Устройство для диагностики дизеля

 

Изобретение может быть использовано при диагностике дизелей и позволяет расширить функциональные возможности устр-ва. Отметчик 1 положения верхней мертвой точки поршня двигателя , формирователь 2 импульсов,Т-триггер 3 и дифференцирующий элемент 4 установлены последовательно и выход

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 M 15 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

gal, с», 4 Я

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ир,;..„,, / (21) 4150218/25-06 (22) 21. 11. 86 (46) 23. 06. 88. Бюл. 11 23 (72) Н.И. Григоров,. М.И. Загороднев, Ь. T KGHQHG$ С. T Поздняков, Б.Ф.Самойленко, К. Г.Сергеев и Ю.И.Стрелков (53) 621.43.038 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1084647, кл. G 01 M 15/00, 1982.

„„SU„„140486?, А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДИ3Е J18 (57) Изобретение может быть использовано при диагностике дизелей и позволяет расширить функциональные возможности устр-ва. Отметчик 1 положения верхней мертвой точки поршня двигателя, формирователь 2 импульсов,Т-триггер 3 и дифференцирующий элемент 4 установлены последовательно и выход

140486 элемента 4 связан с установочным входом распределительного блока 5 и первым неподвижным контактом (НК) переключателя (П) 26. Датчик 6 углового положения коленчатого вала двигателя через формирователь 7 подключен к входу умножителя 8 частоты и к сигнальному . входу блока 5. Выход умножителя 8 подключен к S-входу RS-триггера 9 и первым входам элементов И .10 и 11, вход RS-триггера 9 подключен к выходу генератора 12 импульсов, а выход - к входу активного фильтра 13 импульсов. Выходы блока 5 подключены к трем другим НК П 26 и четырем HK П

27, подвижные контакты к-рых связаны с R-входом RS-триггера 25 и с установочными входами счетчиков 28, 29.

Выходы датчиков 17 — 20, установленных на форсунках цилиндров, подключены к НК П 21, подвижный контакт

7 к-рого связан с входом избирательного усилителя (У) 22. Выход У 22 подключен к сигнальному входу порогового элемента 23 и через делитель 24 напряжения к дополнительному входу элемента 23, выход к-рого подключен к второму входу элемента И 10 и к Sвходу RS-триггера 25. Выход RS-триггера 25 подключен к второму входу элемента И 11, выход к-рого подключен к счетчику 29. Активный фильтр 13 содержит последовательно включенные интегрирующие У 14, 15 и 16. Первый вход У 14 совмещен с входом фильтра

13, второй вход связан с выходом У 16, а выход У 15 совмещен с первым выходом фильтра 13 и подключен к третьему входу У 14. Выход последнего совмещен с вторым выходом фильтра 13 и связан с четвертым входом У 14. 1 з.п, ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытанию двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано при диагностике дизелей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит отметчик 1 по- 10 ложения верхней мертвой точки (в.м.т.) поршня одного из цилиндров двигателя, выход которого через последовательно включенные первый формирователь 2 им- пульсов, Тттриггер 3, дифференцирую- 15 щий элемент 4, подключен к установочному входу распределительного блока

5, выполненного в виде счетчика и дешифратора. Блок 5 снабжен сигнальным входом и семью выходами. Датчик 6 по- 20 ложения коленчатого вала двигателя подключен через второй формирователь

7 к входу умножителя 8 частоты и сигнальному входу блока 5. Выход умножителя 8 частоты подключен к S-входу первого RS-триггера 9 и первым входам первого 10 и второго 11 элементов

И, 5-вход первого RS-триггера 9 подключен к выходу генератора 12 импуль2 сов, а выход триггера 9 связан с входом активного фильтра 13, выполненного в виде последовательно включенных первого 14, второго 15 и третьего

16 интегрирукщих усилителей. Причем первый интегрирумций усилитель 14 снабжен четырьмя входами, первый его вход совмещен с входом фильтра 13, второй его вход связан с выходом третьего интегрирующего усилителя 16.

