DE2916583C2 - Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen - Google Patents
Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von KolbenmaschinenInfo
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- G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
-
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1,
Die Erfindung kann mit Erfolg bei der Untersuchung, Einregulierung, Kontrolle, Diagnostik und Automatisierung
der Steuerung von Verbrennungsmotoren, Kompressoren Und anderen Kolbenmaschinen, die einen
Kurbeltrieb enthalten, benutzt werden.
Gegenwärtig ist einer der ausschlaggebenden Faktoren beim Umgang mit neuen Kolbenmaschinentypen
die Senkung der Prüfzeit derselben. Eine nicht weniger wichtige Aufgabe ist die Vergrößerung der Betriebsdauer
der Maschinen. Die Anwendung von Einrichtungen, die es gestatten, operativ die Parameter der Arbeitsprozesse
zu messen, tragen zur Entwicklung neuer Maschinentypen bei und ermöglichen die Regelung des
Betriebszustandes der Maschinen zwecks Optimierung desselben.
Es ist bereits eine Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen
der eingangs genannten Art bekannt (s. beispielsweise US-PS 33 75 711), die überdies einen Former für
Signale gleichgroßer Zunahmen des Hubraimes der
Kolbenmaschine und einen Former für Signale des unteren Totpunktes, deren Eingänge an die entsprechenden
Ausgänge des Winkelmarkengebers, und deren Ausgänge an die Analyse- und Steuereinheit gelegt sind,
enthält Desweiteren weist der bekannte Winkelmarkengeber noch gleichmäßig nach gleichgroßen Zunahmen
des Hubraums der Kolbenmaschine verteilte Marken, Marken für die Änderung der Zunahme des
Hubraums der Kolbenmaschine und eine Marke des unteren Totpunktes auf.
Jedoch wird bei dieser Einrichtung der Winkelmarkengeber für die Messung der Parameter nur eines der
Zylinder der Kolbenmaschine eingestellt. Bei dem Übergang zur Messung der Parameter des Indikatordiagramms
eines anderen Zylinders ist eine Stillsetzung der Maschine und eine Neueinstellung des Gebers erforderlich,
was die Arbeitsproduktivität bei der Messung der Parameter das Indikatordiagramms während der
Prüfung der Maschine herabsetzt und die Verwendung der Einrichtung bei der Kontrolle, Diagnostik und
Automatisierung der Steuerung von Mehrzylinderkolbenmaschinen unmöglich macht.
Aus der DE-OS 27 48 067 ist ein elektronisches Meßsystem £um Oberwachen und Messen der Betriebsgrößen
einer mehrzylindrigen Maschine mit einem zyklisch antreibbaren Element, das an alle Kolben der
Maschine anschließbar ist, bekannt. Mit Hilfe dieses bekannten Meßsystems soil insbesondere die Leistung
der einzelnen Zylinder der Maschine ohne einen umfangreichen manuellen Aufwand gemessen werden
und ein kontinuierlicher Ausgang geliefert werden, welcher der Leistung bzw. Pferdestärke des ausgewählten
Zylinders entspricht. Dieses bekannte elektronische Meßsystem ist Teil eines größeren, auf Mikroprozessoren
beruhendem System, welches die Messungen für alle Zylinder einer vorgegebenen Maschine automatisch
erfassen und anzeigen kann.
