Способ определения верхней мертвой точки поршня двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить точность. При работе двигателя отключают подачу в цилиндр, регистрируют сигнал давления сжатия, диффе- .ренцируют его и определяют момент достижения максимума давления. При этом соединяют камеру сгорания через дроссель с атмосферой. Способ позволяет повысить точность определения ВМТ, что в свою очередь повышает точность определения среднего индикаторного давления. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧНжИХ

РЕСПУБЛИК цр С 01 31 15/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЧ1 НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬП ИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4248506/25-06 (22) 02.03.87 (46) 23.03.89. Бюл. У 11 (71) Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.В.Черников, А.И, Елманов и Ю.А.Иагнитский (53) 621.43-001. 5 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 9380381, кл. G 01 L 23/08, 1982.

Изобретение относится к области исследований и испытаний работы поршневых машин, а именно двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров с управляемыми клапанами.

Целью изобретения является- иовышение точности.

На фиг. 1 изображены индикаторные диаграммы в исследуемом цилиндре при отключенной подаче топлива (ось ординат соответствует давлению. газа в цилиндре. P двигателя, а ось абсцисс- - углу ф поворота коленчатого вала): а — при работающей системе газораспределения; б — при отключенной системе газораспределения; в — при отключенной системе газораспределения и регулирования неплотности камеры сгорания в цилиндре; на фиг. 2 — изменение максимального

„„Я0„„1467421 А 1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРХНЕЙ

МЕРТВОЙ ТОЧКИ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность. При работе двигателя огключают подачу в цилиндр, регистрируют сигнал давления сжатия, дифференцируют его и определяют момент достижения максимума давления. При этом соединяют камеру сгорания через дроссель с атмосферой. Способ позволяет повысить точность определения

ВИТ, что в свою очередь повышает точность определения среднего индикаторного давления. 4 ил.-давления сжатия при регулировании неплотности цилиндра (ось абсцисс соответствует величине неплотности, искусственно создаваемой в полости цилиндра Е; ось ординат — максимальному давлению в последней P ); на с фиг. 3 — устройство, с помощью которого возможно регулировать .степень герметичности цилиндра изменением положения клапана газораспределения; на фиг. 4 — устройство, выполненное в корпусе форсунки.

Способ осущестнляют следующим образом.

На двигателе отключают систему газораспределения снятием штанг толкателей и монтируют устройство, при помощи которого можно воздействовать на клапаны газораспределения, при этом плавно регулируют величину их открытия и величину неплотности

14б74

3 камеры сгорания. Устанавливают на индикаторный кран испьиываемого цилиндра датчик давления. Затем на работающем двигателе отключают подачу топлива на исследуемый цилиндр и регистрируют сигнал от датчика„ пропорциональный давлению rasa в цилиндре. Путем плавного изменения герметичности кам ры сгорания исследуемого цилиндра при помощи дроссельного устройства (например, изменение положения клапана) добиваются наибольшего значения максимального давления сжатия, при этом темп изменения давления вблизи BNT будет тоже наибольший.. Выделяют пик давления вблизи ВМТ и путем построения оси симметрии полученного пика по положению последней определяют ВИТ поршня.

С .Уменьшением до определенного значения герметичности цилиндра величина максимального давления сжатия возрастает (фиг. 2), вместе с ним 25 возрастает и темп изменения давления вблизи БИТ (фиг. 1). При этом темп изменения давления. вблизи BMT (фиг. 1, кривая в) достигает максимального значения и превышает темп изменения давления вблизи ВМТ не только при закрытом дроссельном устройстве (фиг. 1, кривая б), но и темп изменения давления при работающей системе газораспределения (фиг. 1, кри35 вая а).

Уменьшение асимметричности кривой . давления является следствием уменьшения теплоотвода и утечки газа из цилиндра, что обусловлено уменьшением40 средних температур и давления газа в длиндре без значительного изменения температуры стенки цилиндра, которая определяется температурой охлаждающей воды, а также уменьшением закручивания потока газа в цилиндре. Кроме. того, величина максимального давления сжатия при предлагаемом способе при данной частоте вращения коленвала будет величиной неизменной, не зависящей от технического состояния цилиндра, так как величина искусственно создаваемой неплотности цилиндра значительно превышает неплотности, связанные с износом цилиндропоршневой группы (ЦПГ) в процессе эксплуатации, в то время, как по известному способу как величина максимального давления

21 сжатия, так и темп изменения давления, с увеличением износа ЦПГ уменьшаются (фиг. 2), при этом погрешность измерения будет величиной переменной, зависящей от техническогo состояния двигателя.

