RU1789898C - Устройство дл измерени мощности цилиндров двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  определени  мощности двигател  внутреннего сгорани . Цель изобретени  - повышение точности измерений и снижение трудоемкости в услови х эксплуатации. Сущность изобретени : нар ду с датчиком частоты вращени  вала двигател  1. селектором уровн  11, последовательно соединенными датчиком синхронизации 4, блоком формировани  начала отсчета угловых меток 5 и блоком синхронизации начала отсчета угловых меток 6, задатчиком угловых меток цикла 8, дифференциатором 13, задатчиком номеров угловых меток цилиндров 9 и индикатором 15 устройство содержит преобразователь временного интервала в код 2, регистр временного хранени  3, блок регистров сигнала 7, блок вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл 10. за- датчик частоты измерени  мощности 12, блок хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности 14, генератор тактовых импульсов 16 и схему подготовки к работе 17. Преобразователь временного интервала в код 2 содержит триггер управлени  записью 18, две схемы совпадений 19 и 20, счетчик тактовых импульсов 21 и счетчик управлени  записью 22. Положительный эффект: благодар  ликвидации многократных измерений в тестовых режимах разгона-выбега, двигател  упрощаетс  эксплуатаци  устройства. За счет устранени  инерционности фильтров и сохранени  идентичных условий работы цилиндров по температурному и скоростному режимам и расходу топлива повышаетс  точность измерений. 1 з. п. ф-лы. 3 ил. ел С j 00 Ю 00 Ю 00

Description

Изобретение относитс  к области приборостроени  и может быть использовано дл  определени  мощности двигател  внутреннего сгорани  (ДВС).

. Известно устройство дл  измерени  мощности ДВС, содержащее датчик частоты вращени  вала двигател , св занный выходом с селектором уровн  и входом блока формироваМ и  угловых , датчик синх- ронизёЦйи,/св занный своим выходом с входом блока форТЧйр;оЭан1и  начала отсчета угло вых меток, с установочным входом предыдущего блока, первым установочным входом задатчика номера угловой отметки и установочным входом распределител  сигналов; выход указанного задатчика соединен с управл ющим входом блока формировани  угловых отметок, а его управл ющий вход - с выходом этого блока и входом распределител  сигналов; блок синхронизации , первый вход кото рого соеди-. нен с выходом селектора уровн  и первым входом сигнализатора, а выход - с управл ющими входами блока ключей и блока формировани  начала отсчета угловых отметок; генератор импульсов образцовой частоты, св занный со счетным входом счетчика импульсов , подключенного через вентили к информационному входу вычислител . Причем первый вход распределител  сигналов соединен со вторым входом блока синхронизации , второй.- с установочным входом счетчика импульсов, а третий и четвертый входы через блок ключей соединены соответственно с управл ющим входом вентилей и со входом управлени  вычислителем , вторым входом сигнализатора и вторым установочным входом задатчика. Недостатками известного устройства  вл ютс  сложность, низка  точность измерени  и невозможность оценки цилиндровых мощностей на выбеге. Это вызвано наличием колебательной составл ющей угловой скорости из-за переменности сил горени  и инерционных сил, значительным ростом инерционных сил по сравнению с газовыми в области номинальной частоты вращени , отсутствием синхронизации на выбеге.

Известно также устройство дл  измерени  мощности цилиндров двигател , изобретени  содержащее датчик частоты вращени  вала двигател , селектор уровн , датчик синхронизации, блок формировани  начала отсчета угловых меток, блок формировани  угловых меток, задатчик номера угловой метки, самообиул ющийс  счетчик с регулируемой емкостью, блок синхронизации начала отсчета угловых меток, задатчик угловых меток цикла, формирователь строба , преобразователь частоты следовани 

импульсов в напр жение, сглаживающий фильтр, ключ выделени  рабочего хода поршн , дифференциатор, инверотор, переключатель разгон-выбег, управл ющий

интегратор, ключ пам ти, запоминающее устройство и цифровой вольтметр, при этом вход ключа выделени  рабочего хода поршн  цилиндра соединен с выходом дифференциатора , а выход -с входом инвертора

