Способ оценки технического состояния вертикальной передачи двухвального двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость оценки состояния вертикальной передачи. Устр-во состоит из датчика 1 давления, электронного ключа 2, дифференциатора 3, компаратора 4, электронных ключей 5 и 7, датчика 6 интервалов одинаковой протяженности , регистратора 8 числа угловых интервалов, датчика 9 угловых положений и регистратора 10 числа циклов. Отметчики угловых интервалов одинаковой протяженности устанавливаются на одинаковом расстоянии друг от друга на любой вращающейся детали, жестко связанной с одним из валов двигателя. На режимах х.х и номинальной нагрузки регистрируют угловое положение нижнего коленчатого вала. В один из цилиндров отключают подачу топлива. На режимах х.х. и номинальном включают датчики 1,6 i 9. За 10-20 последовательных циклов регистрируют показания регистраторов 8 и 10. Затем для обоих режимов . находят частное от деления показаний регистратора 8 на показания регистратора 10. Состояние вертикальной передачи оценивают по разности угловых положений нижнего коленчатого вала, соответствующих максимуму давления газа в цилиндре на режимах х.х,и номинальной нагрузки. 2 с.п. ф-ль:, , 5 ил. ю , iS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (бц 4 G 01 М 15/00

t t " г

) ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вала, ления х.х,и ф-лы, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

;21) 3911100/25-06 (22) i0.06.85 (46) 29.02.88, Бюл. У 8 (71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.Д.Карминский (53) 621.43.001.5 (088.8) (56) Карминский В.Д. Исследование влияния-упругих деформаций вертикальной передачи на работу двигателей типа Д-100. — Сб.трудов .РИЮКТ, вып. 106, Ростов-на-Дону, 1974, с ° 56-66. (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДВУХВАЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость оценки состояния вертикальной передачи. Устр-во состоит из датчика 1 давления, электронного

I ключа 2, дифференциатора 3, компаратора 4, электронных ключей 5 и 7, датчика 6 интервалов одинаковой протя„„80„„1377648 А 1 женности, регистратора 8 числа угловых интервалов, датчика 9 угловых положений и регистратора 10 числа циклов. Отметчики угловых интервалов одинаковой протяженности устанавливаются на одинаковом расстоянии друг от друга на любой вращающейся детали, жестко связанной с одним из валов двигателя. На режимах х.х и номинальной нагрузки регистрируют угловое положение нижнего коленчатого вала, В один из цилиндров отключают подачу топлива. На режимах х.х, и номинальном включают датчики 1,6 и

9. 3а 10-20 последовательных циклов регистрируют показания регистраторов 8 и 10, Затем для обоих режимов находят частное от деления показаний регистратора 8 на показания регистратора 10, Состояние вертикальной передачи оценивают по разности угловых положений нижнего коленчатого соответствующих максимуму давгаза в цилиндре на режимах номинальной нагрузки. 2 с.п.

5 ил.

1377648

Изобретение относится к эксплуатации и может быть использовано для диагностирования вертикальной передачи двухвальных двигателей 5 внутреннего сгорания.

Цель изобретения — уменьшение трудоемкости оценки состояния вертикальной передачи.

На фиг.1 и 2 показаны угловые 10 положенйя кривошипов при положении нижнего поршня в в.м.т. соответственно при работе двигателя на режимах холостого хода и номинальной мощности; на фиг.3 — устройство для осущес- 1 твления способа; на фиг.4 — графики зависимостей регистрируемых параметров; на фиг.5 — схема выбора зазоров в вертикальной передаче, Устройство состоит из датчика 1 давления, установленного на индикаторном кране выбранного цилиндра, выход которого через первый электронный ключ 2 соединен с входом дифференциатора 3, и компаратора 4. Выход компаратора 4 связан с управлением второго электронного ключа 5. Датчик

6 числа угловых интервалов одинаковой протяженности связан через второй и третий электронные ключи 5 и 7 с

30 регистратором 8 числа угловых интервалов. Датчик 9 угловых положений связан с регистратором 10 числа циклов и с входами управления электронными ключами 5 и 7. 35

Отметчики угловых интервалов одина ковой протяженности, например протяженностью О, 1, устанавливаются на одинаковом расстоянии друг от друга на любой вращающейся детали, 40 жестко связанной с одним иэ валов двигателя, преимущественно с нижним.

Конструктивно отметчики угловых интервалов одинаковой угловой протяженности могут быть выполнены иэ поло- 45 сок светоотражающего материала, равномерно укрепленных по образующей, причем первый отметчик (первая полоска) укреплена за несколько угловых о градусов до BNT, например за 10

Датчик 6 числа угловых интервалов может представлять комбинацию осветитель-фотодиод, Датчик 6 неподвижно укрепляется на невращающейся детали двигателя в плоскости вращения отметчиков. При угловом положео нии нижнего поршня не доходя 10 до

BMT датчик 6 находится напротив первого отметчика угловых интервалов (напротив первой полоски) . При вращении вала вырабатываемые датчиком

6 импульсы, число которых прямо пропорционально количеству прошедших мимо датчика 6 отметчиков угловых интервалов, поступают на регистратор 8 только при открытых электронных ключах 5 и 7.

Отметчик датчика 9 угловых положений также закреплен на вращающейся детали, жестко связанной с валом двигателя, но уже в другой плоскости, перпендикулярной оси вращения вяла.

