PL84086B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przyrzad przezna¬ czany do akustycznej diagnostyki silników, zwlasz¬ cza w pojazdach samochodowych, wyposazony w mikrofon ze wzmacniaczem, zestaw filtrów pasmo¬ wych craz miernik poziomu dzwieku, pracujacy w pelnym pasmie czestotliwosci slyszalnych.

W diagnostyce samochodowej znanych jest wie¬ le rodzajów przyrzadów do pomiaru halasliwosci róznego typu silników, przy czym pracuja one na znanej w akustyce zasadzie pcmiaru wynikowego poziomu halasu zarówno w pelnym zakresie cze¬ stotliwosci slyszalnych, jak równiez w dowolnie wybranych pasmach.

Przyrzady te, jakkolwiek spelniaja swoja role uzytkowa pomiaru halasliwosci i porównania z do¬ puszczalnymi poziomami dzwieku, to jednak nie umozliwiaja przeprowadzenia badan stanu tech¬ nicznego i jakosci danego typu silnika, nie pozwa¬ laja zatem równiez zlokalizowac uszkodzenia lub stopnia halasliwosci, której zródlem moga byc po¬ szczególne podzespoly w silniku.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego uni¬ wersalnego przyrzadu, który umozliwi w sposób szybki i bezposredni dokonanie oceny pracy sil¬ nika przy róznych jego predkosciach obrotowych, zmierzy halasliwosc silnika i jego podzespolów, po¬ zwoli zlokalizowac uszkodzenie lub wady silnika oraz porównac zmierzone parametry z obowiazu¬ jacymi normami, okreslajacymi prace wzorcowego dla danego typu pojazdów silnika.

Cel ten zcstal w pelni zrealizowany w przyrza¬ dzie wedlug wynalazku, w którym zestaw n-fil- trów pasmowych zawiera co najmniej dwa filtry: dolno- i górno-przepustowy, wlaczone pomiedzy wzmacniaczem mikrofonowym a zespolem rejes¬ trujacym poziom cisnienia akustycznego w zakre¬ sach czestotliwosci okreslonych praca filtrów. Po¬ siadaja one tak dobrane pasma przepustowe, aby obejmowaly zakresy czestotliwosci, przy których wystepuja w cyklu pracy silnika efekty akustycz¬ ne wywolane dzialaniem indywidualnych podzespo¬ lów lub grup podzespolów, charakterystycznych dla badanych typów silników, ustalonych w za¬ leznosci od wybranej i jednoczesnie niezaleznie mierzonej predkosci obrotowej silnika. Kazdy z filtrów polaczony jest z ukladem progowym o wartosciach progu zadzialania okreslonych pro¬ gramem badan ustalonym dla danego typu silni¬ ka.

Zespól znanego miernika poziomu dzwieku po¬ laczony z mikrofonem i wzmacniaczem mierzy ha¬ lasliwosc silnika i jego podzespolów w pelnym pa¬ smie czestotliwosci slyszalnych. Jednoczesnie z po¬ miarem halasliwosci silnika w wybranych pa¬ smach czestotliwosci, jak równiez w calym zakre¬ sie czestotliwosci slyszalnych mierzy sie znanym urzadzeniem liczacym predkosc obrotowa silnika, a nastepnie wyniki te porównuje sie z przebiega¬ mi i parametrami okreslonymi dla silnika wzorco¬ wego. 84 08684 086 3 4 Grupa filtrów dolnoprzepustowych w zestawie n-filtrów ma pasma przepustowe odpowiadajace zakresom czestotliwosci, przy których wystepuja efekty akustyczne pracy, zwlaszcza takich podze¬ spolów, jak tloki, zawory, efekty wtórne wywola¬ ne zaplonem i detonacja mieszanki, przeplywem spalin przez uklad wydechowy, przy czym co naj¬ mniej trzy czestotliwosci harmoniczne czestotli¬ wosci podstawowej odpowiadajacej mierzonej predkosci obrotów silnika mieszcza sie w zakresie pasma przepustowego filtru.

Grupa filtrów górnoprzepustowych w zestawie n-filtrów ma pasma przepustowe odpowiadajace czestotliwosciom, przy których wystepuja efekty akustyczne cyklu pracy, zwlaszcza tych podzespo¬ lów silnika, w których nastepuje koncentracja energii szumów, wynikajaca z efektów ssania, efektów zwiazanych z przeplywem spalin przez uklad wydechowy, szumów lozysk i elementów obrotowych silnika.

Przyrzad wedlug wynalazku zostanie blizej omó¬ wiony na podstawie przykladu wykonania przed¬ stawionego na rysunku, na którym jest przedsta¬ wione urzadzenie przystosowane do akustycznych badan diagnostycznych silników spalinowych dwu- lub czterosuwowych zarówno z zaplonem iskro¬ wym jak i samoczynnym. Przyrzad wyposazony jest we wspólpracujace ze soba zespoly funkcjo¬ nalne: zespól A pomiaru i analizy dzwieku, zespól B pomiaru predkosci obrotowej-silnika oraz czlon zasilania C.