Das bekannte Meßsystem mißt beispielsweise den Kompressionsdruck und Verbrennungsdruck und die
angezeigte Pferdestärke eines jeden Zylinders in periodischen Zeitintervallen. Außerdem ist dieses
bekannte Meßsystem auch in der Lage die Drehzahl der Kurbelwelle zu messen. Zu diesem Zweck ist ein
Drehimpulsgenerator mit einer Welle verbunden, die sich mit der Kurbelwel'/v der Maschine dreht. Der
Impulsgenerator erzeugt zwei Ausgangssignale, und zwar einen Markierungsimpuls und einen wellenförmigen
Taktimpuls. Der Markierungsimpiils erscheint einmal pro Umdrehung der Kurbelwelle und der
wellenförmige Taktimpuls besteht aus einer Reihe von beispielsweise 512 Impulsen, die bei jeder Umdrehung
der Kurbelwelle erzeugt werden. Der genannte Impulsgenerator ist mit der Kurbelwelle der Maschine
so verbunden, daß der Markierungsimpuls mit dem oberen Totpunkt des Kolbens zusammenfällt Alle
anderen Kolben erreichen ihren oberen Totpunkt entsprechend der vorgegebenen Zündfolge der entsprechenden
Maschine. Durch das Zählen der Takthnpulse ist es somit möglich, vorherzusagen, wann jeder Kolben
seinen oberen und unteren Totpunkt erreicht
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Messung der Parameter des Indikatordiagramms
von Kolbenmaschinen zu schaffen, die solch zusätzliche Einheiten und Elemente hat, weiche die
Automatisierung des Anschlusses des zu injizierenden Zylinders bei der seriengeordneter-. Messung der
Parameter des !ndikatordiagramms fib· Mehrzyünderkolbenmotoren
gestatten, die Messung des Maximaldruckes in dem Zylinder sichern und die Genauigkeit
der Messung der Parameter des Indikatordiagrarnms erhöhen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Die Erfindung sichert eine automatische Umstellung der Einrichtung auf den nächstfolgenden Zylinder, was
die Möglichkeit bietet die bei der Prüfung von Mehrzylindermaschinen aufgewendete Zeit zu senken.
Darüber hinaus ermöglicht die automatische Umstellung der Einrichtung eine seriengeordnete Messung der
Parameter des Indikatordiagramms, was die Kontrolle des Betriebes, die Diagnostik des Zustandes und die
Automatisierung der Steuerung der Kolbenmaschine gewährleistet
Ferner erweitert die Erfindung die Zahl der zu messenden Parameter des Indikatordiagramms.
Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels mit Bezugnähme
auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 Strukturschema einer Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen,
F i g. 2 Strukturschema einer Einrichtung zum Messen so der Parameter des Indikatordiagramms bei Messung
des Zylindermaximaldruckes einer Kolbenmaschine,
F t g. 3 Strukturschema einer Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms bei Messung
des mittleren Indikatordruckes,
K i g. 4 Strukturschema einer Einrichtung zum Messen
der Parameter des !ndikatordiagramms bei konstanten Kurbelwellendrehzahlen.
Als Beispiel sei eine Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen,
die zum Indrieren von Verbrennungsmotoren bestimmt ist, betrachtet.
Die Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen enthält
einen Winkelmarkengeber 1 (F ig. I), an den ein Former
2 für Impulse der Kurbelwellenwinkellage und ein Former 3 i'ur impulse Jos oberen Totpunktes jeweils -nit
ihren Eingängen 4,5 angeschlossen sind. An die Former
2 und 3 ist ein Zähler 6 für den laufenden
K iirbelwellendrehwinkel jeweils mit seinen Eingängen 7
und 8 gelegt, während an der: Atisgang desselben ein
Decodierer 9 für die OT-Signaie (OT: oberer Totpunkt) angeschlossen ist.
Die Einrichtung enthält auch η Zylinderdruckgeber
10. An einen derselben ist ausgangsseitig über einen Schalter 11 ein Wandlerverstärker 12 für das Drueksignal
mit seinem Eingang 13 gelegt. An den Ausgang des Wandlerverstärkers 12 ist ein Impiilsbreitcnwandlcr 14
angeschlossen, an dessen Eingang 15 ein UND-Glied 16. dessen Eingang 17 mit dem Former 2 verbunden ist. und
an den Ausgang ein Haupt-UND-Glied 18 mit seinem Eingang 19 angeschlossen sind. An den anderen Eingang
20 des UND-Gliedes 18 ist ein Bezugsgenerator 21 angeschlossen. An den Eingang 22 des UND-Gliedes 16
ist ein Hauptflipflop 23 angeschlossen. An den einen Eingang 24 des Flipflops 23 ist ein Zyklusdauer/ählcr 25
angeschlossen. An den anderen Eingang 26 des Flipflops 71 iinrl Hen Pinoano 57<t« 7ShI,.,-.- -J« i»; «j« Decodierer
28 für die UT-Signale (UT: unterer Totpunkt), an dessen Eingang 29 ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler 30 gelegt
ist. angeschlossen. Der Zähleingang 31 des Zählers 30 ist an den Ausgang des Formers 2 gelegt. Die Einrichtung
enthält auch eine mit dem Impul.ibreitenwandler 14 verbundene Analyse- und Steuereinheit 32 mit einer
logischen Schaltung 33. einem Zähler 34 und einem Flipflop 35. An den Eingang 36 der Schaltung 33 ist der
Zähler30 angeschlossen. An den Eingang 37 des Zählers 34 ist d3S Haupt-UND-Glied 18 gelegt. An den einen
Eingang 38 des Flipflops 35 ist über den Schalter 11 einer der Ausgänge des Decodieren 9, an den anderen
Eingang 39 der Ausgang des Decodierers 28 angeschlossen, während der Ausgang des Flipflops 35 mit dem
Steuereingang 40 des Zählers 30 in Verbindung steht.
