Устройство для оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устр-ва. Устр-во содержит последовательно установленные датчик 1 положения коленчатого вала, формирователь 2 импульсов , RS-tpHrrep 3, фильтр 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 01 И 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4121384/25-06 (22) 19.09.86 (46) 15.08.88. Бюл. N - 30 (72) Н.И.Григоров, Б.Т.Кононов, В.Ç.Ройк, Б.Ф,Самойленко, К.Г.Сергеев, tJ.È.Ñòðåëêoâ и В.И.Терентьев (53) 621.43.001.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М !139992, кл. G 01 М 15/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ НЕРАВНО

МЕРНОСТИ PAbDTbl ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет расширить функциональные воэможности устр-ва.

Устр-во содерж т последовательно установленные датчик 1 положения коленчатого вала, формирователь 2 импульсов, RS- òðêããåð 3 фильтр 6

141 нижних частот и генератор 21 импульсов. Прямой выход RS-триггера 3 подключен к первым входам элементов (Э) И 7, 8, 9, 10, а его инверсный выход - к первым входам Э И 11, 12, 13, 14 и входу Э 15 задержки. Прямой . выход Т-триггера 5 подключен к входу

Т-триггера 16 и вторым входам Э И

7, 9, 13, 14, 17, 18, а инверсный выход Т-триггера 5 — к вторым входам

Э И 8, 10, 11, 12, 19, 20, Прямой выход Т-триггера 16. подключен к третьим входам Э И 7, 8, 11, 13, 19, 17, а его инверсный выход — к третьим входам ЭИ 9, 10, 12, 14, 18, 20, Выход генератора 21 связан с R-входом RS-тригге-" ра 3, а выход генератора 4- с четвертыми входами Э И 7, .8, 9, 10. Выходы

; Э И 7, 9 и 8, 10 связаны с входами

Э ИЛИ 22, 23 соотв., а выходы Э ИЛИ

22, 23 — с суммирующими входами счетс

45. Выходы Э 39, 41, 43, 45 сообщены с входами индикаторов 38, 40, 42, 44 соотв. 1 ил.

6882 чиков 24, 25. Выходы счетчиков 24, 25 связаны с четвертыми входами Э И 1112 и 13, 14 соотв., а их установочные входы — с выходами Э ИЛИ 46, 47, входы к-рык.:связаны с выходами Э И

l7 18, 19, 20, Выходы Э И 11, 12 связаны с входами селекторов (C)

26, 27 и Э И 28, 29, 30, 31, а выходы

Э И 13, 14 — с входами С 32, 33 и

Э И 34, 35. Выходы С 26, 27 связаны с входами соотв. Э И 29, 31 и 28, 30, а выходы С 32, 33 — с входами соотв.

Э И 34, 37 и 35, 36. Выходы Э И 28, 34 связаны с входами Э ИЛИ 39, выходы

Э И 29, 36 — с входами Э ИЛИ 4.1 выходы Э И 30, 37 — с входами Э ИЛИ 43, а выходы Э И 31, 35 — с входами Э ИЛИ

Изобретение относится к испытанию двигателей, в частности к диагностированию двигателей внутреннего сгорания, и может Ьыть использовано для оценки технического состояния цилиндров двигателя.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства.

На чертеже представлена схема 10 устройства.

Устройство. содержит включенные последовательно датчик 1 положения коленчатого вала и формирователь 2 ! импульсов, выход которого подключен к 15

Б-входу RS-триггера 3, к входу вто- рого генератора 4 импульсов и входу первого Т-триггера 5. Прямой выход

kS-триггера 3 подключен к входу фильтра 6 нижних частот и первым входом первого, второго, третьего и четвертого элементов И 7-10. Инверсный выход RS-триггера 3, подключен к первым входам пятого-восьмого элементов И 11-14 и входу элемента

15 задержки.

