Устройство для определения среднего индикаторного давления двигателя внутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 21.0878 (21) 2661519/25-06 (51}М

Союз Советских

Социалистических

Республик с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

G 01 L 19/00

G 06 F 15/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300980 Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 300980 (53} УДК 621. 434. . 018.86 (088,8) В. В. Беляков, В. И. Березин, Н. В. Ладин, t0 ° Ф. Никофоров, A. Е. Сазонов и Н. В. Степкин (72) Авторы изобретения

Ленинградское ордена Октябрьской Революции высшее инженерное морское училище им. адмирала С. О. Макарова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО

ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области настройки, регулировки и повышения эффективности эксплуатации двигателя внутреннего сгорания. 5

Известны устройства для определения среднего индикаторного давления двигателя внутреннего сгорания, содержащие отметчики верхней мертвой точки и угла поворота вала, связан- 30 ные через блок усилителей-формирователей со схемой управления, датчик давления, соединенный последователь- но через преобразователь аналог-код с реверсивным счетчиком и блоком цифровой индикации, схему И .,и блок преобразования угла поворота вала в хед поршня, входы которого подключены к блоку усилителей И схеме управления, а выход - к схеме И Щ . . Наличие в составе этого устройства в аналоговой цепи устройства блока переменных коэффициентов, представляющего собой решающий усилитель, коэффициент передачи которого 25 меняется дискретно в заданном пределе с помощью управляющего сигнала, приводит к снижению точности расчета индикаторного давления. Температурный дрейф решающего усилителя, пе-30 реходные процессы, возникающие из-эа дискретных переключений масштабных коэффициентов, а также сложность настройки и подбор масштабных коэффициентов для каждого двигателя в отдельности снижают функциональные возможности устройства.

Цель изобретения — увеличение точности определения среднего индикаторного давления и расширение функциональных воэможностей устройства.Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно включен блок выделения рабочего хода поршня, подсоединенный параллельно блоку преобразования угла в ход поршня между схемой И,и блоком усилителей и схемой управления, и подключенный дополнительно к реверсивному входу счетчика, установочный вход которого связан с блоком усилителей. Блок преобразования угла в ход поршня выполнен в виде удвоителя частоты и последовательно соединенных двоичнодесятичного счетчика, дешифратора двоично-десятичного кода в десятичный и кодирующей матрицы, причем удвоитель частоты подключен параллельно кодирующей матрице и двоично-десятич767587 о коде, выход с которого поступает на дешифратор 18 двоично-десятичного кода в десятичный. Таким образом, счетчик производит отсчет углов поворота вала, начиная с верхней мерт. вой точки, и на выходе дешифратора 18

5 появляются импульсы, запрограммиро-. ванные в десятичной системе счисления и соответствующие углу поворота с началом отсчета от верхней мертвой точки»

10 Таким образом, на выходе дешиФратора 18 можно выбрать импульс, порядковый номер которого соответствует любой фазе рабочего процесса машины.

Выбирается импульс, порядковый номер которого соответствует времени закрытия впускного клапана (окна}, и этот импульс подается на единичный вход .триггера 19, устанавливая его в единичное состояние. Единичный выход триггера 19 соединен с одним иэ входов схемы 20 И и открывает ее.

Выбирается импульс, порядковый номер которого соответствует времени от- . крытия выпускного клапана (окна), и подается на нулевой вход триггера

25 19, возвращая его в нулевое состояние, тем самым закрывая схему 10 И.

Выбирается импульс, порядковый номер которого соответствует прохож дению верхней мертвой точки, и подает30 ся на реверсивный вход счетчика 24., Удвоенная частота следования импуль" сов с выхода схемы 13 удвоения поступает на двоично-десятичный счетчик

14 и одновременно на кодирукщую

З5 матрицу 16, на другой вход которой поступает десятичный код от деШиФратора 15. .Кодирующая матрица 16 производит селекцию и сдвиг удвоенной последовательности импульсов, преобразовы-.вая их в импульсы, соответствуюцие единичным перемещениям поршня. С выхода кодирующей матрицы 16 импульсы ь- поступают на вход схемы 20 И, на другой вход которой поступает им— 45 пульс, длительность которого соответствует времени рабочего хода поршня. С выхода схемы 20 И импульсы поступают на преобразователь 21 аналог-код, производя его запуск .

5Q в соответствии. с единичными перемещениями поршня, на измерительный вход которого поступает сигнал с датчика 22 давления, с выхода преобразователя 21 аналог-код аналого55 вая величина, преобразованная в оследовательный числовой код, поступает на реверсивньтй счетчик 24, где и производится его арифметическая обработка. С реверсивного счетчика

24 вычисленные результаты в виде

60 параллельного двоичнодесятичного кода поступают в блок 25 индикации. ному счетчику. Блок выделения рабочег кода поршня выполнен в виде последовательно соединенных двоично-десятичного счетчика, дешифратора двоич но-десятичного кода в десятичный и триггера.

