Устройство для диагностики функционирования дизеля

 

Изобретение относится к диагностике качества функционирования двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, предназначено для непрерывного автоматического контроля тепловой напряженности цилиндропоршневой группы судовых дизелей н повышает надежность работы двигателя и устройства для его диагностики. Устойство содержит электронные блоки для вычисления относительного значения коэффициента избытка воздуха при сгорании а для наиболее перегруженного цилиндра по температуре выпускных газов tr абсолютному давлению воздуха в наддувочном коллектора Рк, частоте вращения двигателя п, поси тоянным для данного двигателя величинам t™ и К в соответствии с выражением .. г к -П f а .J . Величина tro определяется по результатам испытаний данной марки двигателя, а величи o OD на К представляет собой комплекс номинальных величин измеряемых параметров 01 двигателя. 2 ил. 01

ССНОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

ЕСП БЛИН (gg 4 G 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ7ЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3814071/25-06 (22) 20.11.84 (46) 23.10.86. Бюл. № 39 (71) Калининградский технический институт рыбной промышленности и хозяйства (72) В. Г. Кузькин, А. Н. Аршинов и А. В. Толмачев (53) 621.436.001.5 (088.8) (56) Научно-технический отчет ЛИИ КТ, 19 74, № В376558.

Авторское свидетельство СССР № 840685, кл. Ci 01 М 15/00, 1981.

Иванов Л. А. Теплонапряженность и эксплуатационная надежность цилиндропоршневой группы судового дизеля. Мурманск:

1974, с. !85.

Возницкий И. В. Техническая эксплуатация двигателей промысловых судов. М.:

Пищевая промышленность, 1969, с. 175.

Гаврилов В. С., Камкин С. В., Шмелев В. П. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок. М.: Транспорт, 1967.

Костин А. К. Параметр для сравнительной оценки теплонапряженности дизеля.—

Труды ЛПИ им. Калинина, 1962, № 221.

Ограничительные характеристики судовых дизелей. — Отчет по НИР. Калининград: КТИРПХ, 1977, ¹ Б637535, с. 95.

„„SU„„126553 6 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДИЗЕЛЯ (57) Изобретение относится к диагностике качества функционирования двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, предназначено для непрерывного автоматического контроля тепловой напряженности цилиндропоршневой группы судовых дизелей и повышает надежность работы двигателя и устройства для его диагностики. Устойство содержит электронные блоки для вычисления относительного значения коэффициента избытка воздуха при сгорании и для наиболее перегруженного цилиндра по температуре выпускных газов t.", абсолютному давлению воздуха в наддувочном коллектора

P, частоте вращения двигателя п, пос- Я тоянным для данного двигателя величинам 1и К в соответствии с выражением

Величина fro определяется по результатам испытаний данной марки двигателя, а величи на К представляет собой комплекс номинальных величин измеряемых параметров двигателя. 2 ил.

1265516

S — ход поршня; и — частота вращения двигателя, об/мин;

Pe — среднее эф()ективное давление, кгс/см; удельный эффективный расход топлива, кг/элс-ч;

T» — температура воздуха перед впускными органами двигателя, К;

Т0 — стандартная температура воздуха, К;

D — диаметр цилиндра;

Рк — абсолютное давление наддувочного воздуха, кгс/см, может быть представлен в относительном значении ц„соответствующем номинальному режиму работы двигателя

ge—

15 о„= "= (к)" (pe .e ) )" (— )""(>) 20

Проведя необходимые подстановки

) о,Q G е Рк п Ые. п Тк а

З0 После преобразований получаем

1г — 1го ) Рк. Fl>

0,5

1,„1„.— Ц. — я (6) Для определения коэффициента избытка воздуха при сгорании используется устойчивая экспериментальная зависимость параметра тепловой напряженности q„îò температуры выхлопных газов по цилиндрам Т.. Для всего поля возможных режимов работы двигателя зависимость q„= f(Te) (фиг. 2) в относительных величинах хорошо аппроксимируется выражением

Из формулы (6) получаем выражение для относительного коэффициента избытка воздуха при сгорании

Т.— То

1 — Тго

Тго где Т- = — — постоянная величина для данT ной марки двигателя, опреде- /1гн — 1го к 2 — 0 568 ляемая по результатам экс t. t y перимента (фиг. 1) .

Параметр

Объединив номинальные величины двигателя в постоянный коэффициент К, получаем где b = 1,78— постоянная для четырехтактных двигателей; постоянная для двухтактных д вигателей; а = (К вЂ”, 10558

Р и 1 (1г

Ь=1,0—

55 с

Sn

30 Д,„(„1 2 где К= средняя скорость порш ня, м/с;

Изобретение относится к диагностике качества функционирования двигателей внутреннего сгорания, преимушественно дизелей.

