Устройство для определения времени работы двигателя
Использование: в области двигателестроения, на двигателях транспортных средств для определения времени их работы при контроле сроков эксплуатации. Сущность: устройство состоит из двух функциональных блоков - накопителя и считывателя времени работы. Блоки размещены в отдельных корпусах. Накопитель содержит датчик и счетчик, а считыватель - блок анализа и индикатор. Датчик выполнен в виде преобразователя давления, соединен с магистралью системы смазки двигателя и установлен с возможностью взаимодействия со счетчиком. Счетчик снабжен источником питания и первым блоком связи. Блок анализа считывателя подключен к индикатору, снабжен устройством запроса и вторым блоком связи, который выполнен с возможностью периодического подключения к первому блоку связи. При подключении считывателя к накопителю информация о времени работы двигателя, накопленная счетчиком, высвечивается на цифровом табло индикатора. Техническим результатом при использовании изобретения является повышение точности определения времени работы двигателя. 1 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано на транспортных средствах для определения времени работы двигателей при контроле сроков их эксплуатации.
Известно устройство для определения времени работы двигателя, содержащее датчик, счетчик и индикатор [1]. Датчик выполнен в виде генератора, являющегося частью электропривода спидометра транспортного средства, и счетного узла счетчика механического типа. Счетчик размещен на щитке приборов, выполнен в виде соосно расположенных барабанчиков с возможностью их шагового поворота и служит для отсчета суммарного количества оборотов коленчатого вала двигателя, которое выражено в условных моточасах. Индикатор представляет собой цифровое табло с расположением цифр на цилиндрической части барабанчиков счетчика.
Недостатком известного устройства является невысокая точность, так как счетчик отсчитывает не реальное, а условное время работы двигателя. Кроме того, конструкция устройства не исключает несанкционированного доступа к приводу счетного узла и искажения тем самым показаний индикатора, что также снижает точность.
Наиболее близким к заявляемому и принятому в качестве прототипа является устройство для определения времени работы двигателя, содержащее датчик, счетчик, блок анализа и индикатор [2]. Датчик подключен к блоку анализа и выполнен в виде магнита, закрепленного на вращающейся детали двигателя, и неподвижной обмотки. Датчик генерирует импульсы, частота которых кратна частоте вращения вала двигателя. Сигналы от датчика поступают на вход блока анализа и направляются затем на счетчик, который суммирует поступающие импульсы. Информацию о времени работы двигателя получают с помощью индикатора. Для регистрации времени работы двигателя во всем диапазоне частот вращения используются несколько счетчиков. Вследствие того, что импульсы датчика генерируются синхронно с вращением вала двигателя, время работы определяется в условных моточасах.
Недостатком устройства является его невысокая точность, так как отсчитывается не реальное, а условное время работы, а также возможность несанкционированного доступа к элементам устройства и искажения информации о времени работы двигателя.
В основу изобретения поставлена задача создать такое устройство для определения времени работы двигателя, в котором новое выполнение устройства и новые взаимосвязи между его элементами позволили бы осуществить отсчет не условного, а реального времени, а также исключить несанкционированное изменение выходных данных и тем самым повысить точность определения времени работы, что позволит более точно определять сроки, например, гарантийных ремонтов двигателя и технических уходов.
Поставленная задача достигается тем, что заявляемое устройство для определения времени работы двигателя, содержащее датчик, счетчик, блок анализа и индикатор, согласно изобретению выполнено в виде двух функционально независимых блоков, размещенных в отдельных корпусах, - накопителя времени работы, включающего датчик и счетчик, и считывателя времени работы, содержащего блок анализа и индикатор, при этом счетчик снабжен автономным источником питания и первым блоком связи, датчик установлен с возможностью взаимодействия со счетчиком и выполнен в виде преобразователя давления, соединенного с масляной магистралью системы смазки двигателя, а блок анализа подключен к индикатору и снабжен устройством запроса и вторым блоком связи, выполненным с возможностью периодического подключения к первому блоку связи.
В результате использования заявляемого изобретения обеспечивается получение технического результата, заключающегося в повышении точности определения времени работы двигателя.
Между совокупностью существенных признаков устройства и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Для получения технического результата используется новая совокупность существенных признаков - выполнение устройства в виде двух функционально независимых блоков - накопителя и считывателя часов работы, выполнение датчика в виде преобразователя давления, подключенного к системе смазки двигателя, и новые взаимосвязи между элементами устройства.
Так как каждый функциональный блок в определенное время работает самостоятельно и имеет свой собственный корпус, накопитель с датчиком и счетчиком устанавливается на двигатель, а считыватель времени работы с блоком анализа и индикатором может храниться у лица, контролирующего, например, сроки гарантийной эксплуатации двигателя. Это позволяет исключить несанкционированный доступ к блоку анализа и индикатору для изменения выходных данных, которые могут быть считаны только при подключении считывателя времени работы к накопителю с помощью блоков связи. Благодаря этому повышается точность получаемых данных. Кроме того, конструкция датчика, срабатывающего от давления масла при запуске двигателя, а также возможность непосредственного взаимодействия его со счетчиком позволяет использовать счетчик, накапливающий не количество оборотов вала и условных моточасов, а реальное время, что также повышает точность определения времени работы двигателя. Все вышеизложенное свидетельствует о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом.
По имеющимся у заявителя сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".
По мнению заявителя, для специалиста в области двигателестроения сущность изобретения не следует явным образом из уровня техники, так как из него не выявляется новая совокупность признаков и ее влияние на достигаемый технический результат, что свидетельствует о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень".
Предлагаемое устройство может быть многократно использовано в двигателестроении с получением технического результата, заключающегося в повышении точности определения времени работы двигателя, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для определения времени работы двигателя.
