Способ определения температурного поля газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИ

ИÇOSPETEН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотоэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид- ву(22)Задавлено 27.06.83.(2l) 1935689/25с присоединением заявки М 3249979/25

5/00

3/ОО

3ЬаудератеенныН камнтет

СССР нв делам нэебретеннй н етнР63тнй (23) Приоритет—

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень №

1.436:

6.5

88.8) Дата опубликования описания 23.12.8

Г е о (72) Авторы изобретения

М. Г. Круглов, А. М. Савенков и Ю. Л. Маслов

° .др j

Мосновсное ордена Ленина, ордене Онеебрвсйод Ревонрдйнв" и ордена Трудового Красного Знамени высшее гехническое училище им. Н. Э. -Баумана (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ, ГАЗОВ B БИЛИНДРЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОС УЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к гехнике измерения температуры газов в рабочих полостях тепловых машин периодического действия, в частности в поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Известен способ определения температурного поля газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в roM, что на заданных скоростном и на грузочном режимах в камеру сгорания цилиндра вводят на время измерения датчик температуры и регистрируют темперагуру газов.

Устройство для осущвсгвления известного способа содержит корпус, снабженный элементами крепления к головке цилиндра двигателя, закрепленную на кор-. пусе гильзу со съемной крышкой, подвижный плунжер, размещенный в гильзе, подпружиненный относительно корпуса и образующий торцовую полость с крышкой, и шток с датчиком температуры, установленный подвижно в корпусе и связанный с плунжером 11 J

2 в

В известном способе определения . температурного поля измерение темперагуры газов производят погружением датчика температуры в полость цилиндра, причем погружение и возврат датчика в исходное положение не синхронизирован с текущим положением поршня, поэтому глубина погружения, и следовательно, и определяемое гемперагурное поле ограничено высотой камеры сгорания.

Кроме того известному способу и устройству присуще сравнительно невысокая гочносгь, вследствие необходимости обеспечения повышенной прочности чувствительного элемента датчика температуры, так как измерение производят во всем . рабочем цикле, включая периоды воспламенения и горения горючей смеси., Цель изобретения — увеличение полноты и точности определения температурного поля газов в каждом из тактов рабочего процесса.

Для достижения поставленной цели датчик гемпературы дополнительно пере3 ОВЗ мешают по высоте цилиндра B соответствии с углом поворота коленчатого вела в течение одного рабочего цикла отдельно в каждом из тактов сжатия, расширения и гвзообмена, и регистрируют мгновенные значения температур газов дифференцированно, При этом устройство для определения температурного поля в цилиндре двигателя внутреннего сгорания дополнительно содержит электропневматический клапан, установленный На крьпцие гильзы, датчик угла поворота коленчатого вала двигателя, связанный с последним блок управления элекгропневматическим клапаном и источник сжагогб воздуха, подключенный через элекгропневматический клапан к торцовой полости между крышкой и плунжером, причем гильза снабжена отверстиями, сообщающими торцовую полость с атмосферой в крайнем нижнем и оложении плунжера.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для определения температурного поля; на фиг. 2 — исполнительный механизм для ввода датчика температуры, разрез.

Устройство содержит прибор 1 для измерения температуры, установленный в головке 2 цилиндра 3, датчик 4 угла поворота коленчатого вала 5 и связанный с датчиком 4 блок 6 управления прибором 1 (фиг. 1).

Прибор 1 усгройства (фиг. 2) содержит корпус 7, снабженный элементами крепления к головке цилиндра двигателя, закрепленную на корпусе 7 гильзу

8 со съемной крышкой 9. Внутри гильзы

8 размещен подвижный плунжер 10, подпружиненный пружиной 11 относительно корпуса 7 и образующий с крышкой

9 торцовую полость 12. В корпусе 7 подвижно установлен полый шток 13 с датчиком 14 гемперагуры связанный с плунжером 10.

YcrpoAcrso снабжено элекгропневмагическим клапаном 15 с управляющим электромагнитом 16, установленным на крьпцке 9 гильзы 8. о

Источник 1 7 сжатого воздуха подключен через клапан 15 к горцовой полости 12 между крышкой 9 и плунжером

10, а гильза 8 снабжена огверсгиями

18, сообшаюшими торцовую полосгь 12 с атмосферой в крайнем нижнем положении плунжера 10.

Датчик 14 температуры представляет собой отдельную съемную конструкцию, состоящую из корпуса датчика, двухОЫ 4 тельному элементу 19 датчика 14.

