Устройство для диагностики дизеля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ1084647

3(59 G 01 М 15 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 352767 1/25-06 (22) 27. 12.82 (46) 07.04,84. Бюл. В 13 (72) В.Л. Бенин, А.Н. Борисенко, В.Н. Соболь, В.П. Самсонов, В.Н. Зайончковский и Е.Г. Заславский (53) 621.436.038.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 862027, кл. С 01 М !5/00, 1981. (54)(56) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ДИЗЕЛЯ, содержащее датчики верхней мертвой точки и вибраций, первый и второй формирователи импульсов, триггер, избирательный усилитель„ пороговый элемент и делитель напряжения, причем датчик верхней мертвой точки связан через первый формирователь импульсов с единичным входом триггера, к нулевому входу которого подключен второй формирователь импульсов, выход избирательного усилителя соединен с сигнальным входом порогового элемента, к опорному входу которого подключен выход делителя напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены инвертор и первый и второй переключатели, причем выходы датчиков вибрации подключены к неподвижным контактам первого переключателя, подвижный контакт которого соединен с входом избирательного усилителя, связанного с делителем напряжения, пороговый элемент через инвер гор соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя и непосредственно — с вторым, а подвижный контакт второго переключателя подключен к входу второго формирователя импульсов. помощью такого устройства двухтактные дизели не представляется возможным, что также является недостатком устройства.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и расширение функциональных возможностей, а также области применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для диагностики дизеля, содержащее датчики верхней мертвой точки и вибраций, первый и второй формирователи импульсов, триггер, избирательный усилитель, пороговый элемент и делитель напряжения, причем датчик верхней мертвой точки связан через первый формирователь импульсов с единичным входом триггера, к нулевому!

5! входу которого подключен второй формирователь импульсов, выход избирательного усилителя.соединен с сигнальным входом порогового элемента, к опорному входу которого подключен выход делителя напряжения, введены инвертор и первый и второй переключатели, причем выходы датчиков вибрации подключены к неподвижным контактам первого переключателя, подвижный контакт которого соединен с входом избирательного усилителя, связанного с делителем напряжения, пороговый элемент через инвертор соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя и непосредственно — с вторым, а подвижный контакт второго переключателя подключен .к входу второго формирователя импульсов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для двухцилиндрического дизеля, имеющего две форсунки.

Устройство содержит датчик верхней мертвой точки одного из цилиндров, связанный через первый формирователь 2 импульсов с единичным входом триггера 3, и датчики 4 и 5 вибраций по числу форсунок дизеля, выходы которых соединены с неподвижными контактами первого переключателя 6. Подвижный контакт первого

45 переключателя 6 подключен к входу избирательного усилителя 7,выход которого соединен с сигнальным входом порогового элемента 8 и через делитель 9 напряжения связан с опорным входом порогового элемента 8.

1 !084647 2

Изобретение относится к диагностике технического состояния двигателей внутреннего сгорания, в частности дизелей.

Известны устройства для диагности5 ки дизеля, содержащие датчики верхней мертвой точки и вибраций, первый и второй формирователи импульсов, триггер,избирательный усилитель, пороговый элемент и дели- !О тель напряжения, причем датчик верхней мертвой точки связан через первый формирователь импульсов с единичным входом триггера, к нулевому входу которого подключен второй формирователь импульсов, выход избирательного усилителя соединен с сигнальным входом порогового элемента, к опорному входу которого подключен выход делителя напряжения.

Известное устройство позволяет определить углы опережения начала впрыска топлива при любых температурных и скоростных режимах работы двигателя независимо от характеристик датчика вибраций f 1 ).

Недостатком известного устройства является то, что для диагностики дизеля датчик верхней мертвой точки и датчик вибраций должны быть установлены не на любых цилиндрах, а шиль на тех, которые работают в определенной последовательности.

Поэтому для определения характеристик топливоподачи всех цилиндров дизеля указанные датчики необходимо переставлять с одних цилиндров на другие, что повьппает трудоемкость процесса диагностирования и является недостатком устройства. В процессе работы устройства при впрыске топлива один из импульсов датчика вибраций приводит к сбросу триггера в нулевое состояние, вследствие чего выходной сигнал устройства характеризует либо угол опережения начала подачи топлива, либо момент окончания подачи топлива. Определить же оба параметра не представляется возможным, что является другим недостатком устройства. Для нормальной работы известного устройства необходимо соблюдение условия— частота вращения коленчатого вала равна удвоенной частоте цикла работы двигателя, что выполняется только на четырехтактных агрегатах.

