PL159298B1 - Uklad do obrazowania impulsów zaplonowych silnika wyrózniajacy wybrany cylinder PL - Google Patents

Abstract

U klad do obrazow ania im pulsów zaplonow ych silnika w yrózniajacy w ybrany cylinder zawierajacy generatory napiecia piloksztaltnego, klucze, wzm ac- niacze, licznik, dekoder i inw erter, znamienny tym, ze wejscie sterujace polaczone jest z wejsciem licznika i dekodera (1) oraz z wejsciem w yzwalajacym genera- tora (2) napiecia piloksztaltnego pierwszego, którego wyjscie poprzez klucz (3) pierwszy polaczone jest z wyjsciem klucza (4) drugiego, wzmacniaczem (5) osi X oscyloskopu oraz przez czlon (6) rózniczkujacy z m odulatorem (7) jaskraw osci oscyloskopu, przy czym wejscie klucza (4) drugiego polaczone jest z wyjsciem generatora (8) napiecia piloksztaltnego drugiego, któ- rego wejscie wyzwalajace polaczone jest z wyjsciem licznika i dekodera (1) odpow iadajacym pierwszemu cylindrow i, zas wyjscia odpow iadajace innym cylind- rom poprzez przelacznik (9) wyboru cylindra pola- czone sa z wejsciami sterujacym i klucza (3) pierwszego i klucza (10) trzeciego oraz przez inw erter (11) z wejs- ciem sterujacym klucza (4) drugiego, przy czym napie- cie przesuwu przez klucz (10) trzeci oraz napiecie wejsciowe obrazow ane przylaczone sa przez wzm ac- niacz (12) róznicow y do wzm acniacza (13) osi Y oscyloskopu. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do obrazowania impulsów zapłonowych silnika wyróżniający wybrany cylinder. Układ ten znajduje zastosowanie w aparaturze do diagnostyki siników spalinowych.

Znane dotąd układy do obrazowania impulsów zapłonowych oparte są na jednym generatorze napięcia piłokształtnego, który wyzwalany jest sygnałem z uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej. Sygnał ten uformowany jest przez inwertery, a następnie podlega podziałowi w liczniku i dekoderze.

W tak wykonanych układach możliwe jest obrazowanie szeregowe, rastrowe i nałożone. Obrazowanie szeregowe umożliwia obserwację impulsów zapłonowych wszystkich cylindrów silnika jeden za drugim według kolejności zapłonu. Obrazowanie rastrowe umożliwia obserwację impulsów zapłonowych wszystkich cylindrów silnika jeden nad drugim według kolejności zapłonu. Obrazowanie nałożone umożliwia obserwację impulsów zapłonowych wszystkich cylindrów nałożonych na siebie. Wadą takiego rozwiązania przy obserwacji impulsów zapłonowych slnika wielocylindrowego jest to, że przy pracy rastrowej na ekranie uzyskuje się dużą ilość przebiegów, które przecinając się wzajemnie utrudniają interpretację.

Najbardziej zbliżonym do układu według wynalazku jest układ generatora napięcia piłokształtnego opisany przez Jerzego Rydzewskiego w książce pt. “Oscyloskop elektroniczny wydanej przez Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1982 str. 399 do 403. Układ ten zbudowany jest z impulsatora, który połączony jest z wejściem wyzwalającym generatora napięcia piłokształtnego B i wejściem sterującym klucza. Wyjście generatora napięcia piłokształtnego B oraz potencjometr regulacji opóźnienia przyłączone są do wejść komparatora, a wyjście komparatora połączone jest z wejściem klucza. Wyjście klucza połączone jest z wejściem wyzwalającym generatora napięcia piłokształtnego A, którego wyjście oraz wyjście generatora napięcia piłokształtnego B poprzez sumator połączone są ze wzmacniaczem.

Przewidziano cztery rodzaje pracy tego układu, wśród których najbardziej interesujący polega na zsumowaniu napięć generatorów A i B. Wzmacniacz X jest wysterowany sygnałem stanowiącym sumę napięć piłokształtnych, dzięki czemu obraz na ekranie jest oglądany w części początkowej w skali generatora piłokształtnego B, a w drugiej części w skali szybszej generatora piłokształtnego A.

