Устройство для определения зависимости мощности двигателя от числа оборотов

 

Союз Советских

Социалистических .

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р>763706 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— с (22) Заявлено 250578 (21) 2631123/18-10 (51)М. Кл 3 с присоединением заявки М9 (23) Приоритет

С О1 L 3/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150980. Бюллетень М 34

Дата опубликования описания 150ц80 (53) УДК531. 781, .(088.8) (72) Авторы изобретения

А.A.Îòñòàâíîâ и A ° È.Ñèìoíåíêî

Саратовский политехнический институт (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ

МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ОТ ЧИСЛА ОБОРОТОВ

Настоящее изобретение относится к области контрля и может быть использовано для испытаний двигателя внутреннего сгорания. 5

Известно устройство для измерения мощности на валу двигателя внутреннего сгорания, содержащее импульсный датчик оборотов, приводимый в действие от контролируемого вала, генератор временных импульсов, программный переключатель, управляющий блок и два электронных счетчика, не обеспечивает требуемой точности измерения $1) .

t5

Наиболее близким по технической. сущности к настоящему изобретению является устройство для определения зависимости мощности двигателя от числа оборотов, содержащее импульс- 2Q ный датчик углового положения вала, формирующее устройство, вход которого подключен к выходу импульсного датчика,а выход — к селектору уровня, один выход которого соединен с програм- 25 мным переключателем, один из входов которого подключен к генератору вре.менных импульсов, блок синхронизации, выход которого соединен с формирующим устройством, а выход подключен 3Q ко второму входу программного переключателя, блок управления подачей топлива и вычислительный блок, вход которого соединен с программным переключателем.

К недостаткам известного устройства-относится низкая точность.

Цель настоящего изобретения заключается в повышении точности определения зависимости мощности двигателя при разгоне и выбеге от числа оборо тов в широком диапазоне изменения угловой скорости. укаэанная цель достигается тем, что в устройство введены переключатель, регистр памяти, блок переписи информации, блок управления дроссельной заслонкой и. блок управления зажиганием, причем один вход регистра памяти подключен к выходу вычислительного блока, а второй — к выходу программного переключателя, вход блока переписи информации соединен с выходом регистра памяти, выход блока управления зажиганием подключен к одному из входов блока управления дроссельной заслонкой, а вход переключателя соединен со вторым выходом селектора уровня, выход подклю763706 чен к блоку управления подачей топ лива, а второй — ко входу блока управления зажиганием и второму входу блока управления дроссельной заслонкой °

На чертеже представлено устройство.

Устройство состоит из импульсного датчика положения 1, формирующего устройства 2, селектора 3 уровня, блока 4 синхронизации, программного дереключателя 5, генератора б времен ных импульсов, блока 7 управления подачей топлива, блока 8 управления зажиганием, блока 9 управления дроссельной заслонкой, вычислительного блока 10, регистра 11 памяти, блока 12 переписи информации, электронновычислительной машины 13 и переключателя 14.

Импульсный датчик положения 1 предназначен для получения импульсов, . частота которых пропорцибнальна скорости вращения коленчатого вайа (на чертеже не показан).

Формирующее устройство 2 служит для усиления, ограничения по амплитуде и формирования по длительности импульсов, поступающих на его вход от датчика 1.

Селектор 3 уровня предназначен для включения и выключения вычислительного блока 10, блока 7 управления подачей топлива, блока 8 управления зажиганием и блока 9 управления дроссельной заслонкой при достижении коленчатым валом двигателя установленных верхнего и нижнего уровней скорости вращения.

Блок 4 синхронизации предназначен для выделения участков по углу поворбта коленчатого вала, в пределах которых требуется измерять величины скоростей и ускорений.

Программный переключатель 5 служит для управления процессом вычисления скорости.

Генератор б временных импульсов служит источником электрических колебаний повышенной стабильности.

Вычислительный блок 10 предназначен для непрерывного измерения скорости вращения в процессе разгона и выбега двигателя путем подсчета числа .импульсов генератора за время одного углового интервала и состоит из двух суммирующих счетчиков, которые последовательно друг за другом

,или через постоянный угол поворота, зад ваемый блоком 4 синхронизации, подключаются программным переключателем 5 к генератору б временных импульсов.