Цель изобретения — повышение надежности работы двигателя и устройства для его диагностирования.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — прямые экспериментальной зависимости параметра q„от температуры выхлопных газов Тг в относительных величинах.

Устройство содержит датчики 1 температуры выхлопных газов, датчик 2 абсолютного давления Рк наддувочного воздуха, тахометрический датчик 3, преобразователи 4, автоматический коммутатор 5, блок 6 формирования температуры 1-, блок 7 формирования разности, блок 8 возведения в степень, блок 9 формирования величины К, блок 10 умножения-деления, второй блок 11 возведения в степень, цифровой вольтметр 12 и блок 13 сигнализации.

Многочисленные опытные данные свидетельствуют о возможности достоверной оценки тепловой напряженности двигателя по величине коэффициента избытка воздуха при сгорании а.При поддержании величины этого параметра на неизменном уровне не наблюдается увеличения тепловой напряженности двигателя. Назначение на всех возможных режимах допустимого коэффициента избытка воздуха и не менее его значения, соответствуюшего номинальному режиму работы двигателя ак, гарантирует отсутствие тепловой перегрузки.

35 где t- и Ь вЂ” номинальная и соответствующая произвольному режиму температуры выхлопных rазов, С;

1го= (Тго Тгк — -273) — постоянная Величина для конкретного двигателя, 40 С.

1265516

Полученное выражение является исходным для определения а, при этом при диагностировании двигателя в выражение (8) наЪс закладывается величина tã= t для наиболее нагруженного цилиндра, т.е.

5 г . 1 и 10 568 а = К (1 2) Формула изобретения

Устройство для диагностики функционирования дизеля по величине коэффициента избытка воздуха при сгорании, содержащее датчик абсолютного давления воздуха перед впускными органами, датчик частоты вращения коленчатого вала, датчики температуры выпускных газов по всем цилиндрам, блоки масштабного преобразования и блоки сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства и двигателя, оно дополнительно содержит блоки вычисления относительного коэффициента избытка воздуха при сгорании

1ЯН а по температуре выпускных газов tr абсолютному давлению воздуха перед впускными органами двигателя Рк, частоте враще25 ния коленчатого вала п и постоянным для двигателя величинам t и К в соответствии с выражением

Рк

И - g f

С выхода блока 10 сигнал поступает на вход блока 11 возведения в степень 0,568.

Выход блока 11 связан с выходом прибора, например цифрового вольтметра 12, который показывает относительное значение коэффициента избытка воздуха а в наиболее перегру- 40 женном цилиндре, а также с выходом

Устройство работает следующим образом.

Температура выхлопных газов преобразуется в датчиках 1 в пропорциональные электрические сигналы, которые масштабируются в преобразователях 4, и с помощью автоматического коммутатора 5 выбирается максимальный. Далее сигнал подается на вход блока 7, а на другой вход блока поступает сигнал от блока 6, формирующего tro, при этом на выходе блока 7 будет получен сигнал, пропорциональный разнакс. ности (tr — 1-) . В блоке 8 сигнал, поступающий с выхода блока 7, возводится в степень 2. Давление наддувочного воздуха

Рк преобразуется в датчике 2 в пропорциональный электрический сигнал, а частота вращения коленчатого вала двигателя п в тахометрическом датчике 3 также преобразуется в электрический сигнал, пропорциональный этой частоте. Сигналы от блоков 2, 3 и 8 поступают на соответствующие входы блока 10 умножения-деления, куда также поступает сигнал от блока 9, формирующего К.

При этом на выходе блока 10 образуется сигнал, пропорциональный величине блока 13 сравнения и сигнализации, где происходит сравнение относительной величины а с его значением на номинальном режиме работы двигателя (а = 1), и при условии а (ан подается звуковой сигнал перегрузки и световой сигнал номера перегруженного цилиндра. цифровой вольтметр и а втоматический коммутатор, причем указанные блоки вычисления а включены на выходе датчиков частоты вращения и давления воздуха перед впускными органами и автоматического коммутатора, включенного на выходах блоков масштабного преобразования, а цифровой вольтметр и блок сигнализации связаны с указанными блоками вычисления относительного коэффициента избытка воздуха при сгорании а.

1265516

О«

В 1,0 ф 40 ь ь,„ь лб зс

Я О,»

О,г

0 в %5 ьм ьь

Й ь

02 0Р 0g О,В i,0 2„

О, /î

6 ь ьь

И ь В

Об

0,2 4» Об ДВ l0 т„ ь в у СЬ ь ь ь

late ь ь ь ь

Вп

ФО

ОВ г) 0 02 04 Об 00 f G

»00а 2

Фиг. f

Редактор И. Шулла

Заказ 5650/34

Составитель H. Патрахальцев

Техред И. Верес Корректор М. Макснмишннец

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4