 — диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства °

Устройстно включает преобразователь 1 инфракрасного излучения в диапазоне 2-20 мкм (пирометрический датчик), усилитель 2 сигнала пирометрического датчика, схему 3 совпадения, датчик 4 синхронизации (датчик верхней мертвой точки первого цилиндра), первое кипп-реле 5, второе кипп-реле 6, переключатель 7, осциллограф 8.

Пирометрический преобразователь

1 через усилитель 2 подключен к первому входу схемы 3 совпадения и через вторую контактную группу переключателя 7 — к входу вертикального отклонения осциллографа 8, выход схемы 3 совпадения подключен к другому контакту этой же группы переключателя, датчик синхронизации соединен с первым кипп-реле и через первую контактную группу со ждущей разверткой осциллографа 8, первое кипп-реле 5 соединено через второе кипп-реле 6 с вторым входом схемы 3 совпадения и вторым контактом первой контактной группы переключателя 7.

Под фазовыми сигналами принимаются угол поворота коленчатого вала двигателя по отношению к базовой точке отсчета. В данном конкретном случае использованы четыре фазовых сигнала (см.фиг.2): — угол между началом подачи топлива в первый цилиндр и передним фронтом импульса инфракрасного излучения диагностируемого цилиндра, преобразованного пирометрическим датчиком в импульс напряжения: длительность импульса излучения контролируемого цилиндра: Р— длительность переднего фронта сигнала.

Под амплитудным параметром принято максимальное значение А сигнала напряжения пирометрического датчика контролируемого цилиндра.

В качестве инфракрасного преобразователя использован серийный инфракрас10

55 ный (ИФК) датчик типа МГ-30 (пирометрический приемник инфракрасного излучения с интегральным предусилителем. Спектральный диапазон 2-20 мкм

J чувствительность не менее 1000 В/Вт).

Датчик синхронизации индуктивного типа с интегральным усилителем устанавливается на картере двигателя.

Сигналом датчика синхронизации запускается развертка осциллографа

8. Длительность развертки выбирается такой, чтобы на экране осциллографа просматривались одновременно на одной развертке импульсы цилиндров, как это изображено на фиг.2 (U ) на примере двигателя ЯМ3-236.

Сигнал датчика синхронизации запускает регулируемую задержку (киппреле 5), по заднему фронту которой запускается формирователь строб-импульса (кипп-реле 6). Длительность строб-импульса также регулируется, что дает возможность вырезать в исследуемом процессе фазовые участки для одного диагностируемого цилиндра.

Строб-импульс приходит на один вход схемы совпадения 7, на второй вход которой приходит сигнал исследуемого процесса с усилителя 2.

Использование первого кипп-реле 5 с регулируемым сигналом и сигнала второго кипп-реле 6, которое запускается задним фронтом первого, позволяет при подаче сигнала второго кипп-реле на схему 3 совпадения реализовать окно, которое вырезает из исследуемого процесса необходимый фазовый участок сигнала. Так как это окно можно передвигать по фазовой

1 оси путем регулирования длительности первого кипп-реле 5, то можно детально просмотреть только интересующий участок, подавляя все другие сигналы вне этого участка.

Переключатель 7 дает возможность переключения на просмотр и анализ всей последовательности импульсон от всех цилиндров, либо для контроля амплитуды или фазовых характеристик импульса одного цилиндра.

Оценка технического состояния осуществляется следующим образом.

Установив у выхлопной трубы двигателя приемник инфракрасного излучения

1 и переключив к объекту датчик 4 синхронизации, измеряют амплитуду

А и фазовые сигналы, на экране осциллографа по всем ци13432

Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее измеритель параметра отработавших газов, выполненный в виде измерителя температуры, усилитель и регистратор, выполненный в виде осциллографа со ждущей разверткой и входом вертикального отклонения, связанные последовательно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения информативности, в него введены схема совпадения с первым и вторым входами и выходом, датчик синхронизации, первое и второе кипп-реле и переключатель с первой и второй контактными группами, измеритель температуры выполнен в виде преобразователя инфракрасного излучения в диапазоне 2...20 мкм в электрический сигнал, схема совпадения линдрам. Сравнивают полученные результаты измерений между отдельными цилиндрами с нормативами и ставят заключение о характере и месте неис5 правности. Нормативы по диагностическим амплитудно-фазовым параметрам инфракрасного излучения отработавших газов устанавливаются на основании статистического анализа по выборке конкретных типов автомобилей для диагностических сигналов А,,, У з