На чертеже изображена блок-схема устройства для определения среднего индикаторного давления двигателя внутреннего сгорания.

Устройство состоит иэ отметчика 1 угла поворота вала 2, с которым соединен поршень 3, отметчика 4 верхней мертвой точки (ВИТ), блока 5 Усилителей-формирователей, состоящего из усилителей-формирователей G и 7. Выходы отметчиков 1 и 4 связаны со схе мой 8 управления, которая представляет собой известную схему, состоящую из триггера 9 и схемы 10 И. Выход схемы 8 управления соединен с входами блоком 11 и 12. Блок 11 преобразования угла поворота вала в линейные равномерные перемещения поршня 3 содержит схему 13 удвоения частоты с двоично-десятичным счетчиком 14, де.шифратором 15 двоично-десятичного ко» да в десятичный н кодирующей матрицей 16. Блок 12 выделения рабочего хода поршня состоит из двоично -десятичного счетчика 17, дешифратора 18 двоично-десятичного кода в десятичный и триггера 19. Выходы блоков 11 и 12 соединены с входами схемы 20 И, а выход схемы 20 И соеди- нен с запускающим входом преобразователя 21 аналог-код.

Кроме перечисленных узлов, устройство содержит датчик 22 давления, реверсивный счетчик 23 и блок 24 цифровой индикации.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя отметчик 4 выдает остроконечный импульс за один оборот и датчик 1 выдает импульс угла поворота вала. Остроконечные импул сы поступают на входы усилителей-формирователей 6 и 7 соответственно, уси лители-формирователи формируют прямоугольные импульсы. Перед началом рабо

„ты устройства триггер 9, счетчики 14, 17 и 23 устанавливаются в нулевое состояние. При появлении импульса с отметчика 4 этот импульс через усилитель-формирователь G устанавливает триггер 9 в единичное состояние.

Единичный выход триггера 9 соединен с входом схемы 10 И и открывает ее °

На второй вход схемы 10 И поступают через усилитель-формирователь 7 им пульсы от отметчика угла поворота вала. С выхода схемы 10 И импульсы, соответствующие углу повордта рас пределительной шестерни, поступают одновременно на схему 13 удвоения частоты следования "импульсов "и йа двоично-десятичный счетчик 17 в блоке 12. Счетчик 17 производит подсчет числа импульсов в двоично-десятичном

Новый цикл-расчет начинается при сбросе устройства в ноль. Использование нового блока преобразования

767587 угла поворота распределительного вала в линейные перемещения поршня выгодно отличает предлагаемое уст- ройство от известного тем, что определение индикаторного давления стало возможно на всех скоростных режимах машины, увеличилась точность расчета индикаторного давления с 5% как у известного до + 0,05%. Использование блока выделения рабочего хода поршня позволяет выделить любую фазу работы машийы. Использование 10 устройства на судах морского флота позволяет сократить время измерения индикаторного давления с 45 мин до 2 с, это позволяет увеличить экономическую эфФективность двигателя и 15 повысить его эксплуатационный межремонтиый период. Опытная эксплуатация предлагаемого устройства на судах

МИФ показала, что оно может дать экономический эффект около 60 тыс.руб. 2О на одно судно в год (по данным Ленинградского центрального проектного бюроj.

Формула изобретения .1. Устройство для определения среднего индикаторного давления двигателя внутреннего сгорания, содержащее отметчики верхней мертвой точки и уг- 30 ла поворота вала, связанные через

° блок усилителей-формирователей со схемой управления, датчик давления, соединенный последовательно через преобразователь аналог-код с ревер-. 35 сивным счетчиком и блоком цифровой индикации, схему И, и блок преобразования угла поворота вала в ход поршня, входы которого подключены к блоку усилителей и схеме .управления, а выход — к схеме И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство дополнительно включен блок выделения рабочего хода поршня, подсоединенный параллельно блоку преобразования угла в ход поршня между схемой И и блоком усилителей и схемой управления, и подключенный дополнительно к ревер}сивному входу счетчика, установочный вход которого связан с блоком усилителей.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а в щ е е с я тем, что блок преобразования угла в ход поршня выполнен в виде удвоителя частоты и последовательно соединенных двоично-десятичного счетчика, дешифратора двоично-десятичного кода в десятичный и кодирующей матрицы, причем удвоитель частоты подключен параллельно кодирующей матрице и двоично-десятичному счетчику.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч à ю щ е е с я тем, что блок выделения рабочего хода, поршня выполнен в виде последовательно соединенных двоично-десятичного счетчика, дешифратора двоично-десятичного кода в десятичный и триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. NTZ" (ФРГ), 1975, Зб, Р 2, с. .33-38.

767587

Заказ 7002/16 Тираж 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор И. Нанкина . Техред Н.Граб Корректор М, Пожо