Wadą tego układu w zastosowaniu do obserwacji impulsów zapłonowych silnika spalinowego jest to, że przebieg badany może być przedstawiony na ekranie w postaci tylko dwóch części. Daje

159 298 to możliwość rozciągnięcia na ekranie w celu dokładniejszej obserwacji impulsu zapłonowego tylko dla ostatniego cylindra. Impulsy zapłonowe pozostałych cylindrów obrazowane będą jedynie jako zagęszczone. Moment startu generatora napięcia piłokształtnego A wyznaczony jest potencjometrem regulacji opóźnienia, przez co konieczna jest ręczna regulacja przy każdorazowej zmianie prędkości obrotowej sinika.

Istotą wynalazku jest połączenie wejścia sterującego z wejściem licznika i dekodera oraz z wejściem wyzwalającym generatora napięcia piłokształtnego pierwszego, którego wyjście poprzez klucz pierwszy połączone jest z wyjściem klucza drugiego, wzmacniaczem osi X oscyloskopu oraz przez człon różniczkujący z modulatorem jaskrawości oscyloskopu. Wejście klucza drugiego połączone jest z wyjściem generatora napięcia piłokształtnego drugiego, którego wejście wyzwalające połączone jest z wyjściem dekodera odpowiadającym pierwszemu cylindrowi. Pozostałe wyjścia dekodera poprzez przełącznik wyboru cylindra połączone są z wejściami sterującymi kluczy pierwszego i trzeciego oraz przez inwerter z wejściem sterującym klucza drugiego. Napięcie przesuwu przez klucz trzeci oraz napięcie wejściowe obrazowane przyłączone są przez wzmacniacz różnicowy do wzmacniacza osi Y oscyloskopu.

Zaletą tak wykonanego układu jest możliwość obserwowania impulsów zapłonowych silnika przy obrazowaniu szeregowym z jednoczesnym wyróżnieniem dowolnie wybranego jednego lub kilku cylindrów. Wyróżnienie wybranego lub wybranych cylindrów polega na tym, że nad przebiegiem obrazowanym szeregowo rysowany jest na całej szerokości ekranu impuls zapłonowy wybranego lub wybranych cylindrów. Umożliwia to dokładniejszą obserwację wybranego' cylindra, a przez to trafniejszą diagnozę układu zapłonowego. W tak wykonanym układzie możliwe jest też porównanie przez nałożenie na siebie dwóch dowolnie wybranych cylindrów pod względem kształtu, amplitudy i przesunięć fazowych. Wyzwalanie obydwu generatorów jest synchroniczne w całym zakresie obrotów silnika, co ułatwia obsługę.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na rysunku, który przedstawia schemat połączeń układu do obrazowania impulsów zapłonowych sinika wyróżniający wybrany cylinder.

Układ według wynalazku zawiera licznik i dekoder 1, którego wejście połączone jest z wejściem sterującym układu oraz z wejściem wyzwalającym generatora 2 napięcia piłokształtnego pierwszego. Wyjście tego generatora poprzez klucz 3 pierwszy połączone jest z wyjściem klucza 4 drugiego, wzmacniaczem 5 osi X oscyloskopu oraz przez człon 6 różniczkujący z modulatorem 7 jaskrawości oscyloskopu. Wejście klucza 4 drugiego połączone jest z wyjściem generatora 8 napięcia piłokształtnego drugiego. Wejście wyzwalające tego generatora połączone jest z wyjściem licznika i dekodera 1 odpowiadającym pierwszemu cylindrowi. Wyjścia licznika i dekodera 1 odpowiadające innym cylindrom poprzez przełącznik 9 wyboru cylindra połączone są z wejściami sterującymi klucza 3 pierwszego i klucza 10 trzeciego oraz za pośrednictwem inwertera 11 z wejściem sterującym klucza 4 drugiego. Jedno z wejść wzmacniacza 12 różnicowego przyłączone jest do instalacji zapłonowej silnika, a drugie wejście do napięcia przesuwu poprzez klucz 4 drugi. Wyjście wzmacniacza 12 różnicowego połączone jest z wejściem wzmacniacza 13 osi Y oscyloskopu.