Выход второго интегрирующего усилителя 15 совмещен с первым выходом фильтра 13 и подключен к третьему входу интегрирующего усилителя 14, выход последнего совмещен с вторым выходом фильтра 13 и связан с четвертым входом усилителя 14.

Первый 17, второй 18, третий 19 и четвертый 20 датчики установлены на Форсунках соответственно первого, второго, третьего и четвертого цилиндров, а выходы датчиков 17 — 20 hogключены к соответствующим неподвижным контактам первого переключателя

2,1, подвижный контакт которого связан с входом избирательного усилителя 22, выход которого подключен к сигнальному входу порогового элемента 23, а через делитель 24 напряжения связан число. Диагностирование двигателя проводят на номинальной частоте вращения fgg

Датчик 1 вырабатывает импульсы при заходе поршня первого цилиндра в в.м.т. Импульсы от датчика 1 через формирователь 2 поступают на вход

Т-триггера 3, причем первый импульс устанавливает на выходе Т-триггера 3 сигнал высокого уровня, а второй импульс от датчика 1 — на выходе Ттриггера 3 сигнал низкого уровня.

В момент изменения сигнала на выходе Т-триггера 3 с низкого уровня на высокий уровень дифференцирующий элемент 4 формирует импульс, поступающий на установочный вход блока 5.

Таким образом на выходе элемента 4 формируется один импульс за два оборота вала, а именно в момент времени» когда поршень первого цилиндра заходит в в.м.т. в конце такта сжатия.

Импульсы с выхода датчика 6 положения вала, частота следования кото" рых пропорциональна частоте вращения вала двигателя, через формирователь

7 поступают на вход умножителя 8 частоты. Изменение временных интервалов между импульсами от формирователя 7 характеризует неравномерность вращения вала двигателя. Импульсная последовательность с выхода формирователя

8 поступает на S-вход первого RS триггера 9, на R-вход которого поступают импульсы от генератора 12, частота следования которых принимается равной произведению номинальной частоты вращения вала двигателя, числа меток К за оборот вала и коэффициента умножения частоты умножителя 8. Длительность импульсов на выходе RSтриггера 9 пропорциональна углу сдвига фаз между действительным и ожидаемым положениями коленчатого вала двигателя.

Импульсная последовательность с выхода RS-триггера 9 подается на активный фильтр 13, состоящий из трех последовательно включенных интегрирующих операционных усилителей 14 — 16, охваченных обратными связями так, что их результирующая передаточная функция W (Р) соответствует звену третьего порядка вида

К

ы(г) арз +bp +ср+1 з 1404867 с дополнительным входом порогового элемента 23, выход которого подключен к второму входу первого элемента

И 10 и к S-входу второго RS-триггера

25. Выход элемента 4, первый, второй и третий выходы блока 5 подключены к неподвижным контактам переключателя

26, подвижный контакт которого связан с К-входом второго RS-триггера 25, а выход последнего подключен к второму входу второго элемента И 11. Четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы блока 5 подключены к неподвижным контактам переключателя 27, подвижный 5 контакт которого связан с установочными входами первого 28 и второго 29 счетчиков. Сигнальный вход счетчика

28 связан с выходом первого элемента

И 10, а сигнальный вход счетчика 29 с выходом второго элемента И 11, Переключатели 21, 26 и 27 имеют четыре положения. В первом положении подвижный контакт переключателя 21 подключен к выходу датчика 17, под- 25 вижный контакт переключателя 26 — к выходу элемента 4, а подвижный контакт переключателя 27 — к четвертому выходу блока 5. Во втором положении подвижный контак г переключателя 21 подключен к выходу датчика 18, подвижный контакт переключателя 26 — к первому выходу блока 5, а подвижный контакт переключателя 27 — к пятому выходу блока 5. В третьем положении подвижный контакт переключателя 21 подключен к выходу датчика 19, подвижный контакт переключателя 26 — к второму выходу блока 5, а подвижный контакт переключателя 27 — к шестому 40 выходу блока 5. В четвертом положении подвижный контакт переключателя 21 подключен к выходу датчика 20, подвижный контакт переключателя 26 — к третьему выходу блока 5, а подвижный 45 контакт переключателя 27 — к седьмому выходу блока 5.