0 и переключател  разгона-выбега, управл ющий вход ключа выделени  рабочего хода поршн  цилиндра соединен с выходом формировател  строба, выход переключател  разгона-выбега соединен с сигнальным вхо5 дом управл ющего интегратора, выход которого соединен через сглаживающий фильтр, ключ пам ти и запоминающее устройство с цифровым вольтметром, причем управл ющие входы ключа пам ти и вольт0 метра соединены с выходом селектора уровн , управл ющий вход самообнул ющегос  счетчика с регулируемой емкостью соединен с выходом задатчика угловых меток цикла , первый установочный вход св зан с

5 выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток, второй счетный вход - с датчиком частоты вращени  вала двигател , первый выход св зан с входом интегра-, тора, а второй выход - с сигнальным входом

0 блока формировани  угловых меток, управл ющий вход которого св зан с задатчиком номера угловых меток, а выход - с входом формировател  строба, вход блока синхронизации начала отсчета угловых меток св 5 зан с выходом блока формировани  начала отсчета, вход которого, в свою очередь, соединен с датчиком синхронизации. Недостатком известного устройства  вл етс  больша  сложность и трудоемкость диагно0 стировани , вызванна  необходимостью многократных измерений ускорений-в тестовых режимах разгона-выбега двигател  дл  оценки мощностей цилиндров; низка  точность, вызванна  запаздыванием анало5 гового сигнала при определении ускорений на заданной частоте вращени .

Цель изобретени  - повышение точности измерений и снижение трудоемкости в услови х зкЫлуатации.

0 . Дл  этого устройство дл  измерени  мощности цилиндров двигател  внутненне- го сгорани , содержащее датчик частоты вращени  вала двигател , селектор уровн , последовательно соединенные датчик син5 хронизации, блок формировани  начала отсчета угловых меток цикла, дифференциатор , задатчик номеров угловых меток цилиндров и индикатор дополнительно снабжено преобразователем временного интервала в код, регистром временного хранени , блоком регистров сигнала, блоком вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл, задатчиков частоты измерени  мощности , блоков хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности, генератором тактовых импульсов, схемой подготовки к работе, причем датчик частоты вращени  св зан с первым сигнальным входом преобразовател  временного интервала в код, первый информационный и второй управл ющий выходы которого соединены, соответственно, с первым информационным и вторым управл ющим входами регистра временного хранени , третий управлч ющий вход которого соединен с выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток, выход регистра временного хранени  св зан с первым сигнальным входом блока регистров сигнала , второй и третий управл ющие входы которого соединены, соответственно, с задатчиком угловых меток цикла и выходом задатчика номеров угловых меток цилиндров , один из выходов блока регистров сигнала через блок вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл св зан с одним из входов селектора урован . второй вход которого соединен с задатчиком частоты измерени  мощности, а выход - с первым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управл ющим входом блока регистров сигнала, второй выход блока регистров сигнала соединен с первым сигнальным входом дифференциатора, первый выход которого через блок хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности св зан с индикатором, а второй выход - со вторым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров, вторые управл ющие входы преобразовател  временного интервала в код и дифференциатора соединены с выходом генератора тактовых импульсов , установочные входы: третий дифференциатора , вторые блока синхронизации начала отсчета угловых меток и блока вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл, четвертый регистра временного хранени , п тый блока регистров сигнала соединены со схемой подготовки к работе. Устройство дл  измерени  мощности цилиндров двигател  внутреннего сгорани  отличаетс  также тем, что в нем блок преобразовател  временного интервала в код содержит триггер управлени  записью, две схемы совпадений, счетчик тактовых импульсов и счетчик управлени  записью, причем первый счетный вход триггера управлени  записью  вл етс  первым сигнальным входом преобразовател  временного интервала в код, выходы триггера управлени  записью соединены, соответственно , с первыми входами схем совпадений, вторые входы которых соеди5 нены между собой и  вл ютс  вторым управл ющим входом преобразовател  временного интервала в код, выход первой схемы совпадени  св зан с первым счётным входом счетчика тактовых импульсов, а вы-