Bei der Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen bei maximalem
Druck im Zylinder des Verbrennungsmotors enthält die logische Schaltung 33 (Fi g. 2) einen Former 41 für
Impulse des Endes der Analog-Digital-Umsetzung, dessen Eingang 42 mit dem Wandler 14 in Verbindung
steht. An den Ausgang des Formers 41 ist ein UND-Glied 43 mit seinem Eingang 44 gelegt, wobei an
den anderen Eingang desselben eine Codevergleichs-1 schaltung 46 und an den Ausgang ein Hauptregister 47
mit seinem Eingang 48 und ein Zusatzregister 49 mit seinem Eingang 50 angeschlossen sind. Der eine
Eingang 51 der Codevergleichsschaltung 46 ist an den Ausgang des Registers gelegt. Die anderen Eingänge 52
und 53 der Schaltung 46 und des Registers 49 sind mit dem Zähler der Einheit 32 verbunden. Der andere
Eingang 54 des Registers 47 dient als Eingang 36 (Fig. I) der Schaltung 33.
Die Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen enthält bei
der Messung des mittleren Indikatordruckes in den Zylindern des Verbrennungsmotors zusätzlich ein
ODER-Glied 55 (Fig.3). dessen Ausgang 56 mit dem Eingang 37 des Zählers 34 verbunden ist. ein
zusätzliches UND-Glied 57. einen zusätzlichen Vorwärts-Rückwärts-Zähler 58 und ein zusätzliches Flipflop
59. Die Eingänge 60, 61 des UND-Gliedes 57 sind jeweils mit den Eingängen 20,19 des Haupt-UND-Gliedes
18 vereinigt, während der Eingang 62 an den Ausgang 63 des Flipflops 59 gelegt ist. An den anderen
Ausgang 64 des Flipflops 59 ist der Eingang 65 des Haupt-UND-Gliedes 18 gelegt, während der Eingang66
des Flipflops 59 mit dem Ausgang des Decodierers 28 in V erbindung steht. Der eine Eingang 67 des ODER-Gliedes
ist an den Ausgang des Haupt-UND-Gliedes 18. der andere Eingang 68 an den Ausgang des Zählers 58.
dessen Eingang 69 mit dem UND-Glied 5? verbunden ist, angeschlossen.
■> In diesem Betriebszustand enthält die logische
Schallung JJ einen Decodierer 70 der Signale für die
Änderung der gleichgroßen Zunahmen des Hubraumes und einen Decodierer 71 der Signale für die
gleichgroßen Zunahmen des Hubraumes. deren Eingän-I» ge 72 und Ti vereinigt und an den Zähler 30
angeschlossen sinu. An den Decodierer /0 ist der
Eingang 74 des Flι[ 'lops 59 und an den Decodierer 71
der Eingang 17 des UND-Gliedes 16 angeschlossen. Der Eingang 75 des Zählers 34. der Eingang 76 des Zählers
ι i 58 und der Eingang 40 des Zählers 30 sind vereinigt und
an das Flipflop 35 gelegt.
Die Einrichtung zum Messen der Parameter des
Indikatordiagramms von Kolbenrnaschinen enthält bei der McüMiiig lic.i inimercii iriuikaioruruckes in den
-'Ii Zylindern des Verbrennungsmotors bei konstanter
Kurbelwellendrehzahl einen Generator 77 (Fig. 4) für
Impulse der Kurbelwellenwinkellage mit einstellbarer Verzögerung, dessen Eingang 78 an den Ausgang des
Formers 2 angeschlossen ist. und ein zusätzliches
2ϊ UND-Glied 79. bei welchem der eine Eingang 80 an den
Former 3 angeschlossen ist. Der andere Eingang 81 des UND-Gliedes 79 und der Eingang 7 des Zählers 6 sind
vereinige -.,nd an den Generator 77 angeschlossen. Der
Ausgang des UND-Gliedes 79 ist mit dem Eingang 8 des Zählers 6 verbunden.