Устройство для создания дросселирующего эффекта (фиг. 3) состоит из корпуса 1, представляющего собой полосу уголкового поперечного сечения, жестко закрепленного на цилиндровой крышке 2 с помощью болтов 3.

Корпус имеет отверстие с внутренней резьбой, в которое входит резьбовым соединением хвостовик 4 ползуна 5, жестко связанного с. тарелкой 6 с помощью винтов 7. В корпусе тарелки б размещены два сухаря 8, входящих также в кольцевую проточку штока клапана 9. При этом верхний торец штока клапана прижат к внутренней выточке ползуна 5. Изменения положения тарелки клапана 10 относительно седла 11 добиваются вращением хвостолика 4 ползуна 5 с помощью паза

12 и входящего в него инструмента (например, хвостовика отверстки) в резьбовом соединении ползуна с корпусом. Этим достигается изменение степени герметичности цилиндра. Кольцевая выточка на штоке клапана и сухари 8 являются штатными элементами конструкции клапанного механизма ДВС.

В другом варианте устройства (фиг. 4). корпус форсунки состоит из стакана 13, который с помощью фланца

14 крепится в форсуночном гнезде крышки цилиндра, и колпачка 15. Колпачок 15 крепится с помощью резьбового соединения к стакану 13 и имеет в верхней части отверстие с резьбой, в которое ввинчивается шток 16 иглы дросселя 17, имеющего на другом конце регулировочный конус

18. Конус входит в отверстие в нижней части стакана 13 и в своем крайнем нижнем положении плотно запирает отверстие.

Внутренняя полость корпуса соединена с атмосферой с помощью штуцера 19.

Перемещение иглы дросселя 17 относительно корпуса, а следовательно, и регулировочного конуса 18 относительно отверстия в нижней части стакана 13 осуществляется с помощью поворота ее в разьбовом соединении штурвалом 19, соединенным с иглой

5 14Ü7 дросселя посредством контргайки 20.

Фиксация положения иглы дросселя осуществляется в помощью второй контргайки 21 и жестко связанного с ней рычага 22 °

Изменением положения конуса 13 достигается изменение герметичности цилиндра.

В случае использования в качестве дросселирующего устройства приспособления, устанавливаемого в форсуночное гнездо (фиг. 4), в предлагаемом способе исключается погрешность,15 связанная с цикловой .нестабильностью изменения давления в цилиндре, возникающей изза колебания давления воздуха на впускном коллекторе, которое зависит от работы системы газорас- 20 пределения соседних цилиндров. Возможно использование в способе операции дифференцирования и определения положения ВМТ по моменту равенства производной нулю, что позволяет 25 автоматизировать процесс регистрации положения ВМТ, что снизит трудоемкость и повысит оперативность процесса измерения.

Таким образом, предложенный способ позволяет повысить точность

ВМТ поршня, что повысит точность

lt измерения среднеиндикаторного давления, так как известно, что сдвиг ВМТ на 1 п.к.в. приводит к погрешности. в определении среднего индикаторного давления на 8-10Х и может при421 6 вести к ошибочной оценке мощности, развиваемой в цилиндре. Поэтому применение предлагаемого способа позволит уменьшить неравномерность распределения нагрузки по цилиндрам двигателя. При этом повышается экономичность работы двигателя и снижается износ, чем и объясняется экономический эффект.

Формула изобретения

Способ определения верхней мертвой точки поршня двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что отключают подачу топлива в исслеpyemiA цилиндр, регистрируют давление в цилиндре в процессе сжатия-расширения и обрабатывают полученную информацию, выделяя момент достижения максимального давления, путем дифференцирования сигнала давления, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно к. отключению топлива: отключают систему газораспределения, разгерметизируют камеру сгорания цилиндра путем соединения полости цилиндра с атмосферой посредством дроссельного устройства, .а в процессе регистрации давления в цилннд4 ре добиваются максимального давления сжатия и темпа изменения давления вблизи максимального давления путем регулирования герметичности камеры сгорания цилиндра.

1467421

1467421

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор Л. Гратилло Техред Я.Кравчук Корректор А ОбРУчаР

Закав 1186/38 Тирак 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", r. Уагород, ул. Гагарина,101