Ниже приведен пример конкретного выполнения предлагаемого устройства.
Устройство для определения времени работы двигателя выполнено в виде двух функционально независимых блоков - накопителя 1 и считывателя 2 времени работы, размещенных в отдельных корпусах, соответственно 3 и 4. Накопитель 1 времени работы содержит датчик 5 и счетчик 6, снабженный автономным источником питания 7, например батарейкой, и первым блоком связи 8. В корпусе 3 накопителя 1 напротив блока связи 8 выполнено окно, закрываемое крышкой (на схеме не показана). Корпус 3 накопителя 1 установлен на двигателе и вместе с крышкой опломбирован. Счетчик может быть выполнен на основе микропроцессора с внутренней памятью, а блок связи 8 встроен в тот же микропроцессор и представляет собой ее порты ввода-вывода. Батарейка 7 обеспечивает питание счетчика 6 и первого блока связи 8. Датчик 5 выполнен в виде преобразователя давления мембранного типа, соединенного с масляной магистралью системы смазки двигателя (на схеме не показаны), и имеет возможность непосредственного взаимодействия со счетчиком 6.
Считыватель 2 времени работы содержит блок анализа 9, который снабжен устройством запроса 10 и вторым блоком связи 11, и индикатор 12, подключенный к блоку анализа 9. Второй блок связи 11 выполнен с возможностью периодического подключения к первому блоку связи 8 накопителя 1 времени работы, например, с помощью съемного кабеля (на схеме не показан). Блок анализа 9 и устройство запроса 10 могут быть выполнены на основе единого микропроцессора, а второй блок связи 11 - на портах ввода-вывода указанного микропроцессора. Считыватель 2 времени работы оборудован также включателем и кнопкой включения индикации (на схеме не показаны). Индикатор 12 представляет собой светодиодную четырехразрядную цифровую матрицу с цифровым табло. Источником питания 13 всех блоков считывателя 2 служит, например, батарейка. Вместо батарейки может быть использован иной, например внешний, источник питания.
Предлагаемое устройство для определения времени работы двигателя работает следующим образом.
При неработающем двигателе давление в масляной магистрали системы смазки двигателя отсутствует, при этом мембрана датчика 5 находится в исходном положении, а счетчик 6 выключен. При запуске двигателя давление в масляной магистрали возрастает, мембрана датчика 5 деформируется, воздействует на счетчик 6 и включает его. Счетчик начинает считать реальное время работы двигателя в часах. При остановке двигателя давление в масляной магистрали падает, мембрана датчика 5 возвращается в исходное положение и выключает счетчик 6. Накопленное время работы двигателя сохраняется в памяти счетчика 6 накопителя 1. При последующих циклах работы двигателя описанный процесс периодически повторяется, при этом счетчик 6 производит суммирование и запоминание периодов времени между запуском и остановкой двигателя.
Для определения времени работы двигателя необходимо считыватель 2 подключить к накопителю 1. Перед подключением считывателя 2 его включают от источника питания 13, например, нажатием кнопки и на табло индикатора 12 появляется надпись, свидетельствующая о том, что считыватель готов к работе. Затем с корпуса 3 накопителя 1 снимают пломбу и крышку, открывая окно в корпусе, и с помощью кабеля соединяют блоки связи 11 и 8, подключая при этом считыватель 2 к накопителю 1. При нажатии на кнопку индикации, расположенной на считывателе 2, устройство запроса 10 формирует специальный кодированный сигнал, который через блоки связи 11 и 8 поступает на счетчик 6, запрограммированный на прием такого сигнала. Если коды совпадают, то открывается доступ к памяти счетчика 6 и сигнал, несущий информацию о времени работы двигателя, поступает от счетчика 6 накопителя 1 через блоки связи 8 и 11 в блок анализа 9, где он обрабатывается и передается в индикатор 12 считывателя 2, на табло которого высвечивается цифровое значение времени работы двигателя. При каждом повторном нажатии на кнопку индикации происходит повторение процесса считывания данных из памяти счетчика 6.
Таким образом, данное устройство обеспечивает накопление и считывание реального времени в часах работы двигателя, что повышает точность определения времени его работы, являющегося важным при контроле сроков его эксплуатации. Накопитель установлен на двигателе, а считыватель хранится у лица, например производителя или ремонтной мастерской, контролирующего сроки работы двигателя, благодаря чему обеспечивается скрытое от потребителя накопление времени работы, исключается несанкционированный доступ к считывателю и искажение показаний индикатора, что также повышает точность определения времени работы двигателя в период, например, его гарантийной эксплуатации. При этом один считыватель может обслуживать неограниченное количество накопителей.
Предлагаемое устройство может быть использовано на двигателях любых транспортных средств, например тракторов, автомобилей и др.
Источники информации
1. Автомобили СССР. Каталог-справочник. Выпуск VII. Электрооборудование и приборы. НИИавтопром, 1969, С.97-99.
2. Патент Российской Федерации №2015569, МКП 5 G 07 С 5/10, заявл. 20.02.91, опубл. 30.06.94. Бюл. №12.
Устройство для определения времени работы двигателя, содержащее датчик, счетчик, блок анализа и индикатор, отличающееся тем, что оно выполнено в виде двух функционально независимых блоков, размещенных в отдельных корпусах - накопителя времени работы, включающего датчик и счетчик, и считывателя времени работы, содержащего блок анализа и индикатор, при этом счетчик снабжен автономным источником питания и первым блоком связи, датчик установлен с возможностью взаимодействия со счетчиком и выполнен в виде преобразователя давления, соединенного с масляной магистралью системы смазки двигателя, а блок анализа подключен к индикатору и снабжен устройством запроса и вторым блоком связи, выполненным с возможностью периодического подключения к первому блоку связи.