Die Einrichtung zum Messen der Parameter des
Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen funktionieren wie folgt.
Der Winkelmarkengeber I (Fig. I) liefert ein den gleichen Änderungen des Kurbelwellendrehwinkels
entsprechendes Signal sowie ein dem oberen Totpunkt eines der Zylinder der Kolbenmaschine (nicht mitgezeichnet)
entsprechendes Signal. Der Former 2 für Impulse der Kurbelwellenwinkellage und der Former 3
für OT-Impulse bringen die Signale vom Geber 1 in eine
Form, die ein normales Arbeiten der nachfolgenden Einheiten der Einrichtung sichert.
Der Zähler für den laufenden Kurbelwellendrehwinkel wird in den 0-Zustand durch jedes Signal vom
Former 3 gebracht und zählt die Winkelmarkenimpulse vom Former 2 aus. im Ergebnis bestimmt der Zustand
des Zählers zu jedem Zeitpunkt die laufende Stellung der Kurbelwelle (nicht mitgezeichnet) gegenüber dem
OT eines der Zylinder. Die erforderliche Genauigkeit der Ermittlung des Kurbelwellendrehwinkels wird
hierbei durch das Intervall zwischen zwei benachbarten Impulsen der Kurbelwellenwinkellage vom Geber 1
gekennzeichnet.
Bei dem Durchgang der Kolben durch den OT erscheinen an den entsprechenden η Ausgängen des
Decodierers 9 für die OT-Signale Impulse.
Je nach der Stellung des Schakers 11, die von der
Bedienungsperson entsprechend dem zu indizierenden Zylinder der Kolbenmaschine gewählt wird, stellt der
OT-Impuis des gewählten Zylinders das Flipflop 35 der
Analyse- und Steuereinheit 32 in den L-Zustand ein. Der
L-Zustand des Flipflops 35 bestimmt den Addierbetrieb des Vorwärts-Rückwärts-Zählers 30.
In diesem Zustand werden die dem OT-Impuis folgenden Impulse der Kurbelwellenwinkellage im
Zähler 30 addiert und sein Zustand entspricht dem laufenden Drehwinkel der Kurbeiwelle gegenüber dem
OT des zu indizierenden Zylinders. Der Zustand des
Zählers 30. der dem linieren Totpunkt des zu
indi/ierenden Zylinders entspricht, wird durch den Decodierer für d'e UT-Signale decodiert. Das Signal
vom Ausgang des Decodierers 28 stellt das F Iipflop35 in
den O-Zustand ein. Der OZustand des l'lipflops 35 bestimmt den Subtniktinnsbetrieb des Zahlers 30 und
die de ι" IJT-Impuls folgenden Impulse der KurbelwellenwinKellage
werden im Intervall von UT bis OT abgezogen. l),i die Impulse der Winkellage gleichmäßig
verteilt sind, so ist deren Menge von OT bis UT und im
Intervall von I1T bis OT gleich. Deshalb werden die im
Zähler 30 im Intervall von OT bis UT gespeicherten Impulse im Intervall von UT bis OT abgezogen. Somit
bestimmt zu iedem Zeitpunkt der Zustand des Flipflops 35 und des Zählers 30 die laufende Lage der Kurbelwelle
gegenüber dem OT des zu indizierenden Zylinders. Hierbe: bestimmt das Flipflop 35 das Vorzeichen
gegenüber dem OT des zu indizier':nden Zylinders und
der Zähler 30 den laufenden Winkel gegenüber dem OT des zu indizierenden Zylinders
Entsprechend dem für die Indizierung gewählten Zylinder gelangt das Signal vom Zylinderdruckgeber 10
über den Schalter 11 zum Wandlerverstärker 12 für das
Drucksignal. Hierbei können Geber 10 von beliebigem Typ (zum Beispiel, piezoelektrische, induktive usw.).
deren technische Daten ein normales Arbeiten derselben unter konkreten Betriebsbedingungen sichern,
verwendet werden.