Прямой выход первого Т-триггера 5 подключен к входу второго Т-триггера

16 и вторым входам первого, третьего, седьмого-десятого элементов И 7, 9, 30

13, 14, 17 и 18, а инверсный выход первого Т-триггера 5 подключен к вторым входам второго, четвертого, пятого, шестого, одиннадцатого идвенадцатого элементов И 8, 10, 11, 12, 19 и 20. Прямой выход второго Т-триггера 16 подключен к третьим входам первого, второго, пятого, седьмого, одиннадцатого и девятого элементов

И 7, 8, 11, 13, 19 и 17, а инверсный выход этого триггера подключен к третьим входам третьего, четвертого, шестого, восьмого, десятого и двенадцатого элементов И 9, 10, 12, 14, 18 и 20. Выход фильтра 6 подключен к входу первого генератора 21 импульсов, выход которого связан с R-входом RS-триггера 3. Выход генератора

4 импульсов подключен к четвертым входам первого-четвертого элементов

И 7-10, Выходы первого и третьего элементов И 7 и 9 подключены к первому и второму входу первого элемента ИЛИ 22 соответственно, Выходы второго и четвертого элементов И 8 и 10 подключены к первому и второму входу второго элемента ИЛИ 23 соответственно. Выход первого элемента ИЛИ 22 связан с суммирующим входом первого счетчика 24 и с вычитающим входом

141688 второго счетчика 25 ° Выход второго элемента ИЛИ 23 связан с вычитающим входом счетчика 24 и с суммирующим входом счетчика 25. Выход счетчика

24 подключен к четвертым входам пя.5 того и шестого элементов И 11 и 12, а выход счетчика 25 подключен к четвертым входам седьмого и восьмого элементов И 13 и 14. Выход

10 пятого элемента И 11 связан с первыми входами первого и второго селекторов 26 и 27 и с первыми входами тринадцатого и четырнадцатого элементов И 28 и 29. Выход шестого элемента И 12 связан с вторыми входами первого и второго селекторов 26 и 27 и с первыми входами пятнадцатого и шестнадцатого элементов И 30 и 31.

Выход седьмого элемента И 13 подключен к первым входам третьего и четветого селекторов 32 и 33 и к первым входам семнадцатого и Bocåìíàäöàтого элементов И 34 и 35. Выход восьмого элемента И 14 подключен к 25 вторым входам третьего и четвертого селекторов 32 и 33 и к первым входам девятнадцатого и двадцатого элементов

И 36 и 37. Выход второго селектора 27 связан с вторыми входами тринадцатого щ и пятнадцатого элементов И 28 и ЗД.

Выход первого селектора 26 связан с . вторыми входами четырнадцатого. и шестнадцатого .элементов И 29 и 31.

Выход третьего селектора 32 подключен к вторым входам семнадцатого и двадцатого элементов И 34 и 37. Выход четвертого селектора 33 подключен к вторым входам восемнадцатого и девятнадцатого элементов И 35 и 36 ° 40

Вход первого индикатора 38 через третий элемент ИЛИ 39 связан с выходами тринадцатого и восемнадцатого элементов И 28 и 34. Вход второго индикатора 40 через четвертый элемент 45 . KIN 41 связан с выходами четырнадцатого и девятнадцатого элементов И 29 и 36. Вход третьего индикатора 42 через пятый элемент ИЛИ 43 связан с выходами пятнадцатого и двадцатого элементов И 30 и 37. Вход четвертого индикатора 44 через шестой элемент

ИЛИ 45 связан с выходами шестнадцатого и восемнадцатого элементов

И 3 1 и 35. Первые входы элементов

И 17, 18, 19 и 20 подключены к выходу элемента 15 задержки..Выходы одиннадцатого и двенадцатого элементов И 19 и 20 через седьмой эле2