Конструктивно отметчик может быть выполнен из полосы светоотражающего материала угловой протяженностью боО лее 10 . Начало отметчика может сосо тавлять 11 до момента прихода поршня нижнего вала BMT. Датчик 9 также может представлять комбинацию осветитель-фотодиод. Датчик 9 неподвижно укреплен на невращающейся детали двигателя в плоскости вращения отметчика. При угловом положении начала полосы отметчика 11 или более до

BMT датчик 9 находится напротив начала полосы отметчика, При вращении вала двигателя датчик 9 вырабатывает один сигнал за каждый оборот вала и эти сигналы суммируются регистратором 10. Выход датчика 9 связан с управляющими входами ключей 4 и

Эти ключи открыты только в том случае, когда датчик 9 вырабатывает электрический сигнал.

Датчик .I давления через электронный управляемый ключ 2 связан с дифференциатором 3, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный первой производной от давления газа в цилиндре. В момент достижения максимума давления в цилиндре эта производная равна нулю. С дифференциатором 3 связан компаратор 4, срабатывающий по нулю сигнала, пропорционального первой производной от давления газа в цилиндре. Выход компаратора 4 связан с управляющим входом электронного ключа 5. В момент достижения первой производной давления газа нуля электронный ключ 5 закр..> вается.

Способ осуществляется следующим образом.

При работе двигателя на соотве гствующем режиме холостого хода и отключенной подаче топлива в выбранный цилиндр за каждый оборот вала

1377648

35

55 регистратора 10 от датчика 9 поступает один сигнал. Начало возникновения сигнала соответствует углу а конец — углу Ы „, как это показано на фиг.4 (позиция 9). В момент выработки датчиком 9 электрического сигнала открываются электронные ключи 2 и 7, причем открыты они будут до тех пор, пока не исчезнет вырабатываемый датчиком 9 сигнал.

При подходе первого отметчика угловых интервалов к датчику 6 он начинает вырабатывать электрические сиг- налы, число которых равно числу отметчиков угловых интервалов (позиция 6 на фиг.4), При открытых электронных ключах 7 и 5 эти сигналы поступают на регистратор 8 и суммируются. Датчик 1 давления газа в цилиндре вырабатывает сигнал, пропорциональный давлению газа (позиция

1 фиг,4). Этот сигнал усиливается (усилитель не показан) и через открытый электронный ключ 2 поступает на вход дифференциатора 3, где дифференцируется (позиция 3, фиг.4).

В верхней объемной мертвой точке (ВОМТ) давление в цилиндре при отключенной подаче топлива максимально, поэтому производная давления в этот момент равна нулю. Компаратор 4 срабатывает по нулю сигнала, пропорционального производной давления, и закрывает электронный ключ 5, При закрытии ключа 5 прекращается подача импульсов на счетчик 8. При следующем обороте вала (рассматривается двухтактный двигатель) на счетчик 10 опять поступает один импульс, а на

"четчик 8 — ряд импульсов. Эти импульсы суммируются на каждом счетчике, При установившемся режиме работы двигателя достаточно производить измерения в 10-20 последовательных цикляхе Показания счетчиков 8 и 10 записываются и двигатель нагружается до номинальной или близкой к номинальной мощностью при номинальной астоте вращения, такой же, при кой производились измерения на

-"--"том ходу. При достижении стационарного режима отключается подача топлива в тот же цилиндр и опять включаются датчики 1,6 и 9. Опять зг 10-20 последовательных циклов регистрируются показания счетчиков

8 и 10. Затем для режима холостого хода и номинальной мощности находится. частное от деления показаний счетчика 8 на показания счетчика 10, Это частное от деления представляет из себя усредненное число импульсов, выработанных датчиком 6 на угловом участке от места установки первого отметчика угловых интервалов до места установки одного из последующих отметчиков при достижении в цилиндре максимального давления, т,е, при положении поршней в ВОМТ. Так как отметчики расположены заранее на определенном угловом расстоянии друг от о друга (например 0,2 ), то произведение этого углового расстояния на усредненное число импульсов представляет из себя угол поворота кривошипа нижнего вала от фиксированной и точно известной угловой отметки до

ВОМТ, Аналогично находится угол поворота кривошипа нижнего вала от фиксированной угловой отметки до

ВОМТ на номинальном или близком к нему режиме. Разность этих углов поворота характеризует техническое состояние вертикальной передачи.

Формула и з обретения

1. Способ оценки технического состояния вертикальной передачи двухвального двигателя внутреннего сгорания, снабженного индикаторными кранами цилиндров, заключающийся в том, что на режимах холостого хода и номинальной нагрузки регистрируют угловое положение нижнего коленчатого вала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости, дополнительно отключают подачу топлива в один из цилиндров, на его индикаторный кран устанавлнвают датчик давления, регистрируют максимум давления газа в цилиндре и соответствующее ему угловое положение нижнего коленчатого вала, а состояние вертикальной передачи оценивают по разности угловых положа.нгй нижнего коленчатого вала, соответствующих максимуму давления газа в цилиндре на режимах холостого хода и номинальной нагрузки.

2. Устройство для оценки технического состояния вертикальной передачи двухвального двигателя внутреннего сгорания, включающее отметчнк и датчик угловых положений, причем

1 377648 отметчик связан с нижним коленчатым валом двигателя, а датчик — с блоком двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости, устройство дополнительно содержит последовательно соединенные датчик давления, первый электронный ключ, дифференциатор, компаратор, второй и третий электронные ключи, а также датчик угловых интервалов, регистратор числа угловых интервалов и регистратор циклов, причем

1 датчик угловых интервалов соединен с третьим электронным ключом, регистратор числа угловых интервалов с вторым электронным ключом, регистратор числа циклов связан через датчик угловых положений с третьим электронным. ключом а первый электронный ключ соединен также с датчиком угловых положений и третьим элекI тронным ключом, причем датчик давления установлен на индикаторном кране цилиндра.

1377648

1377648

ы, гр.п.к.Ю.

Составитель А.Аристов

Техред М.Ходанич

Корректор С.Шекмар

Редактор Л.Повхан

Заказ 860/35 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно- полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4