Der Wandlerverstärker 12 bringt das Signal am Ausgap? vom Geber 10 in die für die Funktion des
Impulsoreitenwandlers 14 nötige Form. Der Auslösezeitpunkt
des Impulsbreitenwandlers 14 wird durch den Betriebszustand der Einrichtung bestimmt. Der Wandler
14 liefert am Ausgang einen Impuls, dessen Dauer dem laufenden Druck in dem Zylinder der Kolbenmaschine
proportional ist. Dieser Impuls trifft am Eingang des Haupt-UND-Gliedes 18 ein, wobei an dem anderen
Eingang 20 dieselben Impulse des Bezugsgenerators 21 eintreffen. Vom Ausgang des Haupt-UND-Gliedes 18
gelangen die Impulse zum Eingang 37 des Zählers 34 der Einheit 32. Im Laufe eines Umsetzungszyklus des
Analogdruckwertes in einen Code werden in dem Zähler 34 die vom Ausgang des Haupt-UND-Gliedes 18
eingetroffenen Impulse gespeichert. Der Zustand des Zählers 34 entspricht dann dem laufenden Druck.
Die Messung beginnt mit der Einstellung der Zähler 6,
25,3C, 34 und der Flipflops 23,35 in den O-Zustand. Nach
der Einstellung der Einrichtung in den Anfangszusland
wird durch das erste UT-Signal des zu indizierenden Zylinders das Flipflop 23 in den L-Zustand umgesteuert,
was die Auslösung über das UND-Glied 16 des Impulsbreitenwandlers 14 freigibt. Der Zykiusdauerzähler
25 zählt die vorgegebene Menge der Zyklen aus, stellt das Flipflop 23 in den O-Zustand ein und hält dieses
in diesem Zustand, was die Beendigung der Messung sichert.
Die logische Schaltung 33 der Einheit 32 verarbeitet die Information über den laufenden Druck in dem
Zylinder sowie über den laufenden Drehwinkel der Kurbelwelle.
Betrachtet wird nun die Arbeitsweise der Einrichtung bei Messung des maximalen Druckes in den Zylindern
von Verbrennungsmotoren.
Bei diesem Betrieb erfolgt die Auslösung des Impulsbrcitenwandiers 14 (Fig.2) durch Impulse vom
Former 2 über das UND-Glied 16. Der Zyklusdauerzäh-
Ier 25 muß auf einen Motorarbeitszyklus eingestellt sein.
Der Zähler 34 wird zu Beginn jeder Analog-Digital-Umsetzung
in den O-Zustand gebracht und im Laufe einer Auslösung des Impulsbreitenwandlers 14 wird in
diesem eine Zahl gespeichert, die dem laufenden Zylinderdruck für den laufenden Kurbelwellendrehwinkel
gegenüber dem OT des zu indizierenden Zylinders entspricht. Der Wert des laufenden Drehwinkels wird in
dem Zähler 30 und das Vorzeichen in dem Flipflop 35 gespeichert. Der Code des Zählers 34 wird durch die
Vergleichsschaltung 46 mit dem Code des zusätzlichen Registers 49 verglichen. Ist der Code der in dem Zähler
34 zu Ende der Umsetzung befindlichen Zahl größer als der Code der in dem Register 49 befindlichen Zahl, so
erscheint am Ausgang der Vergleichsschaltung 46 ein Signal, das die Einspeicherung des Wertes des laufenden
Druckes aus dem Zähler 34 in das Register 49 sowie den Wert des laufenden Kurbelwellendrehwinkcls aus dem
Zähler 30 in das Hauptregister 47 freigibt.
Das Frrignhpcignal viirn Ausgang de
schaltung 46 gelangt zum Eingang 45 des UND-Gliedes 43. an dessen zweitem Eingang 44 ein Impuls für das
Ende der Analog-Digital-Umsetzung eintrifft. Der Impuls am Ausgang des UND-Gliedes speichert den
laufenden Druck und den laufenden Kurbelwellendrehwinkel jeweils in die Register 49 und 47 ein. Zu Ende des
Meßzyklus wird in dem Register 49 der maximale Zylinderdruck während eines Zyklus und in dem
Register 47 der dem maximalen Zylinderdruck entsprechenden Kurbelwellendrehwinkel gegenüber dem OT
des zu indizierenden Zylinders fixiert.
Nun sei die Arbeitsweise der Einrichtung bei Messung des mittleren Indikatordruckes in den Zylindern des
Verbrennungsmotors betrachtet.