Блок 7 управления подачей топлива предназначен для включения максимальной подачи топлива при достижении валом двигателя нижнего заданного уровня скорости вращения и выключения †. при достижении валом верхнего заданного уровня скорости вращения.

)0

55 е0

Блок 8 управления зажиганием при достижении верхнего заданного уровня частоты вращения коленчатого вала отключает, .а при снижении до нижнего уровня включает зажигание.

Блок 9 управления дроссельной заслонкой предназначен для фиксации дроссельной заслонки в определенном положении.

Регистр 11 памяти собран из статических триггеров и схем совпадения И-НЕ и предназначен для хранения результатов измерения.

Блок 12 переписи информации собран из схем совпадения И-НЕ и предназначен для переписи результатов измерения из регистра 11 памяти в электронно-вычислительную машину.

Перед началом измерений поршень определенного цилиндра двигателя устанавливается в положение, соответствующее верхней мертвой точке конца такта сжатия. При этом положении устанавливается импульсный датчик положения 1. С помощью задающего устройства селектора 3 уровня задаются верхний и нижний уровни угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя. Переключатель

14 замыкают либо на блок 7 управления подачей топлива (при испытании дизельных двигателей), либо на блок

8 управления зажиганием и блок 9. управления дроссельной заслонкой (при испытании карбюраторных двигателей).

После подключения устройства к двигателю внутреннего сгорания и датчику 1 импульсов, запуска двигателя, подачи питающих устройство напряжений и сигнала "Сброс" (на фиг,1 не показано) все элементы устройства приходят в исходное состояние. При этом вычислительный блок 10 разобщен с генератором временных импульсов посредством программного переключателя.

Затем у работающего на холостых оборотах двигателя выключают зажигание (подачу топлива для дизельных двигателей). В момент достижения валом двигателя нижнего заданного значения угловой скорости в селекторе 3 уровня формируется импульс, одновременно включающий зажигание, блок 9 управления дроссельной заслонкой, который приводит заслонку в открытое положение, и вычислительный блок,10, который, в свою очередь, управляется блоком синхронизации через программный переключатель 5 (для дизельных двигателей в момент достижения заданной скорости одновременно включаются максимальная подача топлива и вычислительный блок 10)..

С этого момента двигатель начинает разгоняться, а счетчики вычислительного блока 10 фиксируют последовательно время прохождения колен763706

40 чатым валом одинаковых угловых интервалов, задаваемых блоком 4 синхронизации. Сначала импульсы от генератора б через программный переключатель

5 поступают на вход первого счетчика, на выходе которого к концу углового интервала формируется код, 5 пропорциональный измеряемой скорости.

Вывод этого кода в регистр 11 памяти происходит через схемы совпадений регистра памяти в момент поступления на вторые входы этих схем импульса от блока 4 синхронизации через программный переключатель 5 ° Этот импульс, заканчивая работу первого счетчика, обеспечивает установку

его в исходное положение. Одновременно импульс от блока 4 синхронизации через программный переключатель 5 поступает на вычислительный блок 10 и в течение следующего углового интервала подсчет импульсов 20 генератора б производится вторым счетчиком. При поступлении следующего импульса от блока 4 синхронизации второй счетчик вычислительного блока

10 очищается путем переписи информа- . 25 ции в регистр 11 памяти, а импульсы от генератора б через программный переключатель 5 начинают вновь поступать на вход первого счетчика, и т.д.

В момент достижения валом двигателя верхнего заданного значения углово скорости вращения в селекторе 3 уровня формируется второй импульс, который выключает зажигание (карбюраторные двигатели), и двигатель переходит в режим выбега.

При достижении двигателем вновь нижнего заданного значения угловой скорости либо цикл разгон-выбег повторяется, либо регистрация значений угловой скорости прекращается.

Аналогичным образом снимается характеристика выбега при закрытой дроссельной заслонке. При этом в момент выключения зажигания блок 8 управления зажиганием формирует им- 45 пульс, который поступает на блок

9 управления дроссельной заслонкой и приводит ее в закрытое состояние.