Устройство работает следующим об- ° разом.

Перед началом измерений поршень первого цилиндра устанавливается в положение, соответствующее его в.м.т.

В этом положении осуществляется совмещение датчика 6 углового положения коленчатого вала с одной из угловых меток на коленчатом валу. Число угловых меток К за оборот вала должно быть кратным числу цилиндров двигателя п,т.е. K=m.n, где m — целое где К, — коэффициент усиления;

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство дпя диагностики дизеля двигателя внутреннего сгорания, содержащее отметчик положения верхней мертвой точки поршня двигателя, связанный с входом первого формирователя импульсов, датчики вибраций, установленные Н;! форсунках цилиндров, первый пере к:«н««ате !«ь, снабженный че тырьмя ««еподвижными и одним попвижным

КО««тактам«!) «!То(>(!й ««f ре .К««н!чаше .ль

5 140486 а,Ь,с — коэффициенты при производных;

= 1 р = — — оператор дифференцирования.

dt

Поскольку звено описываемое выра9

5 жением (i), имеет вполне определенную полосу пропускания, зависящую от выбора коэффициентов а, Ь, с, его можно рассматривать как активный фильтр.

Напряжение на выходе усилителя 16 пропорционально текущему углу сдвига фаз между действительным и ожидаемым положением коленчатого вала. Напряжение на выходе усилителя 15 пропорционально отклонению действительной и расчетноч угловых скоростей вращения, а напряжение на выходе усилителя 14 ускорению коленчатого вала дизеля.

Выбор диагностируемого цилиндра осуществляют установкой переключателей 21, 26 и 27 в соответствующее положение. Для диагностирования первого по порядку работы цилиндра переключатели 21, 26 и 27 устанавливают в первое положение. 25

Во время процесса впрыска топлива н первый цилиндр датчика 17 вибраций, установленньй на форсунке этого цилиндра, вырабатывается электрический сигнал, поступающий на вход избира- 30 тельного усилителя 22.. Последний осуществляет усиление вибрационного сигнала и его селекцию в полосе частот, соответствующей максимальной интенсивности колебаний, возникающих при впрыске топлива форсункой. Выходной сигнал избирательного усилителя 22 поступает на сигнальный вход порогового элемента 23 и вход делителя 24 напряжения. Величина коэффициента пе- 40 редачи последнего определяется максимальным значением цикловой нестабильности нибрационного сигнала и всегда меньше единицы. Пороговый элемент 23 срабатывает, и на его выходе образу- 45 ется прямоугольный импульс, передний фронт которого соответствует началу вибрационного сигнала датчика 17 (на-. чалу впрыска топлива), а задний окончанию сигнала (концу впрыска топ- БО лина). Сигнал с выхода порогового элемента 23 поступает на второй вход ««ервого элемента И 10 и S-вход второго

RS-триггера 25. На первый вход первого элемента И 10 поступает импульсная последовательность с выхода умножителя 8 частоты. В течение отрезка врем»вЂ” ни, когда lip««c vTcTBp BT сиГH III нл вы.ходе порогового элемента 23, каждый

7 6 очередной импульс с выхода умножителя

8 частоты поступает через первую схему И 10 на сигнальный вход первого счетчика 28. Таким образом, в счетчике 28 записывается число, пропорциональное длительности подачи топлива в первый цилиндр.