In diesem Betrieb realisiert die Einrichtung den folgenden Algorithmus für die Berechnung des mittleren
Indikatordrucke?:
Vergleich1;
P -
_ / ν Ρψ\
V1-I "
K η)
"■' tj
(D
worin
Λ Vx
AV2
. AVx
Δ V,
mittlerer Indikatordruck;
laufender Wert des Druckes in den Meßpunkten bei der Kompression;
laufender Wert des Druckes in den Meßpunkten bei der Ausdehnung;
Elementarzunahmevolumen des Hubraumes, über welchen der Druck P
gemessen wird;
Elementarzunahmevolumen des Hubraumes in der Nähe des OT, über weichen der Druck /"gemessen wird;
Verhältnis der Elementarzunahmevolumen A Vx und A V2 des Hubraumes (ganze Zahl).
Der Zähler 34 wird im Reversierbetrieb benutzt. Der Decodierer 71 für Signale der gleichgroßen Zunahmen
des Hubraumes bestimmt die Zeitpunkte der Zunahmen des Hubraumes (Elementarvolumen) und der Decodierer
70 für Signale der Änderung der gleichgroßen Zunahmen des Hubraumes die Zeitpunkte des Oberganges von Volumenzunahmen Δ Vx zu Volumenzunahmen
Δ V2. Die Auslösung des Impulsbreitenwandlers 14
erfolgt durch ein Signal vom Decodierer 71.
230 265/313
Der Wandler 14 wandelt die laufenden Werte A/i,
f\f2 des Zylinderdruckes in Impulse um. Diese Impulse
sichern den Durchgang der Impulse des Bezugsgenerators 21 durch das UND-Glied 18 bzw. das UND-Glied
57 je nachdem, in welchem Zustand sich das Flipflop 59 befindet.
In der Nähe dfs OT des zu indizierenden Zylinders,
wofür die Berechnung bei Zylindervolumenzunahmen
AV1 =
AVx
gilt, wird das Flipflop am F.ingang 74 in den L-Zustand
durch ein Signal vom Decodierer 70 eingestellt. Hierbei passieren die Impulse vom Bezugsgeneralor 21 das
UND-Glied 57. Nach dem zweiten Signal vom Decodierer 70 wird das Flipflop in den O-Zustand
eingestellt und die Impulse des Bezugsgenerators 21 passieren das UND-Glied 18. Das Signal des Decodie-
10
.. -ta u^~»
HIJ «l» l/VJt
zusätzliche Division.
Das Flipflop 35 stellt die Zähler 58 und 34 im Intervall
von UT bis OT auf Subtrahieren und im Intervall von OT bis UT auf Addieren ein.
Nach Beendigung der Messung wird in dem Zähler 34 eine dem mittleren Indikatordruck Pproportionale Zahl
gespeichert.
Das UND-Glied 79 (Fig. 4) und der Generator 77 erhöhen die Meßgenauigkeit des mittleren Indikatordruckes
P bei konstanten Drehzahlen der Kurbelwelle.
Dies wird dadurch erreicht, daß es möglich wird, die
Lage der Signale für gleichgroße Zunahmen des Zylindervolumens zu korrigieren. Die Lage dieser
Signale gegenüber dem OT des zu indizierenden Zylinders bestimmt in wesentlichem Maße die Meßgenauigkeit
des mittleren Indikatordruckes.
Die Erfindung gestattet es. die Arbeitsproduktivir ·.
bei der Messung der Parameter von Mehrzylinderkolbenmaschinen und bei deren Prüfungen zu steigern.
g p,
seinen O-Zustand. Bei Volumenzunahmen werden die Impulse des Bezugsgenerators 21 durch K im Vorwärts-Rückwärts-Zähler
58 dividiert und gelangen über das ODER-Glied 55 zum Zähler 34.