10 ход второй - со счетным входом счетчика управлени  записью, первый выход которого  вл етс  вторым управл ющим входом регистра временного хранени , второй выход соединен со вторым управл ющим вхо5 дом счетчика тактовых импульсов, а третий выход - со вторым управл ющим входом триггера управлени  записью.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема за вл емого устройства; на фиг. 2 0 функциональна  схема преобразовател  временного интервала в код; на фиг. 3 - вариант выполнени  блока вычислени  среднего значени . -..------.-- ....---- -

Устройство содержит датчик частоты

5 вращени  1, преобразователь временного интервала в код 2, регистр временного хранени  3, датчик синхронизации 4, блок 5 формировани  начала отсчета угловых меток , блок б синхронизации начала отсчета

0 угловых меток, блок 7 регистров сигнала, задатчик 8 угловых меток цикла, задатчик 9 номеров угловых меток цилиндров, блок 10 вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл, селектор уровн 111, задатчик

5 12 частоты измерени  мощности, дифференциатор 13, блок 14 хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности , индикатор 15, генератор тактовых импульсов 16, схему подготовки к работе 17.

0 Блок 2 преобразовател  временного интервала в код состоит из триггера 18 управлени  записью, схем совпадений 19, 20, счетчика тактовых импулШэв 21, счетчика управлени  записью 22. Блок 10 вычислени 

5 среднего значени  частоты вращени  за цикл представл ет собой микропроцессорную систему, содержащую регйсТр вЁода 23, общую шину 24, центральный процессор 25, оперативное запоминающее устройство 26,

0 таймер 27, посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 28, управл ющее устройство (дешифратор адреса) 29. Датчик 1 частоты вращени  соединен с первым сигнальным входом преобразовател  2 временного ин5 тервала в код, первый информационный и второй управл ющий выходы которого соединены соответственно с л ервым информационным и вторым управл ющим входами регистра 3 временного хранени . Третий управл ющий вход регистра 3 через последовательно соединенные блок 6 синхронизации начала отсчета угловых меток и блок 5 формировани  начала отсчета угловых меток св зан с датчиком 4 синхронизации. Выход регистра 3 соединен с первым сигнальным входом блока 7 регистров сигнала , второй и третий управл ющие входы которого св заны соответствен нос задатчй- ком 8 угловых меток цикла и выходом задат- чика 9 номеров угловых меток цилиндров. Один из выходов блока 7 соединен через блок 10 вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл с одним из входов селектора уровн  11, второй вход которого соединен с задатчиком 12 частоты измерени  мощности, а выход - с первым входом задатчика 9 номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управл ющим входом блока 7 регистров. Второй выход блока 7 регистров св зан с первым сигнальным входом цифрового дифференциатора 13, первый выход которого через блок 14 хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности соединен с индикатором 15, а второй - со вторым входом задатчика 9. Вторые управл ющие входы преобразовател  2 и дифференциатора 13 соединен с генератором тактовых импульсов 16. Третий управл ющий вход дифференциатора 13, вторые управл ющие входы блока 10 вычислени  среднего значени  частоты вращени  и блока 6 синхронизации, установочные входы: четвертый регистр 3 и п тый блока регистров 7 соединены со схемой 17 подготовки к работе. Первый смгнзльный вход преобразовател  2  вл етс  первым счетным входом триггера 18 управлени  записью , выходы которого соединены с первыми входами схем совпадений 19, 20, вторые входы которых соединены между собой и  вл ютс  вторым управл ющим входом преобразовател  2. Выход первой схемы совпадени  св зан с первым счетным входом счетчика 21 тактовых импульсов, а выход второй - со счетным входом счетчика 22 управлени  записью, первый выход которого  вл етс  вторым управл ющим входом регистра 3, второй выход соединен со вторым управл ющим входом счетчика 21, а третий выход - со вторым управл ющим входом триггера 18. Датчик 1 частоты вращени  формирует стандартные импульсы, частота по влени  которых пропорциональна угловой скорости вращени  вала ш , а количество углу поворота р коленчатого вала двигател .