Zespól A pomiaru i analizy dzwieku stanowia: pomiarowy mikrofon pojemnosciowy MP polaczo¬ ny z wejsciem wzmacniacza mikrofonowego WM, sterujacego wzmacniaczem sterujacym WS. Prze¬ lacznik PI na wyjsciu tego wzmacniacza dolacza, w zaieznosci od jego ustawienia: w pozycji 1 — uklad filtru korekcyjnego FA, w pozycji 2 — uklad aktywnego filtru dolnoprzepustowego FD o górnej czestotliwosci granicznej okolo 500 Hz — okreslo¬ nej predkoscia obrotów silnika badanego, w pozy¬ cji 3 — uklad aktywnego filtru górnoprzepusto- wego FG o dolnej czestotliwosci granicznej filtru dolnoprzepustowego. Wyjscie ukladów: filtru ko¬ rekcyjnego, filtru dolno- i górno-przepustowego doprowadzone sa do odpowiednich styków 5, 6, 7 przelacznika P2.

Slizgacz przelacznika P2 dolacza filtry do wej¬ scia wzmacniacza koncowego WK, którego wyj¬ scie polaczone jest równolegle z ukladem konco¬ wym UK oraz tlumikiem TS o regulacji skokowej, przy czym uklad koncowy bezposrednio steruje przyrzad wskaznikowy PW, Wyjscie tlumika sko¬ kowego polaczone jest z tlumikiem TP o regula¬ cji plynnej, znajdujacym sie na wejsciu ukladu progowego UP z zarówka sygnalizacyjna 2, przy¬ laczonego do przycisku kasowania PK. Oddzielny zespól pomiaru predkosci obrotowej stanowi son¬ da pomiarowa S znajdujaca sie na wejsciu ukla¬ du elektronicznego pomiaru predkosci obrotowej UO, na wyjsciu którego przyrzad wskaznikowy MO podaje predkosc obrotowa silnika. W sklad zespolu zasilania wchodzi bateria zasilajaca Z, któ¬ ra poprzez wylacznik W polaczona jest z tranzys¬ torowa przetwornica zasilajaca PT. Do jej wyjscia dolaczone sa zasilania ukladów elektronicznych r rzyrzadu.

Przed przystapieniem do analizy prawidlowosci pracy danego typu silnika okresla sie charakterys- tyczne dla niego predkosci obrotów, przy których przeprowadzane beda pomiary w wybranych za¬ kresach czestotliwosci, w celu okreslenia zródla niedopuszczalnej, wskazanej normami halasliwosci oraz ustalenia miejsca ewentualnych defektów sil¬ nika.

Mierzony sygnal akustyczny powstajacy podczas pracy silnika, na przyklad spalinowego przy wy¬ branej predkosci obrotowej od 0 <*° 500° obrotów na minute, przetworzony na sygnal elektryczny w mikrofonie MP, wzmocniony we wzmacniaczu WM podaje sie do tlumika skokowego T okresla¬ jacego wlasciwy zakres pomiaru poziomu halasu.

Sygnal ten po przejsciu przez wzmacniacz steru¬ jacy WS przechodzi do slizgacza PI. W polozeniu 1 przeprowadza sie pomiar calkowitego poziomu halasu silnika, a wówczas sygnal podawany jest do ukladu filtru korekcyjnego FA, a nastepnie poprzez przelacznik P2, sprzezony mechanicznie z przelacznikiem PI, polozenie przelacznika P2 w po¬ zycji 5, przechodzi do wejscia wzmacniacza WK.

Stad sygnal steruje równolegle ukladem konco¬ wym UK z przyrzadem wskaznikowym PW oraz poprzez tlumik skokowy TS i tlumik plynny TP ukladem progowym UP. W przypadku, gdy wartosc sygnalu ze wzmacniacza koncowego WK przekro¬ czy wafrtoic progu zadzialania, wówczas zapala sie zarówka sygnalizacyjna 2. Zarówka ta, racujaca w ukladzie z samopodtrzymywaczem, swieci sie do momentu zwarcia przelacznika kasowania PK w pczycji 9.

Przyrzad posiada równiez uklad cechowania we¬ wnetrznego, posiadajacy poprzez tlumik skokowy T i pozostale podzespoly w pozycji 4 przelacznika P i pczycji 8 przelacznika P2, napiecie cechujace Uc z przetwornicy tranzystorowej PT. Wartosc tego napiecia odczytuje sie na skali przyrzadu wskaznikowego PW.