Bei Zylindervolumenzunahmen Δ V\ gelangen die Impulse des Bezugsgenerators 21 zum Zähler 34 über
das Haupt-UND-Glied 18 und das ODER-Glied 55 ohne das Stillsetzen der Maschine bei dem Übergang zur
Messung der Parameter det Indikatordiagramms eines anderen Zylinders auszuschließen, was die Benutzung
der Einrichtung bei der operativen Kontrolle von Mehrzylindermaschinen, der Zustandsdiagnostik und
der Automatisierung der Steuerung dieser Maschinen ermöglicht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Einrichtung zum Messen der Parameter des
Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen, die einen Winkelmarkengeber, der gleichmäßig verteilte Marken nach dem Drehwinkei der Kurbelwelle
und eine Marke für den oberen Totpunkt hat und an dessen entsprechenden Ausgänge ein Former für
Impulse der Winkellage der Kurbelwelle und ein Former für Impulse des oberen Totpunktes angeschlossen ist, η Zylinderdruckgeber, von welchen an
einen ausgangsseitig entsprechend dem für die Indizierung gewählten Zylinder ein Wandlerverstärker für das Zylinderdrucksignal angeschlossen ist,
einen Impulsbreitenwandler, bei welchem ein Ein- is gang mit dem Wandlerverstärker des Zylinderdrucksignals verbunden ist, sowie ein Haupt-UND-Glied,
an dessen einen Eingang ein Bezugsgenerator angeschlossen ist und dessen anderer Eingang an
den Impulsbreitenwandler gelegt ist, eine Analyse- und Steuereinheit, die ein Flipflop aufweist, welches
operativ mit dem Former für Impulse der Kiirbelwellenwinkellage und mit dem Former für Impulse
des oberen Totpunktes verbunden ist, und einen Zähler, dessen Eingang mit dem Ausgang des
Haupt-UND-Gliedes verbunden ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie untereinander verbunden einen Zähler (6) für den laufenden
Kurbelwellendrehwinkel, bei welchem der eine Eingang (8) an den Former (3) für Impulse des
oberen Totpunktes und der andere Eingang (7) an den Former (2) für Impulse der Kurbelwellenwinkellage gelegt sind, und einen Decodierer (9) für Signale
des oberen Totpunktes, bei welchem einer der Ausgänge entsprechend dem für die Indizierung
gewählten Zylinder über einen behälter (11) an einen
der Eingänge (38) des Flipflops (35) der Analyse- und Steuereinheit (32) gelegt ist, an deren Eingang (39)
ein Decodierer (28) für Signale des unteren Totpunktes angeschlossen ist, während an den «0
Ausgang derselben ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler (30) mit seinem Steuereingang (40) gelegt ist, dessen
Zähleingang (31) mit dem Former (2) für Impulse der Kurbelwellenwinkellage und dessen Ausgang mit
dem Decodierer (28) für Signale des unteren Totpunktes in Verbindung steht, und in Reihe
geschaltet einen Zyklusdauerzähler (25), dessen Eingang (27) an den Ausgang des Decodierers (28)
für Signale des unteren Totpunktes gelegt ist, ein Hauptflipflop (23), dessen anderer Eingang (26) an
den Ausgang des Decodierers (28) für Signale des unteren Totpunktes angeschlossen ist, und ein
UND-Glied (16), dessen Eingänge (17, 22) operativ mit dem Former für Impulse der Kurbelwellenwinkellage und dessen Ausgang mit dem Impulsbreiten-
wandler (14) verbunden sind, hat, wobei die Analyse- und Steuereinheit (32) zusätzlich eine logische
Steuerschaltung (33) enthält, deren Eingang (36) an den Ausgang des Vorwärts- Rückwärts-Zählers (30)
angeschlossen ist.
