Устройство контроля двигателя внутреннего сгорания

 

О П И С А Н И Е (п)932346

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.05.79 (21) 2765362/25-06 (5l)M. Кл.

G 01 М 15/00 с присоединением заявки РЙ—

Гесудерстеенный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621.43. .001.5 (088.8) ао делам нзоеретеннй к открытий

Опубликовано 30.05.82. Бюллетень йе 20

Дата опубликования описания 30.05.82

Т. И. Шеломенцев, В. А. Константинов, Н. Т. Квасов, А. -Н. Швайко, .

\ н В. П. Некрашевич

-Ъ . Ь (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

Изобретение относится к технике контрик может быть использовано для контроля работы двигателей внутреннего сгорания с помощью СВЧ колебаний.

Известны устройства контроля двигателя внутреннего сгорания, содержащие генератор

СВЧ колебаний, волноводно-коаксиальнчю

Г линию, приемное устройство и анализатор сигнала, причем выход генератора подсоединен к входу волноводно-коаксиальной линии, связанной выходом с приемным устройством, соединенным со входом анализатора (1).

При подаче СВЧ энергии в камеру сгорания по мере перемешения поршня вверх и вниз в ней имеют место резонансы электромагнитной энергии различных типов поля в соответствии с известной теорией этого HBJicHHR. Резонансы появляются при определенных положениях поршня в зависимости от геометрии щ камеры, частоты электромагнитной энергии, диэлектрической постоянной и тангенса угла потерь диэлектрических материалов. находящихся в камере.

Недостатком этого устройства является невозможность контроля работы газораспредели\ тельно,о механизма. в частности работы клапанов для периодического открытия и закрытия впускного и выпускного каналов в динамическом режиме, что в настоящее время является актуальной проблемой диагностики работы двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности диагностики газораспределительного механизма путем анализа СВЧ колебаний, прошедших через проходные сечения клапанов двигателя в динамическом режиме .

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два приемнопередаюших элемента, входы которых подключены к выходу генератора, а выходы — ко входу анализатора.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 и 3- — временные диаграммы работы клапанов в первом и втором режимах (t, время открытия выпускного клапана, tz и образует резона

3 93 время закрытия выпускного клапана, t>

/ время открытия впускного клапана, tz — время закрытия впускного клапана, t3 — время открытия впускного клапана, t< — время закрытия выпускного клапана).

Устройство контроля двигателя внутреннего сгорания содержит генератор 1 СВЧ колебаний, волноводно-коаксиальную линию 2, приемное устройство 3, приемно-передающие эле- менты 4 и 5, Двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для контроля, имеет впускной и выпускной каналы 6 и 7 соответственно, клапаны 8 с проходными сечениями 9 и 10, камеру 11 сгорания и поршень 12.

В устройство для контроля включен также анализатор 13 сигналов.

Используя камеру 11 сгорания двигателя a качестве резонатора, а проходные сечения .9 и 10 в качестве элементов связи с впускным и выпускным каналами 6 и 7 как волководами, возможно с помощью возбуждения волн определенного типа контролировать моменты и степень открытия клапанов в процессе работы.

Нарушение герметичности клапанов возможно контролировать по эффекту щелевой антенны. Действительно, если в исследуемом объеме, содержащем электромагнитное колебание, имеется щель, то в случае пересечения. ее наведенными поверхностными токами, она является источником вторичного излучения на противоположной стороне. Во избежание случая параллельности щели и вектора тока целесообразно использовать излучение с круговой,поляризацией.

Согласно существующей теории независимые от движения поршня 12 резонансные колебания типа Е010 (или Е020) создают в проходных сечениях 9 и 10 открытых клапанов

8 как в элементах волноводной связи определенного вида колебаний, которые распространяются по впускному и выпускному каналам 6 и 7 как по волноводам, поступая затем в приемно-передающие элементы 4 и 5, При подаче электромагнитной СВЧ энергии в один из каналов, например во впускной и приеме ее в другом канале, например в выпускном, возможно также контролировать фазу перекрытия клапанов в динамическом режиме работы двигателя внутреннего сгорания.

Устройство работает в двух основных вари антах, соответствующих различным целям (фиг. 2 и 3).

Электромагнитное СВЧ поле типа Е010 (TM010) соответствующей длины волны, проходит через соосную волноводно-коаксиальную линию 2 в камеру 11 сгорания, которая

2346 4 .является цилиндрической тор.

Данный резонатор связан с волноводной системой (впускной и выпускной каналы 6 и 7) элементами связи проходными сечениями 9 и 10 открытых клапанов. Согласно существующей теории в волноводной системе, связанной с резонатором подобным образом, возникают СВЧ колебания определенного ти1О па поля в зависимости от направления векторов Н и Е в отверстии связи. Распространяясь по впускному и выпускному каналам

6 и 7, СВЧ энергия поступает в приемно-передающие элементы 4 и 5, а затем — в анали1затор 13сигнала, неся информацию об измене1нии величины сечения клапана с течением времени (фиг. 2).

Электромагнитная СВЧ энергия определенной длины волны с помощью приеМно-пере20 дающего элемента (например, элемента 4) вводится в один из каналов двигателя (например, в выпускной канал 7).

Проходя через сечение 9 открытого выпускного клапана СВЧ колебания попадают в камеру 11

25 сгорания и в момент перекрытия клапанов (согласко приведеннной выше теории) через проходное сечение 10 запаздывания впускного клапана — во впускной канал 6, где они попадают в приемно-передающий элемент 5, поступая затем в анализатор 13 (фиг. 3).

Этот режим работы одинаково применим к контролю работы как карбюраторных, так и дизельных двигателей, так как волноводнокоаксиальная линия в этом случае не исполь35 зуется.

Анализ работы газораспределительного механизма можно произвощпь также 1то сигналу, отраженному от движущегося клапана по возмущению электромагнитного поля в волно40 воде (амплитудно-фазовая модуляция) .

Использование предлагаемого устройства позволяет также измерять практически все нужные параметры работы газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания в любое время и в любом режиме

45 его работы, что обеспечивает своевременную диагностику неисправностей и последующую регулировку клапанов. Бесконтактный, не требующий разборки двигателя контроль работы газораспределительного механизма, позволяет определить время начала открытия

50 клапана, время его закрытия, отскок клалана, неплотную посадку клапана в седловину, фиксировать поломку пружины, перекосы клапана, работу коромысла. Контроль работы газораспределительного механизма устройством контроля по предлагаемому изобретению поможет достичь максимальной мощности двигателя без потребления дополнитель

Устройство контроля двигателя внутренне- О го сгорания, содержащее генератор СВЧ колебаний, волноводно-коаксиальную линию, приемное устройство и анализатор сигнала, причем ного топлива, увеличивает время его работоспособности, снижает затраты на ремонт своевременно остановленного двигателя, что в итоге дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

932346 6 выход генератора подсоединен к входу волноI водно-коаксиальной линии, связанной выходом с приемным устройством, соединенным с входом анализатора, о т л н ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введены два приемно-передающих элемента, входы которых подключены к выходу генератора, а выходы — к входу анализатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3703825, кл. 73 — 119, опублик. 1976. авиа. t

932346

Составитель Н. Патрахальцев

Те хред А.Ач

Редактор М. Голаковски

Корректор А. Ференц

Заказ 3766/62

Тираж 883

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, >f(-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент™. г. Ужгород, ул. Проектная, 4