Устройство для отбора проб газа из цилиндра двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: для отбора проб газа из цилиндра двигателя внутреннего сгорания при исследовании рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в устройстве для отбора проб газа из цилиндра двигателя внутреннего сгорания блок управления выполнен бесконтактным и образован формирующим каскадом, дискретным силовым механизмом и датчиком момента отбора пробы. Последний кинематически связан с одним из вращающихся валов двигателя и электрически - с формирующим каскадом. Формирующий каскад выполнен по схеме одновибратора и подключен к входу дискретного силового механизма. Последний коммутирует цепь электромагнитного привода газоотборного клапана. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть применено для исследования рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для отбора проб газов двигателей внутреннего сгорания, содержащее газоотборный трубопровод с источником тока и газоанализатор с насосом [1] .

К недостаткам этого устройства относятся ограниченные его технологические возможности и невозможности отбора проб из цилиндра двигателя внутреннего сгорания.

Известно также устройство для отбора проб газа из цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащее заборный патрубок, трубопровод, приемную камеру переменного объема, газоотборный клапан с электромагнитным приводом, связанные цепью, и блок управления.

Указанное устройство имеет недостатки, присущие аппаратам с механической коммутацией электрической цепи (механическое изнашивание контактов, что приводит к изменению в процессе работы момента и длительности отбора проб, ограничение скоростных режимов по вибрации контактов, асинхронизм пробоотбора в процессе исследований, влияние вибрации исследуемого двигателя на работу устройства, большие трудозатраты на регулирование длительности пробоотбора в ходе рабочего цикла). Кроме того, мощность электромагнитного привода оказывается ограниченной стойкостью контактов блока управления.

Технический результат изобретения состоит в повышении надежности, стабильности работы устройства, снижении трудозатрат при его применении и расширении функциональных возможностей устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для отбора проб газа из цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащем заборный патрубок, трубопровод, приемную камеру переменного объема, газоотборный клапан с электромагнитным приводом, связанные цепью, и блоке управления, согласно изобретению, блок управления выполнен бесконтактным и образован формирующим каскадом, дискретным силовым механизмом и датчиком момента отбора пробы, кинематически связанным с одним из вращающихся валов двигателя и электрически - с формирующим каскадом, выполненным по схеме одновибратора и подключенным к входу дискретного силового механизма, коммутирующего цепь электромагнитного привода газоотборного клапана.

Формирующий каскад содержит последовательно включенные триггер Шмитта и ждущий мультивибратор с внешней времязадающей цепью. Такое конструктивное решение обеспечивает повышение стабильности работы устройства в целом, его надежности вследствие исключения механической коммутации электрической цепи. Кроме того, оно позволяет расширить функциональные возможности увеличением мощности электромагнитного привода, ограничиваемой лишь характеристиками коммутирующего элемента дискретного силового устройства, а также снизить трудоемкость применения устройства введением электpонного регулирования деятельности пробоотбора.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит заборный патрубок (не показан), сообщающий цилиндр 1 двигателя с газоотборным клапаном 2, снабженным электромагнитным приводом 3 через электрическую цепь.

Газоотборный клапан 2 соединен посредством трубопровода (не показан) с приемной камерой 4 переменного объема. Момент открытия газоотборного клапана 2 и длительность пробоотбора определяет блок управления 5, выполненный бесконтактным и образованный формирующим каскадом 6, дискретным силовым механизмом 7 и датчиком 8 момента отбора пробы, который кинематически связан с одним из вращающихся валов двигателя (не показан) - с формирующим каскадом 6, выполненным по схеме одновибратора, состоящим из последовательно связанных (не показано) триггера Шмитта и ждущего мультивибратора (не показан) с времязадающей цепью (не показано) и подключенным к входу дискретного силового механизма 7, коммутирующего цепь электромагнитного привода 3 газоотборного клапана 2. Источники питания не показаны.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала двигателя (не показан) сигнал от датчика 8 момента отбора пробы поступает на вход формирующего каскада 6, инвентируется триггером Шмитта (не показан) и поступает на вход ждущего мультивибратора (не показан), что приводит к его запуску и формированию импульса с длительностью, определяемой времязадающей цепью мультивибратора (не показана). Поступление управляющего импульса на вход дискретного силового механизма 7 приводит к коммутации цепи электромагнитного привода 3 газоотборного клапана 2, который открывает доступ газа из цилиндра 1 двигателя через заборный патрубок и трубопровод (не показаны) в приемную камеру 4 переменного объема на время, определяемое параметрами времязадающей цепи формирующего каскада 6.

Момент открытия газоотборного клапана 2 определяется установкой датчика 8 момента отбора пробы. Длительность пробоотбора может корректироваться изменением параметров времязадающей цепи формирующего каскада 6 блока управления 6. (56) Авторское свидетельство СССР N 1656389, кл. G 01 N 1/22, 1991.

Авторское свидетельство СССР N 1153259, кл. G 01 N 1/22, 1985.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГАЗА ИЗ ЦИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее заборный патрубок, трубопровод, приемную камеру переменного объема, газоотборный клапан с электромагнитным приводом, связанные цепью, и блок управления, отличающееся тем, что блок управления выполнен бесконтактным и образован формирующим каскадом, дискретным силовым механизмом и датчиком момента отбора пробы, кинематически связанным с одним из вращающихся валов двигателя и электрически - с формирующим каскадом, выполненным по схеме одновибратора и подключенным к входу дискретного силового механизма, коммутирующего цепь электромагнитного привода газоотборного клапана.

РИСУНКИ

Рисунок 1