2.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Eingang (22) des UND-Gliedes (16) an das Hauptflipflop (23) und der andere
Eingang (17) an den Former (2) für Impulse der Kurbelwellenwinkellage angeschlossen sind, wäh- f>5
rend in der Analyse- und Steuereinheit (32) die logische Steuerschaltung (33) einen anderen an den
Zähler (34) gelegten Eingang und einen weiteren an
den Impulsbreitenwandler (14) gelegten Eingang
hau
3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Steuerschaltung
(33) in Reihe geschaltet einen Former (41) für Impulse für das Ende der Analog-Digital-Umsetzung, ein UND-Glied (43) und ein Hauptregjster (47)
sowie untereinander verbunden ein zusätzliches Register (49), dessen Eingang (50) an das UND-Glied
(43) gelegt ist, und eine Codevergleichsschaltung (46) aufweist, die mit dem Eingang (45) des UND-Gliedes
(43) in Verbindung steht, während der Eingang (52) mit dem anderen Eingang (53) eines zusätzlichen
Flipflops (59) vereinigt und an den Zähler (34) angeschlossen ist und der andere Eingang (51) der
Codevergleichsschaltung (46) an ein zusätzliches Register (49) gelegt ist
4. Einrichtung nach Anspruch 1, in der zwischen dem Ausgang des Haupt-UND-Gliedes und dem
Eingang des als Vorwärts-Rückwärts-Zähler ausgebildeten Zählers, der mit dem Ausgang des Flipflops
der Analyse- und Steuereinheit verbunden ist, ein
ODER-Glied geschaltet ist, an dessen anderen Eingang ein zusätzlicher Vorwärts-Rückwärts-Zähler angeschlossen ist, be'· dem der eine Eingang mit
dem Ausgang des Flipflops der Analyse- und Steuereinheit in Verbindung steht, während an den
anderen Eingang- ein weiteres zusätzliches UND-Glied gelegt ist, bei der der eine Eingang mit dem
Eingang des Haupt-UND-Gliedes, welcher an den Bezugsgenerator angeschlossen ist, der andere
Eingang mit dem anderen Eingang des Haupt-UND-Gliedes, welcher an den Impulsbreitengenerator
gelegt ist, in Verbindung stehen, während an den dritten Eingang ein zusätzliches Flipflop, dessen
anderer Ausgang mit noch einem Eingang des Haupt-UND-Gliedes in Verbindung steht, angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
logische Schaltung (33) einer, an den Eingang (74) eines zusätzlichen Flipflops (59-; gelegten Ausgang
und einen weiteren an einen Eingang (17) des UND-Gliedes (16) gelegten Ausgang hat, dessen
anderer Eingang (22) mit dem Hauptflipflop (23) in Verbindung steht.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Steuerschaltung (33) einen
Decodierer (70) für Signale für die Änderung der gleichgroßen Zunahmen des Hubraumes und einen
Decodierer (71) für Signale der gleichgroßen Zunahmen des Hubraumes, deren Eingänge (72,73)
vereinigt und als Eingang der logischen Steuerschaltung (33) dienen, enthält.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des
Formers (2) für Impulse der Kurbelwellenwinkellage und dem Eingang (7) des Zählers (6) für den
laufenden Kurbelwellendrehwinkel ein Generator (77) für Impulse der Kurbelwellenwinkellage mit
einstellbarer Verzögerung und zwischen dem Ausgang des Formers (3) für Impulse des oberen
Totpunktes und dem anderen Eingang (8) des Zählers (6) für den laufenden Kurbelwellendrehwinkel- ein zusätzliches UND-Glied (79). dessen anderer
Eingang (81) mit dem Generator (77) für Impulse der Kurbelwellenwinkellage mit einstellbarer Verzögerung in Verbindung steht, geschaltet sind.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/028,899 US4228679A (en) | 1979-04-10 | 1979-04-10 | Apparatus for measuring parameters of work diagram of piston machines |
| DE2916583A DE2916583C2 (de) | 1979-04-10 | 1979-04-24 | Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen |
| FR7915577A FR2459467A1 (fr) | 1979-04-10 | 1979-06-18 | Dispositif de mesure des parametres du diagramme de fonctionnement des machines a piston |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/028,899 US4228679A (en) | 1979-04-10 | 1979-04-10 | Apparatus for measuring parameters of work diagram of piston machines |
| DE2916583A DE2916583C2 (de) | 1979-04-10 | 1979-04-24 | Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2916583A1 DE2916583A1 (de) | 1981-01-08 |
| DE2916583C2 true DE2916583C2 (de) | 1983-02-03 |
Family
ID=27188000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2916583A Expired DE2916583C2 (de) | 1979-04-10 | 1979-04-24 | Einrichtung zum Messen der Parameter des Indikatordiagramms von Kolbenmaschinen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| FR (1) | FR2459467A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3641130A1 (de) * | 1985-12-02 | 1987-06-04 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren und vorrichtung zur detektion des zylinderdrucks bei einer brennkraftmaschine |
| DE3641113A1 (de) * | 1985-12-02 | 1987-06-04 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren zur zylinderdruckdetektion bei einer brennkraftmaschine |
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-
1979
- 1979-04-24 DE DE2916583A patent/DE2916583C2/de not_active Expired
- 1979-06-18 FR FR7915577A patent/FR2459467A1/fr not_active Withdrawn
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2459467A1 (fr) | 1981-01-09 |
| DE2916583A1 (de) | 1981-01-08 |
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