4 мент ИЛИ 46 связаны с установочным входом первого счетчика 24, а выходы девятого и десятого элементов И 17 и 18 через восьмой элемент ИЛИ 47 связаны с установочным входом второго счетчика 25.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы положения коленчатого вала с датчика 1 поступают на формирователь 2 импульсов, с выхода которого входная последовательность импульсов с З„, временные интервалы между которыми при неравномерной работе цилиндров неодинаковы, поступает на S-вход RS-триггера 3, генератор 4 импульсов и первый Т-триггер

5. RS-триггер 3 запускается импульсами формирователя 2, а сбрасывается импульсами, поступающими на его

R — вход с выхода управляемого генератора 21 импульсов. Частота и3 следования импульсов с выхода генератора 21 импульсов при отсутствии.управляющего напряжения на его входе выбирается заведомо меньшей номинальной частоты ь> следования импульсов н с выхода формирователя 2 импульсов.

Длительность сигнала высокого уровня на прямом выходе RS-триггера 3 определя ется фаз овым сдви гом между импульсными последовательностями с выхода управляемого генератора 21 импульсов и с выхода формирователя

2 импульсов и зависит от начальной разности частот 10 и u) . Напряжение с выхода КБ-триггера 3 через фильтр 6 нижних частот поступает на вход управляемого генератора 21 импульсов. При этом происходит автоматическая подстройка частоты следования импульсов Ы с выхода этого генератора 21 к значению м>, . Импульсы от генератора 21 сдвинуты по фазе в сторону отставания на угол (3 по отношению к импульсам формирователя 2. Величина угла сдвига фаз пропорциональна требуемой величине управляюшего напряжения, необходимого для подстройки частоты управляемого генератора 2 1 импульсов к частоте и> следования импульсов.

Генератор 4 импульсов генерирует импульсы f1 âûñокой частоты, поступающие через первый — четвертый элементы И

7-10 на входы первого и второго ревер» сивных счетчиков 24 и 25 и обеспечивающие измерение угловых отрезков Р. Пер 5 14168 вый импульс с выхода формирователя 2 импульсов обеспечивает переход в единичное состояние обоих Т-триггеров 5 и 16, открытие первого элемента И 7, который через первый элемент

5 . ИЛИ 22 обеспечивает запись в первом реверсивном счетчике 24 и считывание во втором реверсивном счетчике 25

I числа импульсов N за время прохож1 дения углового отрезка (3 ..,,пропорционального скольжению угловой частоты rd âðàùåíèÿ в течение такта рабочего хода в первом цилиндре по отношению к частоте о) . Второй импульс с выхода формирователя 2 устанавливает единичный сигнал на инверсном выходе первого Т-триггера 5, при этом открывается второй элемент И 8, который через второй элемент ИЛИ 23 J 20 обеспечивает считывание в первом реверсивном счетчике 1 и запись во втором реверсивном счетчике

Ц числа N пропорционального скольжению частоты вращения вала в тече- 25 ние рабочего хода во втором по порядку работы цилиндре.

В результате этого оставшееся в первом реверсивном счетчике 24 число пропорционально величине относительной степени неравномерности работы цилиндров.

Если число, оставшееся в первом реверсивном счетчике 24, превышает допустимое значение число оставшеЭ Ф

35 еся в счетчике, по абсолютному значению больше допустимого. Зтот факт фиксируется одним из селекторов

26, 32 или 27, 33, Селекторы 26 и 32 настроены на положительное число, селекторы 27, 33 — на отрицательное ! 1! число. При сравнении чисел N u N возможны три исхода. В первом случае разность чисел положительна и превышает допустимое значение, соответ- 4

45 ствующее настройке первого селектора 26, во втором случае разность

I ey

N --N отрицательна и превышает допустимое значение, соответствующее наст ройке второго селектора 27, в третьем случае абсолютная величина раэ1 ц ности N --N не превышает допустимое значение. В первом случае после включения селектора 26 и четырнадцатого элемента И 29 через четвертый элемент

ИЛИ 41 включается индикатор 40 неисправности второго по порядку работы цилиндра 40. Во втором случае после включения селектора 27 и тринадцатого

82 6 элемента И 28 через третий элемент

ИЛИ 39 включается индикатор 38 неисправности первого по порядку работы цилиндра. В третьем случае селекторы

26 и 27 не срабатывают и индикаторы неисправности не включаются.