W podobny sposób dokonuje sie pomiaru po¬ ziomu halasu przy ustalonej predkosci obrotowej silnika w zakresie czestotliwosci od i) do 500 Hz, to jest w pozycji 2 przelacznika PI, gdy wlaczony jest filtr dolnoprzepustowy FD o górnej czesto¬ tliwosci granicznej 500 Hz, oddzielajacej dwa pod¬ stawowe typy halasliwosci podzespolów silnika oraz w pasmie czestotliwosci powyzej 500 Hz, gdy przelacznik PI znajduje sie w pozycji 3 i wla¬ czony jest filtr górnoprzepustowy.

Filtry te sa wymienne i w zaleznosci od wiel¬ kosci i zakresu pasma przepustowego uzyskuje sie odpowiednio wyniki pomiarów halasliwosci w spo¬ sób dostatecznie precyzyjny, wskazujace zródla halasliwosci silnika. Otrzymany za pomoca przy¬ rzadu odczyt poziomu halasu w pelnym zakresie czestotliwosci i w poszczególnych jego pasmach, uzalezniony od wybranych i zmierzonych jedno¬ czesnie predkosci obrotowych silnika porównuje sie z parametrami i charakterystykami ustalonymi normami dla silnika wzorcowego okreslonegcr ty¬ pu.

Przyrzad wedlug wynalazku moze byc stosowany 40 45 50 55 6084 086 6 na stanowiskach kontroli produkcji w zakladach wytwórczych oraz przy okresowych badaniach i kontroli sprawnosci pojazdów samochodowych na stacjach diagnostycznych w zwiazku z ich dopusz¬ czeniem do ruchu na drogach publicznych, jak równiez przy pracach badawczych, i w prostych wykonaniach przez indywidualnych uzytkowników pojazdów samochodowych.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Przyrzad dó akustycznej diagnostyki silników, zwlaszcza w pojazdach samochodowych, wyposa¬ zony w mikrofon ze wzmacniaczem, zestaw filtrów pasmowych oraz zespól mierzacy poziom cisnienia akustycznego, znamienny tym, ze zestaw n-filtrów zawiera co najmniej dwa filtry: dolnoprzepustowy (FD) i górnoprzepustowy (FG) wlaczane pomiedzy wzmacniaczem mikrofonowym (WM), a zespolem rejestrujacym poziom cisnienia akustycznego (UK, PW) w zakresach czestotliwosci odpowiadajacych pasmom przepustowym filtrów, okreslonych wy¬ stepujacymi w cyklu pracy silnika efektami akus¬ tycznymi wywolanymi dzialaniem jego indywidu¬ alnych podzespolów lub grup podzespolów, przy czym kazdy z filtrów polaczony jest z ukladem progowym (UP) o wartosciach progu zadzialania okreslonych programem badan ustalonym dla posz¬ czególnych typów silników, natomiast zespól zna¬ nego miernika poziomu dzwieku polaczony z mi¬ krofonem i wzmacniaczem jest przeznaczony do mierzenia halasliwosci silnika w pelnym pasmie czestotliwosci slyszalnych, przy czym przyrzad za¬ wiera znane urzadzenie liczace (UO, MO) do po¬ miaru predkosci obrotowej silnika jednoczesnie z pomiarem jego halasliwosci w wybranych pas¬ mach jak równiez w pelnym zakresie czestotli¬ wosci, a elementy wskazówkowe i rejestrujace wyniki pomiarów przyrzadu (PW), umozliwiaja w sposób bezposredni porównanie parametrów silni¬ ka badanego z parametrami wzorcowego silnika tego samego typu.

2. Przyrzad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze grupa filtrów dolnoprzepustowych stawie n-filtrów ma pasma przepustowe odpowia¬ dajace czestotliwosciom, przy których wystepuja efekty akustyczne pracy, zwlaszcza takich pod- zesplów, jak tloki, zawory, efekty wtórne wywo¬ lane zaplonem i detonacja mieszanki, przeplywem spalin przez uklad wydechowy, przy czym co naj¬ mniej trzy czestotliwosci harmoniczne czestotliwos¬ ci podstawowej odpowiadajacej mierzonej predkosci obrotowej silnika mieszcza sie w zakresie pasma przepustowego filtru.

3. Przyrzad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze grupa filtrów górnoprzepustowych (FG) w zes- stawie n-filtrów ma pasma przepustowe odpowia¬ dajace czestotliwosciom, przy których wystepuja efekty akustyczne cyklu pracy, zwlaszcza tych pod¬ zespolów silnika, w których nastepuje koncentra¬ cja energii szumów, wynikajaca z efektów ssania, efektów zwiazanych z przeplywem spalin przez uklad wydechowy, szumów lozysk i elementów obrotowych silnika. 10 15 20 2584 086 A MP ,1. ^g ^ MO D—^9>—0 -4 |f^3>—^^Mw^-i PW, . TP TS (2)—<^fl-ppl v- pkv 1 I OZGraf. Lz. 1239 (120 egz.) Cena 10 zl