Последовательность этих импульсов преобразуетс  в преобразователе 2 временного интервала в код в последовательность

чисел (кодов), которые через регистр временного хранени  3 последовательно поступают на информационный вход блока 7 регистров сигнала. Датчик синхронизации 4

формирует один импульс за цикл работы двигател  (дл  четырехтактного ДВС - за 720°). Момент по влени  импульса синхронизации соответствует определенному моменту цикла. Блок 5 формировани  начала

0 отсчета угловых меток выдел ет передний фронт импульса датчика 4 синхронизации. Если на управл ющем входе блока 6 синхронизации начала отсчета угловых меток стоит сигнал О, с его выхода на. третий

5 управл ющий вход регистра 3 временного хранени  поступает сигнал, запрещающий запись информации в этот регистр. Если на управл ющий вход блока 6 поступил импульсный сигнал 1, то с приходом первого

0 импульса с блока 5 на выходе блока 6 по вл етс  потенциал, разрешающий запись информации в регистр 3. После чего первое число, соответствующее первому временному интервалу с преобразовател  2 записы5 ваетс  в регистре 3. Поступающие затем коды временных интервалов с преобразовател  2 через регистр 3 записываютс  пооче- редно в блоке 7 регистров сигнала., Количество записанных кодов определ етс 

0 числом угловых меток за цикл работы двигател  (дл  четырехтактного ДВС оно равно удвоенному числу Z угловых меток на коленчатом валу), т. е. числом регистров, разрешени  на запись в которые поступило от

5 задатчика 8 угловых меток цикла. Информаци , хран ща с  в блоке 7 поступает на блок 10 вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл и со второго выхода - на цифровой дифференциатор 13. Код числа,

0 соответствующий среднему значению частоты вращени  за цикл поступает на селектор уровн  11, где сравниваетс  с кодом, выставленным задатчиком 12 частоты измерени  мощности. Селектор уровн  11 непре5 рывно следит за измен ющейс  в разгоне частотой вращени  и фиксирует момент достижени  двигателем заданного значени  частоты Поп, при которой требуетс  определить мощность двигател . Этому моменту

0 соответствует сигнал на выходе селектора 11, который подаетс  на четвертый управл ющий вход блока 7 регистров и прекращает запись информации в регистры блока 7, Таким образом в блоке 7 регистров хран т5 с  числа, соответствующие 2Z (или 4Z) временным интервалам между соседними угловыми метками. В соответствии с выставленными задатчиком 9 номерами угловых меток начала и конца Ny каждого из цилиндров на дифференциатор 13 подаютс 

соответствующие коды и вычисл ютс  ускорени  на участок рабочих ходов цилиндров по известным формулам. Преобразование временных интервалов преобразователем 2 и управление дифференциатором 13 осуществл етс  с помощью генератора 16 тактовых импульсов. Вычисленные блоком 13 коды ускорени  в разгоне и выбеге подаютс  на блок 14 хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности по формуле

Кнер (fimax - Јimin),5 femax + Eimin), (1)

где Јimax и fimin - максимальное и минимальное значени  ускорени , вычисленные на участках работы цилиндров в разгоне и выбеге: Е cpi - Јв|(Јр и Јв - ускорени , измеренные в разгоне и выбеге на соответствующих участках работы цилиндров).

Результаты измерени  коэффициента неравномерности и ускорений s отдельных цилиндров (при необходимости) вывод тс  последовательно на индикатор 15. При подготовке устройства к работе с помощью схемы 17 подготовки к работе осуществл етс  сброс информации, хран щейс  в регистре 3, блоке 7 регистров, блоке 10 вычислени  среднего значени  частоты и дифференциаторе 13, а также осуществл етс  подготовка к работе блока 6 синхронизации .

В качестве датчика 1 частоты вращени  может быть применен индукционный первичный преобразователь, устанавливаемый в корпусе напротив зубчатого венца маховика , с последующим включением триггера Шмитта и ждущего мультивибратора, формирующих импульсы стандартизированной длительности и амплитуды. Преобразователь 2 временного интервала в код содержит триггер, на динамический вход которого поступают импульсы с датчика 1, R-вход которого соединен с землей, а на S-вход поступает сигнал с выхода 3 счетчика 22 управлени  записью; две схемы совпадений И 19 и 20; двоичный счетчик 21, на счетный вход которого поступают импульсы с генератора 16 тактовых импульсов, прошедшие схему И 19; дес тичный счетчик 22 с емкостью , равной 4, на счетный вход которого поступают импульсы генератора 16, прошедшие через схему И 20. Первый выход счетчика 22  вл етс  выходом 1, т. е. соответствует тому выходу дешифратора счетчика 22, на котором по вл етс  импульс при подсчете счетчиком двух импульсов. Второй выход счетчика 22  вл етс  выходом 2, а третий выход - выходом 3 дешифратора счетчика 22. В качестве датчика 4 синхронизации может быть использован, например,