Для рассматриваемого устройства характерны два режима работы: вычисления и индикации. Режим вычисления имеет место на угловом отрезке р, а режим индикации — на угловом отрезке 2 Pj- p. С приходом первого импульса открывается первый элемент

И 7, на угловом отрезке р есть единичный сигнал на прямом выходе

RS-триггера 3. В счетчике 24 записывается число N,.â счетчике 25 число

N вычитается из записанного там ч ранее числа N --,,характеризующего угловую частоту вращения в такте рабочего хода четвертого по порядку работы цилиндра. На угловом отрезке

23 — P единичный сигнал с прямого выхода RS-триггера 3 снимается, появляется единичный сигнал на ин версном выходе RS-триггера 3, за1

iпускается элемент 15 задержки, откры-. вается седьмой элемент К 13, готовится к включению девятьп элемент

И 17 и закрывается первый элемент

И 7, прекращая тем самым запись в счетчике 24 и считывание в счетчике

25. После открытия седьмого элемента

И 13 второй реверсивный счетчик 25 подключается к третьему и четвертому селекторам 32 и 33. Если число, оставшееся в счетчике 25, по абсолютному значению больше допустимого, то в зависимости от его знака включается либо третий селектор 32 (число положительное), либо четвертый селектор 33 (число отрицательное).

В случае включения третьего селектора 32 одновременно с ним через семнадцатый элемент И 34 и третий элемент ИЛИ 39 включается индикатор 38 неисправности первого по порядку работы цилиндра двигателя. В случае включения четвертого селектора 33 одновременно с ним через восемнадцатый элемент И 35 и шестой элемент

ИЛИ 45 включается индикатор 44 неисправности четвертого по порядку работы цилиндра. Спустя время, равное выдержке времени элемента 15 задержки, появляется сигнал на его

)выходе, обеспечивая срабатывание девятого элемента И 17 и установ14168 счетчика 2 35

45 ку второго реверсивного в нулевое состояние.

С приходом второго импульса с выхода формирователя 2 импульсов от.— .5 крывается второй элемент И 8 и на угловом отрезке Р в счетчике 24 из

1 И числа N вычитается число N, одновременно с этим числом N " записывается в счетчике 25. На угловом отрезке 2Л вЂ” p изменение показаний счетчиков 24 и 25 прекращается (появляется единичный сигнал на инверсном выходе RS-триггера 3), запускается элемент 15 задержки, открывается пятый элемент И 11 и готовится к включению одиннадцатый элемент И 19. Пятый элемент И 11 подключает первый реверсивный счетчик

24 к первому и второму селекторам

26 и 27. Если число, оставшееся в счетчике 24, по абсолютному значению больше допустимого, то в зависимости, от его знака появляется сигнал на выходе первого (число положительное) 25 или второго (число отрицательное) селекторов 26 и 27. В случае включения первого селектора 26 одновременно с ним через четырнадцатый элемент И 29 и четвертый элемент ИЛИ

41 включается индикатор 40 неисправности второго по порядку работы цилиндра двигателя. Б случае включения второго селектора 27 одновременно с ним через тринадцатый элемент И 28 и третий элемент ИЛИ 39 включается индикатор 38 неисправности первого по порядку работы цилиндра двигателя.

Спустя время, равное выдержке вре- 4б мени элемента 15 задержки, появляется сигнал на его выходе и через одиннадцатый элемент И 19 первый реверсивный счетчик 24 устанавливается в нулевое состояние.

Оценка технического состояния третьего и четвертого цилиндров производится после прихода от формирователя 2 третьего и четвертого импульсов.

