Индикатор детонации

 

Изобретение относится к виброизмериел ьной технике и может быть использовано г системах подавления детонации в двигателях внутреннего сгорания. Оно позволяет преобразовывать вибрацию двигателей внутреннего сгорания, вызванную детонацией в электрический сигнал с высоким соотношением сигнал - шум. Сущность изобретения: устройство содержит по крайней мере один датчик ускорений и соединенный с ним вторичный преобразователь. Датчик выполнен в виде корпуса 2, в котором размещён жестко прикрепленный к нему одной стороной кольцевой сердечник 3 с обмоткой. Другой стороной сердечник 3 контактирует с инерционной массой 5. Сердечник 3 выполнен из феррита, обладающего прямоугол-ьнрй петлей гистерезиса. При установке двух и более датчиков обмотки сердечников соединены по мостовой или

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОП ИСАН И Е ИЗОБ PETE Н ИЯ

,,К ПАТЕ НТУ!

21) 4896510/06

22) 28.12.90

46) 30.08.93, Бюл. № 32

75) С.М,Емельянов, Ю.А.Смолов и Б.А,Баляин

73) Совместное советско-американское редприятие "Эхо Трендз" ЛТД . 56) Поршневые и газотурбинные двигатели. кспресс-информации,1985, ¹ 46, с, 1.9, Заявка ФРГ ¹ 3434823, кл. 602 P5/14, 986.

4) ИНДИД ТОР ДЕТОНАЦИИ

7) Изобретение относится к виброизмериельной технике и может быть использовано системах подавления детонации в двигаелях внутреннего сгорания. Оно позволяет ! ч

Я2,, 1838767 А3 (я)з G 01 1 23/22, F 02 P 5/14 преобразовывать вибрацию двигателей внутреннего сгорания, вызванную детонацией в электрический сигнал с высоким соотношением сигнал — шум. Сущность изобретения: устройство содержит по крайней мере один датчик ускорений и соединенный с ним вторичный преобразователь.

Датчик выполнен в виде корпуса 2, в котором размещен жестко прикрепленный к нему одной стороной кольцевой сердечник 3 с обмоткой, Другой стороной сердечник 3 контактирует с инерционной массой 5. Сердечник 3 выполнен из феррита, обладающего прямоугольнрй петлей гистерезиса. При установке двух и более датчиков обмотки сердечников соединены по мостовой или

1838767 полумостовой дифференциальной схеме.

Сердечник может быть дополнительно снабжен подмагничивающей обмоткой, Внутренняя полость корпуса может быть заполнена материалом, обеспечивающим статическое положение сердечника и инерционной массы, Вторичный преобразова-. тель состоит из последовательно

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть применено, в частности, в системах подавления детонации в двигателях внутреннего сгорания.

Целью изобретения является увеличе- 5 ние отношения сигнал-шум.

На фиг.1 изображен индуктивный магнитоупругий датчик ускорений; на фиг,2— структурная схема индикатора .детонации; на фиг.3 — диаграммы, поясняющие работу 10 устройства.

Индикатор детонации состоит из хотя бы одного датчика ускорений (1) и соединенного с ним вторичного преобразователя электрического сигнала, Датчик ускорений 15 (1) представляет собой корпус (2), внутри которого размещен сердечник (3) с обмоткой, выводы которой подключейы к выходному разъему (4). Сердечник (3) с обмоткой образует чувствительный элемент. Сердеч- 26 ник(3) выполнен в виде ферритового кольца, обладающего прямоугольной петлей гистерезиса. Одной стороной серденик (3) жестко прикреплен к корпусу (2), а другой — к инерционной масее (5). Для повышения чувстви- 25 тельности в осевом направлении сердечник (3) .может быть снабжен дополнительной подмагничивающей обмоткой (на чертеже не показана), Инерционная масса (5) и сердечник (3) подобраны таким образом, чтобы 30 частота механического резонанса датчика (1) была равна частоте, характерной для детонации (6 — 8 кГц), Количество датчиков (1) определяется 35 конструкцией ДВС, В случае установки двух и более датчиков(1) обмотки их сердечников (3) соединены по мостовой или полумостовой дифференциальной схеме.