При прекращении воздействия импуль45 са тока электромагнит 16 электропневмвтического клапана 15 закрывается и разобщает источник 17 сжатого воздуха от торцовой полости 12 между крышкой

9 и плунжером 10.

Измерение поля температур газов в цилиндре двигателя в отдельных гактвх сжатия, расширения и гвзообменв, обеспечивается выбором определенного поло— жения коленчатого вала, соответствующего этим тактам, при котором срвбаты— вает датчик угла поворота.

Использование электромагнита в пневматической системе погружения позвоквнапьной фарфоровой соломки и двух термоэлектродов с электрическими выводами и чувствительным элементом 19.

Датчик 14 монтируется в штоке 13.

Шток 13 в нижней часги выполнен в виде гарельчатого клапана, а корпус в этой части снабжен седлом. В цилиндрической поверхности штока 13 в зоне размещения чувствительного элемента

tg 19 датчика 14 температуры выполнены отверстия 20 для сообщения полости штока 13 с измеряемой средой.

B зависимости от размерности цилиндра исследуемого двигателя в конструкции прибора возможна регулировка глубины погружения штока.

Для контроля за движением штока в корпусе установлен датчик 21 перемещения, срабатывающего от кольца 22, 2О закрепленного на штоке 13.

Устройство .работаег следуюшим образом.

При подаче электрического сигнала

В уцравлякюций электромагнит 16 прибора 1 через блок 6 управления от датчика 4 угла поворота коленчатого вала, якорь электромагнита 1 6, воздействуя нв клапан 15, открывает доступ сжатому воздуху в торцовую полость 12 между крышкой 9 и плунжером 10. Сжатый воздух приводит в движение плунжер 10 и связанный с ним шток 13 с датчиком

14 температуры Шток 13 погружаегся в цилиндр 3 двигателя, открывая доступ газам через отверстия 20. в штоке 13

35 к чувствительному элементу 19 дагчика 14.

При достижении верхней кромкой плунжера 10 отверстий 18 в гильзе R сжатый воздух начинает выходить в агмос40 феру и шток 13 под действием пружины

11 возрашается в исходное положение и перекрывает доступ газам к чувстви983063 ляет автоматизировать процесс измерения температуры при полной синхронизации погружения штока с процессами, происходящими в цилиндре двигателя. Синхронизация этих процессов позволяет исклю- 5 чигь возможность столкновения штока с поршнем дВигателя, что позволяет увеличить ход штока и измерить температуру во всем объеме цилиндра.

В связи с возможностью изменения момента срабатывания датчика угла поворота и регулировки хода прибора без изменения режима работы двигателя, температурные поля газов в цилиндре, полученные предлагаемым способом и устройством как для отдельных тактов,. гак и для всего цикла, отличаются большей полнотой и точностью.

Ф ормул а изобретения

1. Способ определения температур нбго поля газов.в цилиндре двигателя 25 внутреннего сгорания, заключающийся в том, чго на заданных скоростном и нагрузочном режимах в камеру сгорания цилиндра вводят на время измерения датчик температуры и регистрируют температуру газов, о г л и ч а ю шийся тем, чго, с- целью увеличения полноты и точности определения температурного поля в каждом цикле рабочего процесса, датчик температуры дополнительно пере35 мещактг по высоте цилиндра в соответст I вии с углом noeopora коленчатого вала в течение одного рабочего цикла отдельно в каждом из гакговсжвгия, расширения и газообмена, и регистрируют мгновенные значения гемператур газов дифференцированно.

2 . Устройство для определения температурного поля газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, снабженный элементами крепления к головке цилиндра двигателя, закрепленную на корпусе гильзу со съемной крышкой, подвижный плунжер, размещенный в гильзе, подпружиненный относительно корпуса и образующий торцовуюпо-=н лос гь с крышкой, и шток с датчиком температуры, установленный подвижно в корпусе и связанный с плунжером, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уве-, личения полноты и точности определения температурного поля в каждом цикле рабочего процесса, оно дополнительно содержит элекгропневмагический клапан, установленный на крышке гильзы, датчик угла поворота коленчатого вала двигателя, связанный с последним блок управления электропневмагическим клапаном и источник сжагого воздуха, подключенный через элекгропневмагический клапан к торцовой полости. между крышкой и плунжером, причем гильза снабжена огверсгиями, сообщающими торцовую полость с агмосферой в крайнем нижнем положении плунжерв.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пагануцци В. Б. Прибор для измерения температуры газа в цилиндре дизеля, Сб. Исследование двигателей внутреннего сгорания . М., Машиностроение, 1 964, с. 86-92.