Формула изобретения

Устройство для оценки неравномерности работы цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащее последовательно включенные датчик полок . жения коленчатого вала, формирователь импульсов, преобразователь частота82 8 напряжение, фильтр нижних частот и первый генератор импульсов, о т л ич а ю щ е е с я гем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит второй генератор импульсов, первый и второй Т-триггеры, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, каждый из которых снабжен четырьмя входами, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый элементы И, каждый из которых снабжен тремя входами, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатьй, шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый, девятнадцатый и двадцатый элементы И, каждый из которых снабжен двумя входами, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и BocbMQH элементы ИЛИ, каждый из которых снабжен двумя входами, первый и второй реверсивные счетчики, первый, второй, третий и четвертый селекторы, элемент задержки; первый, второй, третий ичетвертый индикаторы, причем преобразователь напряжение-частота выполнен в виде RSтриггера, а R-вход RS-триггера и вход первого Т-триггера под.1 ключены к выходу формирователя им» пульсов, R-вход RS-триггера связан с выходом первого генератора, прямой выход RS-триггера подключен к входу фильтра нижних частот и первым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов И, инверсный вход RS-триггера подключен к первым входам пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И и входу элемента задержки, прямой выход первого

Т-триггера подключен к входу второго

Т-триггера и вторым входам первого, третьего, седьмого, восьмого, девя-того и десятого элементов И, а инверсный выход первого T-триггера подключен к вторым входам второго, четвертого, пятого, шестого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И, прямой выхоц второго Т-триггера под.к ключен к третьим входам первого, второго, пятого, седьмого, одиннадцатого и девятого элементов И, а инверсный выход второго Т-триггера подключен к третьим входам третьего, четвертого шестого, восьмого, десятого и двенадцатого элементов И, выход второго генератора подключен к четвертым входам первого, второго, третьего и

16882

Составитель А. Золотов

Редактор М. Петрова Техред Л.Олийнык Корректор Г. Решетник

Заказ 4059/41 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 14 четвертого элементов И, выходы пер" вого и третьего элементов И подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выходы второго и четвертого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ связан с суммирующим входом первого счетчика и вычитающим входом второго счетчика, выход второго элемента ИЛИ связан с вычитающим входом первого счетчика и суммирующим входом второго счетчика, выход первого счетчика подключен к четвертым входам пятого и шестого элементов И, а выход второго счетчика подключен к четвертым входам седьмого и восьмого элементов И, выход пятого элемента И связан с первыми входами первого и второго селекторов и с первыми входами тринадцатого и четырнадцатого элементов И, выход шестого элемента И связан с вторыми входами первого и второго селекторов и первыми входами пятнадцатого и шестнадцатого элементов И, выход седьмого элемента И подключен к первым входам третьего и четвертого селекторов и первым входам семнадцатого и восемнадцатого элементов

И, выход восьмого элемента И подключен к вторым входам третьего и четвертого селекторов и первым входам девятнадцатого и двадцатого элементов И, выход второго селектора связан с вторыми входами тринадцатого и пятнадцатого элементов И, выход первого селектора связан с вторыми входами четырнадцатого и шестнадца5 того элементов И, выход третьего селектора связан с вторыми входами семнадцатого и двадцатого элементов

И, а выход четвертого селектора связан с вторыми входами восемнадцатого и девятнадцатого элементов И, вход первого индикатора через третий элемент ИЛИ связан с выходами тринадцатого и восемнадцатого элементов И, вход второго индикатора через четвертый элемент ИЛИ связан с выходами четырнадцатого и девятнадцатого элементов И, вход третьего индикатора через пятый элемент ИЛИ связан с выходами пятнадцатого и двадцатого элементов И, а вход четвертого индикатора через шестой элемент ИЛИ связан с выходами шестнадцатого и восемнадцатого элементов И.

25 Первые входы девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И подключены к выходу элемента задержки, выходы одиннадцатого и двенадцатого элементов И через седьмой элемент ИЛИ связаны с установочным входом первого счетчика, а выходы девятого и десятого элементов И через восьмой элемент ИЛИ связан с установочным входом второго счетчика.