В связи с этим диагностировать с

1084647 тояние. При этом на инверсном выходе триггера устанавливается нулевой сигнал. Следовательно, на инверсном выходе триггера 3, т.е. на выходе

5 устройства, появляется прямоугольный импульс, передний фракт которого соответствует началу впрыска, а задний — моменту захода поршня в верхнюю мертвую точку. В связи

10 с этим длительность укаэанного импульса представляет собой время опережения впрыска топлива в первый цилиндр. Среднее значение напряжения на выходе триггера 3 определяется следующим образом (если впрыск топлива происходит в каждом обороте вала). и Р 277 3 237

Э где

<.о

2li— ч ср (2) 50

Выход порогового элемента 8 подключен к первому неподвижному контакту второго переключателя 10 и через инвертор 11 связан с вторым неподвижным контактом этого переключателя, Подвижный контакт второго переключателя 10 через второй .формирователь t2 импульсов связан с нулевым входом триггера 3. Инверсный выход триггера 3 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим вначале случай, когда первый переключатель 6 и второй пере ключатель 10 установлены в положение I, Во время процесса впрыска топлива в первый цилиндр датчик

4 вибраций, установленный на форсунке этого цилиндра, вырабатывает элек

20 трический сигнал, поступающий на вход избирательного усилителя 7.

Последний осуществляет усиление вибрационного сигнала и его селекцию в полосе частот, соответствую25 щеи максимальной интенсивности колебаний, возникающих при впрыске топлива форсункой. Выходной сигнал избирательного усилителя 7 поступает на сигнальный вход порогового

30 элемента 8 и делителя 9 напряжения.

Величина коэффициента передачи последнего определяется максимальным значением цикловой нестабильности вибрационного сигнала и всегда меньше единицы. Пороговый элемент 8 срабатывает и на его выходе образуется прямоугольный импульс, передний фракт которого соответствует началу вибрационного сигнала датчика

4 (началу впрыска), а задний — окон- 40 чанию сигнала (концу впрыска). При появлении положительного перепада напряжения на входе второго формирователя 12, т.е. во время действия переднего фракта упомянутого им- 45 пульса, на выходе этого формирователя возникает импульс, устанавливающий триггер в нулевое состоя1 ние. На инверсном выходе последнего в этом случае появляется единичный сигнал. При дальнейшем повороте вала и заходе первого поршня в верхнюю мертвую точку датчик 1 вырабатывает импульс, поступающий на вход первого формирователя 2 импульсов. Последний формирует единичный прямоугольный импульс, устанавливающий,триггер 3 в единичное сосдлительность выходного импульса устройства( угловая скорость вала у угол поворота вала за один оборот1 амплитуда выходного импульса устройства) угол опережения начала впрыска топлива.

Если впрыск топлива происходит один раз в два оборота вала, что имеет место на четырехтактном двигателе, импульс на выходе устройства также появляется один раз в два оборота и выражение для среднего значения выходного напряжения уст" ройства имеет вид

Таким образом, при установке переключателей 6 и 10 в первое положение угол опережения начала впрыска пропорционален среднему значению выходного напряжения устройства.

При установке переключателя 10 во второе положение срабатывания формирователя 12 и сброс триггера 3 происходит во время действия заднего фракта выходного импульса порогового элемента 8, т.е. при окончании впрыска топлива. В этом случае длительность выходного импульса устройства равна времени опережения конца подачи топлива, а среднее значение выходного напряжения устройства в случае двухтактного и четырех1084

Составитель Н. Патрахальцев

Техред И.Метелева Корректор О. Тигор

Редактор Ю. Середа

Заказ 1986/36

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

S тактного двигателей определяется соответственно выражениями (1) и (2) (при этом 8 — угол опережения конца подачи топлива). Кроме того, углы опережения начала и конца подачи топлива можно найти как произведение длительности выходного импульса устройства на угловую скорость вала.

При установке переключателя 6 во 10 второе положение выходной импульс устройства возникает в момент начала или окончания подачи топлива во второй цилиндр,а исчезает при пгохождении верхней мертвой точки порш- 15 нем первого цилиндра. В связи с этим .среднее значение выходного напряжения устройства пропорционально углу опережения начала или конца подачи топлива во второй цилиндр отно- 20 сительно верхней мертвой точки поршня первого цилиндра. Однако углы опережения впрыска во второй цилиндр относительно ВМТ этого цилиндра можно легко найти, поскольку сдвиг 25фаз по углу поворота коленчатого вала между верхними мертвыми точ-

647 б ками цилиндров для каждого типа двигателя известен.

Таким образом, по сравнению с известными, предлагаемое устройство позволяет диагностировать как четырехтактные, так и двухтактные дизели, т.е. область применения его более широкая.

Таким образом, предлагаемое устройство, в отличие от известных, обеспечивает определение углов опережения начала и конца подачи топлива, т.е. оно обладает более широкими функциональными возможностями. Для определения характеристик топливоподачи в каком-либо цилиндре с помощью предлагаемого устройства датчик вибраций должен быть установлен на форсунке этого цилиндра, а датчик верхней мертвой точки — на любом цилиндре. В связи с этим, для диагностики всех цилиндров необходимо переставлять с одной форсунки на другую только датчик вибраций, а положение датчика ВИТ остается неизменным, т.е. трудоемкость процесса диагностирования снижается.