Для обеспечения долговечности датчи- 40 ка (1), внутренняя полость его корпуса (2) может быть заполнвна материалом, гарантирующим статическое положение чувствисоединенных с обмотками датчиков фаэочувствительного демодулятора и узкополосного фильтра, работа которых совместно с датчиком осуществляется с помощью электрических колебаний. Частота механического резонанса датчика должна быть равна частоте узкополосного фильтра. 5 з,п. ф-лы, 3 ил. тельного элемента и инерционной массы (5) относительно корпуса (2), например эпок- сидной смолой.

К выходному разъему (4) датчика (1) подключен вторичный преобразователь электрического сигнала, который состоит из фазочувствительного демодулятора (6), узкополосного фильтра (7) и генератора электрических колебаний(8).

Устройство работает следующим образом.

Датчик (1) детонации жестко закрепляется на головке (головках) блока цилиндров.

Вибрация с головки блока цилиндров, вызванная детонацией, передается на корпус (2) датчика (1) и вопринимается ферритовым кольцом (3) с обмоткой и инерционной массой (5), В результате этого на ферритовое кольцо (3) действует знакопеременная сила, пропорциональная ускорению датчйка (1), вызванному детонацией. Возникающая деформация кольца (3) меняет его магнитную проницаемость и, как следствие, реактивное сопротивление обмотки, изменение которого преобразуется фазочувствительным демодулятором (6) в изменение напряжения. Это напряжение подается на вход узкополосного фильтра (7), настроенного на частоту детонации, с выхода которого снимается полезный сигнал. Генератор (8) обеспечйвает работу демодулятора (6) и питание всех остальных элементов схемы.

Изобретение дает возможность преобразовывать вибрацию ДВС, вызванную детонационнь:м сгоранием, в электрический сигнал в широком динамическом диапазоне и с высоким отношением сигнал-шум, что более, чем в два раза превышает аналогичный показатель устройств с пьезодатчиками. Изобретение может быть применено в системах подавления детонации, например, с микропроцессорным управлением углом опережения зажигания, что даст возмож1838767 ность повысить КПД ДВС, работающих на топливе, склонном к детонации.

Формула изобретения

1, Индикатор детонации, содержащий по меньшей мере один датчик ускорений, состоящий из корпуса и инерционной мас сы, связанных между собой через чувстви тельный элемент, и вторичный ., преобразователь, соединенный с выходом

l датчика, отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности его в ра; боте путем увеличения отношения сиг,нал/шум; Чувствительный элемент ; выполнен в виде сердечника с обмоткой, а

, вторичный преобразователь — в виде генера тора электрических колебаний и последова лятора иузкополосногофильтра, приэп>м выводы пи тания обмотки сердечника и входы подачи . ;опорного сигнала. фазочувствительного де, .модулятора и узкополосного фильтра под, ключены к генератору электрических колебаний, а вход фазочувствительного де модулятора соединен с выходным выводом обмотки датчика, 2, Индикатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен по меньшей мере одним дополнительным датчиком ускорений, при этом обмотки датчиков ускорений

5 соединены по мостовой или полумостовой дифференциальной схеме.

3. Индикатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что узкополосный фильтр выполнен на частоту, равную частоте механического

10 резонанса датчика, 4. Индикатор по, п.1. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сердечник выполнен в виде кольца иэ феррита с прямоугольной петлей гистер,езиса.

15 5, Индикатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сердечник дополнительно снабжен подмагничивающей обмоткой.

6, ИнДикатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения долговеч20 ности датчика, внутренняя полость его корпуса заполнена материалом, обеспечивающим статическое положение чувствительного элемента и,инерционной массы относительно корпуса.

1838767 с, Составитель С.Емельянов " Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор ь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2923 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5