Интегральная мощность ИФК-излучения зависит от концентрации сажи (" абсолютно черное тело ) в отработавшем газе и ее температуры. Этот параметр в значительной степени зависит от угла опережения впрыска топлива в цилиндр и имеет линейную отрицательную зависимость. На режиме

20 холостого хода происходит постоянное по мере опережения угла, снижение дымности отработавших газов, достигающее 200 .

Таким образом, оценивается пра- 25 вильность регулировки углов опережения впрыска по всем цилиндрам. В случае значительного отклонения амплитуды и длительности сигналов отдельных цилиндров от установленных нор- З0 мативов необходимо производить углубленное диагностирование более точными методами (например, для дизельного двигателя диагностировать в первую очередь топливную аппаратуру по амплитудно-фазовым параметрам давления топлива в нагнетательной магистрали), Нормативы для измеряемых параметров устанавливаются путем статичес- 40 ких наблюдений над выборкой автомобилей (достаточно 30 автомобилей) по известной методике.

Так как оценка технического состояния двигателя осуществляется косвенным путем, то оценку измеряемых параметров удобнее производить в условных единицах. В данном случае в делениях шкалы экрана осциллографа.

Среднестатистическое значение амплитуды А выбрано 40 мм. Перед каждым измерением осциллограф калибруется.

Калибровка самого пирометрического датчика производится от имитатора

"абсолютно черного тела", нагретого до 100 С, На основании статистических наблюдений установлено, что по упомя— нутой методике, нижнее нормативное значение А равно 30 мм, а верхнее

67

50 мм. Выход за указанные границь1 считается неисправностью и требует дальнейшей локализации ее места углубленными методами.

Последовательность диагностирования следующая.

Устанавливают датчики синхронизации у штуцера фогсунки 1 у первой секции топливоподачи и пирометрический у выхлопной трубы автомобиля на расстоянии 50 мм.

Настраивают развертку осциллографа так, чтобы на экране оказалось количество сигналов, равное количеству цилиндров двигателя, как, например, на фиг.2(U ) для двигателя

ЯМЗ-236.

Измеряют амплитуды сигналов на экране осциллографа и сравнивают с нормативами, установленными экспериментальным путем для данного типа двигателя и используемого диагностического оборудования (типа осциллографа, усилителя, элементной базы, способа тарировки).

Заносят измеренные значения амплитудно-фазовых параметров каждого цилиндра в тестовую таблицу, проставляя (+), если значение параметра выше нормативного ° 0 — в пределах нормы, (†) — ниже нормативного и по тестовой таблице определяют характер и место неисправности.

В тестовой таблице приводятся данные, составленные на основе статистических наблюдений. формулаизобретения

1343267 чик синхронизации соединен с первым чателя.

Неисправности

-(+) + (в сторону уменьшения)

Увеличение затяжной пружины форсунки

Уменьшение затяжной пружины форсунки

+(-) 0 0

0 0

+(-) +

Ц5

Фиг 2

Составитель Н ° Игнатович

Редактор С. Патрушева Техред M.Дидык Корректор С. Черни

Заказ 4801/42 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 включена в связь усилителя с осциллографом, причем выход усилителя подключен к первому входу схемы совпадения и через вторую контактную группу переключателя — к входу вертикального отклонения осциллографа, выход схемы совпадения подключен к другому контакту второй контактной группы, даткипп-реле и через первую контактную группу — со ждущей разверткой осцил5 лографа первое кипп-реле соединено

1 через второе кипп-реле с вторым входом схемы совпадения и другим конта том первой контактной группы перекл

Неправильно установлен угол опережения подачи топлива (большое опережение)