Po włączeniu układu i uruchomieniu silnika do wejścia sterującego licznik i dekoder 1 oraz do wejścia wyzwalającego generatora 2 napięcia piłokształtnego pierwszego zostają doprowadzone impulsy z uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej. Wyzwalają one generator 2 napięcia piłokształtnego pierwszego z częstotliwością równą częstotliwości pracy cewki zapłonowej. W liczniku i dekoderze 1 impulsy z wejścia sterującego zostają podzielone przez liczbę odpowiadającą ilości cylindrów badanego silnika oraz zdekodowane w ten sposób, że na kolejnych wyjściach dekodera pojawiają się impulsy w momentach zapłonu kolejnych cylindrów. Na wyjściu odpowiadającym pierwszemu cylindrowi pojawia się więc impuls w chwili zapłonu pierwszego cylindra. Impuls ten wyzwala generator 8 napięcia piłokształtnego drugi. Przy zachowaniu warunku, iż amplitudy napięć piłokształtnych generatorów 2 i 8 są równe, a częstotliwość generatora 8 jest równa częstotliwości generatora 2 podzielonej przez liczbę cylindrów na wyjściu generatora 8 uzyskuje się napięcie piłokształtne o szybkości narastania tyle razy mniejszej względem szybkości narastania napięcia wyjściowego generatora 2 ile wynosi liczba cylindrów w silniku. Oba generatory są przy tym synchroniczne, to znaczy moment startu generatora 8 zawsze odpowiada chwili startu genera4

159 298 tora 2. Jeśli przełącznik 9 wyboru cylindra ustawiony jest w pozycji wolnej to wejścia sterujące kluczy 3 i 10 posiadają niski potencjał, wobec czego klucze te nie przewodzą. Wejście sterujące klucza 4 posiada potencjał wysoki i klucz ten przewodzi. Do wzmacniacza 5 osi X oscyloskopu doprowadzone jest więc napięcie piłokształtne z ge^^r^^^ora 8. Do wzmacniacza 13 osi Y oscyloskopu doprowadzone jest badane napięcie poprzez wzmacniacz 12 różnicowy bez przesunięcia w pionie, bowiem klucz 10 nie przewodzi. W rezultacie na ekranie oscyloskopu kreślone są kolejno, jeden po drugim przebiegi impulsów zapłonowych. Po wykreśleniu ostatniego cylindra na wejściu wzmacniacza 5 osi X napięcie gwałtownie powraca do wartości początkowej. Po zróżniczkowaniu w członie 6 różniczkującym modulator 7 jaskrawości zostaje wysterowany w kierunku wygaszenia promienia w czasie powrotu promienia.

Jeśli przełącznik 9 wyboru cylindra ustawiony zostanie przykładowo w pozycji trzeciego cylindra, to układ działa analogicznie jak uprzednio opisano do momentu wystąpienia zapłonu w trzecim cylindrze. W tym momencie na wyjściu przełącznika 9 wyboru cylindra pojawi się impuls dodatni. Wejścia sterujące kluczy 3, 10 i 4 zmienią swoje stany na przeciwne co spowoduje, iż do wejścia wzmacniacza 5 osi X zostanie doprowadzone od tej chwili napięcie piłokształtne z generatora 2, a do wejścia wzmacniacza 12 różnicowego doprowadzone zostanie napięcie przesuwu przez klucz 10. Ponieważ napięcie piłokształtne z generatora 2 rozpoczyna się od wartości zerowej, to w momencie przełączania kluczy modulator 7 zostanie przez człon 6 różniczkujący wysterowany w kierunku wygaszenia promienia powracającego na lewą krawędź ekranu.