Сигнал с выхода порогового элемента 23, поступающий на S-вход второго RS-триггера 25, переводит этот триггер в единичное состояние и через вторую схему И 11 каждый очередной импульс с выхода умножителя 8 частоты поступает на сигнальный вход второго счетчика 29, записывая в нем число, пропорциональное углу опережения подачи топлива в первый цилиндр. Запись в счетчике 29 прекра«цается в момент прихода импульса на R-вход второго

RS-триггера 25, В первом положении переключателя 21 этот импульс приходит тогда, когда первый поршень заходит н положение в.м.т. в такте сжатия, ГГервый 28 и второй 29 счетчики устанавливаются в исходное положение при появлении сигнала на четвертом выходе блока 5, на вход которого поступает импульсная последовательность с выхода второго формирователя

7 импульсов. Сигналы на первом, втором и третьем выходах счетчика с дешифратором появляются тогда, когда число импульсов, поступающих на его вход соответственно равно К/2, К и 3/2 К, где К вЂ” число угловых меток датчика 6. Сигналы на четвертом, пятом, шестом и седьмом выходах блока 5 появляются тогда, когда число импульсов, поступающих Hà его вход соответственно равно к/4, 3/4К, 5/4К и 7/4К.

Сигна««ъ! на четвертом, пятом, шестом и седьмом выходах блока 5 обеспечивают установку на нуль первого 28 и второго 29 счетчиков.

Составитель А.Золотов

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Иуска

Редактор И.Шулла

Заказ 3093/44 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

7 14048 избирательный усилитель, пороговый элемент с сигнальным и опорным входами, делитель напряжения и первый

RS-триггер, причем выходы датчиков вибраций подключены к неподвижным контактам первого переключателя, подвижный контакт которого подключен к входу избирательного усилителя, выход последнего подключен к входу делителя напряжения и к сигнальному входу порогового элемента, к опорному входу которого подключен выход делителя напряжения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно снабжено датчиком углового положения коленчатого вала, Т-триггером, дифференцирующим элементом, генератором импульсов, умножите- 20 лем частоты, вторым RS — триггером, распределительным блоком, выполненным в виде счетчика и дешифратора и снабженного установочным и сигнальным входами и семью выходами, первым и 2б вторым счетчиками, каждый из которых снабжен сигнальным и установочными входами, первым и вторым элементами

И, активным фильтром с двумя выходами и третьим переключателем, снабженным четырьмя неподвижными и одним подвижным контактами, второй переключатель снабжен четырьмя неподвижными и одним подвижным контактами, причем выход первого формирователя импульсов через

Т-триггер и дифференцирующий элемент подключен к установочному входу распределительного блока и к первому неподвижному контакту второго переключателя, второй, третий и четвертый неподвижные контакты которого подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам распределительного блока, датчик угловых положений коленчатого вала через второй форми рователь импульсов подключен к входу умножителя частоты и к сигнальному входу распределительного блока, выход умножителя частоты подключен к первым входам первого и второго элементов И и к S-входу первого RS-триггера, Rвход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход КБ-триггера подключен к входу активного фильтра, выход порогового элемента подключен к второму входу первого элемента И и к S-входу второго Rs-триггера, Rвход которого подключен к подвижному контакту второго переключателя, а выход второго RS-триггера подключен к второму входу второго элемента И, сигнальные входы первого и второго счетчиков подключены соответственно к выходам первого и второго элементов

И, а их установочные входы — к подвижному контакту третьего переключателя, первый, второй, третий и четвертый неподвижные контакты которого подключены соответственно к четвертому, пятому, шестому и седьмому выходам счетчика с дешифратором.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что активный фильтр выполнен в виде последовательно включенных первого, второго, третьего интегрирующих усилителей, первый интегрирующий усилитель снабжен четырьмя входами, причем первый его вход совмещен с входом фильтра, второй его вход связан с выходом третьего интегрирующего усилителя, выход второго интегрирующего усилителя совмещен с первым выходом фильтра и подключен к третьему входу первого интегрирующего усилителя, а выход последнего совмещен с вторым выходом активного фильтра и связан с четвертым входом первого интегрирующего усилителя.