Возможность получения таким образом характеристик выбега при открытой и закрытой дроссельной заслонке позволяет произвести оценку технического состояния цилиндро-поршневой группы как в целом по двигателю, так и отдельных цилиндров.

Устройство позволяет регистрировать мгновенные значения угловой скорости и ускорения как в нескольких тактах, непрерывно следующих друг за другом, так и в рабочих тактах отдельных цилиндров в широком 60 диапазоне изменения угловой скорости. Отсчет участков начинается от основного синхроимпульса, который формируется началом подачи топлива (дизельные двигатели) или включением 65 зажигания (карбюраторные двигатели) в первом цилиндре. Дальнейшая синхро низация их производится импульсами с формирующего устройства. Синхронная работа цилиндров двигателя и вычислительного блока 10 достигается подсоединением входа блока 4 синхронизации к формирующему устройству 2,,а выхода его — к программному переключателю 5.

Одновременность начала разгона двигателя и начала работы вычислительного блока 10 обеспечивается параллельным соединением селектора 3 уровня с блоком 7 управления подачей топлива или блоком 8 управления зажиганием и блоком 9 управления дроссельной заслонкой и программным переключателем 5 °

После окончания цикла измерений результаты с помощью блока 12 переписи информации переносятся иэ регистра

11 памяти в ЭВИ 13. Полученные результаты позволяют определять угловые ускорения при соответствующих значениях скоростей вращения коленчатого вала вдоль всей характеристики разгона и выбега и по ним находить зависимость мощности двигателя от числа оборотов.

Конструкция датчика углового положения благодаря наличию нескольких угловых интервалов в пределах одного такта двигателя, введение регистра памяти, блока переписи информации, блока управления дроссельной заслонкой, блока управления зажиганием, переключателя, соответствующим образом связанных между собой и другими узлами устройства, позволяет последить изменение скорости вращения в пределах тактов. работы двигателя и учесть влияние неравномерности скорости вращения на точность измерений, уменьшить трудоемкость и увеличить точность регистрации динамических характеристик двигателя. Это становится возможным потому, что измерение угловой скорости коленчатого вала как в режиме разгона, так и в ре- жиме выбега производится в нескольких тактах цилиндров, непрерывно следующих друг за другом, и в нескольких точках в пределах одного такта в широком диапазоне изменения угловой скорости практически для всех дизельных и карбюраторных дви-гателей. Это позволяет получать значения мощности при соответствую-. щей скорости вращения коленчатого вала не только в целом по двигателю, но и определить ее долю, вносимую каждым цилиндром двигателя.

Формула изобретения устройство для определения зависимости мощности двигателя от числа

763706

Составитель А. Новикова

Техред И. р.сталош КорректорС. Иекмар

Редактор Е.Абрамова

Заказ 6270/35 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 оборотов, содержащее импульсный датчик углового положения вала, формирующее устройство, вход которого подключен к выходу импульсного датчика, а выход — к селектору уровня, один выход которого соединен с программным переключателем, один из входов которого подключен к генератору временных импульсов, блок синхронизации, вход которого соединен с формирующим устройством, а выход подключен ко второму входу программного переключателя, блок управления подачей топлива и вычислительный блок, вход которого соединен с программным пере ключателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения зависимости мощности двигателя при разгоне и выбеге от числа оборотов в широком диапазоне изменения угловой скорости, в него введены переключатель, регистр памяти, 2О блок переписи информации, блок управления дроссельной заслонкой и блок управления зажиганием, причем один вход регистра памяти подключен к выходу вычислительного блока, а второй - к выходу программного переключателя, вход блока переписи информации соединен с выходом регистра памяти, выход блока управлении зажиганием подключен к одному из входов блока управления дроссельной заслонкой, а вход переключателя соединен со вторым выходом селектора уровня, выход подключен к блоку управления подачей топлива, а второй - ко входу блока управления зажиганием и второму входу блока управления дроссельной заслонкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Змановский В.А. Разработка и исследование динамического метода оценки технического состояния двигателей внутреннего сгорания. Новосибирск,с.6-11 (прототип).