Równocześnie do wejścia wzmacniacza 12 różnicowego przez klucz 10 doprowadzone zostaje napięcie przesuwające promień w górę. Rozpoczyna się teraz kreślenie przez promień przebiegu odpowiadającego trzeciemu cylindrowi. Przebieg ten położony jest nad uprzednio kreślonym, a przy tym jest on rozciągnięty na całą szerokość ekranu bowiem szybkość narastania napięcia z generatora 2 jest odpowiednio większa. Po upływie czasu odpowiadającego zapłonowi w trzecim cylindrze napięcie na wyjściu dekodera 1 odpowiadającym trzeciemu cylindrowi powróci do zera. Klucze 3 i 10 przestaną przewodzić, a klucz 4 zacznie przewodzić. Oznacza to, że do wejścia wzmacniacza 5 osi X oscyloskopu doprowadzone zostanie napięcie piłokształtne z generatora 8. Napięcie to względem amplitudy maksymalnej posiada w tym momencie wartość wyznaczoną ilorazem liczby określającej numer wyróżnionego cylindra i liczby cylindrów silnika. Występujący przy tym skok napięcia po zróżniczkowaniu w członie 6 różniczkującym steruje modulator 7 jaskrawości w kierunku wygaszenia promienia lampy oscyloskopowej. Równocześnie klucz 10 wyłączy napięcie przesuwu w torze Y oscyloskopu. Od tego momentu promień lampy kreśli przebieg impulsu zapłonowego dla czwartego cylindra oraz dalszych jeśli silnik takie posiada, przy czym przebieg ten jest rysowany jak dla obrazowania szeregowego na poziomie pierwszego i drugiego cylindra.

W przypadku jeśli przełącznik 9 wyboru cylindra zostanie ustawiony dla dwóch cylindrów równocześnie, np. dla cylindrów 2 i 3, to obrazowanie na ekranie oscyloskopu wyglądać będzie następująco. Przebieg zapłonowy pierwszego cylindra narysowany zostanie na dolnej części ekranu po lewej stronie z małą prędkością zapisu. Następnie powyżej tego przebiegu narysowany zostanie na całej szerokości ekranu przebieg impulsu zapłonowego drugiego cylindra. Przebieg impulsu trzeciego cylindra rysowany będzie na poziomie przebiegu dla drugiego cylindra też na całej szerokości ekranu. Nastąpi więc nałożenie przebiegów dla drugiego i trzeciego cylindra. Następnie dla czwartego i dalszych cylindrów jeśli takie silnik posiada przebieg kreślony będzie na poziomie pierwszego cylindra. Takie obrazowanie wykorzystywane jest do porównań przebiegów zapłonowych dwóch cylindrów.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do obrazowania impulsów zapłonowych silnika wyróżniający wybrany cylinder zawierający generatory napięcia piłokształtnego, klucze, wzmacniacze, licznik, dekoder i inwerter, znamienny tym, że wejście sterujące połączone jest z wejściem licznika i dekodera (1) oraz z wejściem wyzwalającym generatora (2) napięcia piłokształtnego pierwszego,którego wyjście poprzez klucz (3) pierwszy połączone jest z wyjściem klucza (4) drugiego, wzmacniaczem (5) osi X oscyloskopu oraz przez człon (6) różniczkujący z modulatorem (7) jaskrawości oscyloskopu, przy czym wejście klucza (4) drugiego połączone jest z wyjściem generatora (8) napięcia piłokształtnego drugiego, którego wejście wyzwalające połączone jest z wyjściem licznika i dekodera (1) odpowiadającym pierwszemu cylindrowi, zaś wyjścia odpowiadające innym cylindrom poprzez przełącznik (9) wyboru cylindra połączone są z wejściami sterującymi klucza (3) pierwszego i klucza (10) trzeciego oraz przez inwerter (11) z wejściem sterującym klucza (4) drugiego, przy czym napięcie przesuwu przez klucz (10) trzeci oraz napięcie wejściowe obrazowane przyłączone są przez wzmacniacz (12) różnicowy do wzmacniacza (13) osi Y oscyloskopu.