датчик начала подачи или впрыска топлива в один .из цилиндров в дизельных, датчик зажигани  одного из цилиндров в карбюраторных двигател х. Блок 5 формировани  5 начала отсчета угловых меток может включать в себ  последовательно соединенные пиковый детектор, аналоговый дифференциатор и формирователь импульсов (триггер Шмитта). Посто нна  времени зар да пико0 вого детектора выбираетс  из услови  неискаженного выделени  переднего фронта виброимпульса впрыска, а разр да - из ус- . лови  разр да емкости на 80-90% к моменту прихода следующего виброимпульса от

5 впрыска топлива в тот цилиндр, на котором установлен вйбродатчик Применение такой схемы блока 5 позвол ет устранить помехи от впрысков топлива в другие цилиндры и от соударени  деталей. Блок 8 синхронизации

0 начала отсчета угловых меток представл ет собой статический триггер, на один из входов которого подаютс  импульсы с блока 5, а на второй - сигналы О или импульсный 1, которые подаютс  со схемы подготовки

5 к работе по команде или с помощью кнопки. Разр дность счетчика 21, регистра 3 и регистров блока 7 определ етс  требуемой погрешностью преобразовани  временного интервала. Задатчик угловых меток цикла 8

0 состоит из одного или более (в зависимости от числа марок контролируемых двигателей) декадных переключателей, при каждом положении которого определ етс  число 2Z регистров блока 7, на которые подаетс  сиг5 нал разрешени  записи. Задатчик 9 номеров угловых Меток цилиндров состоит из дешифратора, соединенного своими выходами с блоком регистров 7, дес тичного счетчика числа цилиндров, соединенного

0 своими выходами с управл ющими входами дешифратора; схемы объединени  ИЛИ, выход которой соединен со счетным входом счетчика, один вход - со вторым выходом дифференциатора 13, а второй вход через

5 схему формировани  переднего фронта - с выходом селектора 11; переключател  марки двигател , соединенного своими выходами с информационными входами дешифратора . Дешифратор разбит на группы,

0 число которых равно числу цилиндров дл  данной марки двигател , г. е. определ етс  положением переключател  марки двигател . Выходы каждой группы подсоединены к соответствующим управл ющим

5 входам блока 7 регистров сигнала. Количество этих выходов определ етс  числом угловых меток, приход щихс  на рабочий такт контролируемого цилиндра. При установке переключател  в заданное положение науп- равл ющие входы соответствующих групп

дешифратора подаетс  потенциал, разрешающий коммутацию регистров блока 7, при условии, что на других управлч ющих входах данной группы дешифратора имеетс  разрешающий потенциал от счетчика числа цилиндров. При по влении сигнала на выходе селектора 11 с помощью схемы выделени  переднего фронта формируетс  импульс , который через схему ИЛИ подаетс  на счётный вход дес тичного счетчика числа цилиндров. С выхода 1 счетчика разрешающий потенциал поступает на управл ющие входы той группы дешифратора, котора  коммутирует регистры блока 7, содержащие информацию о рабочем такте первого цилиндра. Эта информаци  поступает в дешифратор 13. По окончании вычислени  ускорени  на рабочем такте первого цилиндра со второго выхода дифференциатора 13 подаетс  импульс через второй вход схемы ИЛИ на счетный вход счетчика числа цилиндров, с выхода 2 которого разрешающий потенциал подаетс  на группу дешифратора , коммутирующую регистры, которые определ ют временные интервалы на рабочем такте второго цилиндра. Далее процесс повтор етс .

Блок 10 вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл представл ет собой арифметическое устройство (микро- ЭВМ), осуществл ющее операцию нахождени  среднего арифметического чисел , поступающих с блока 7 регистров, а также добавление последующего и вычитание первого числа, если п п0п.

С блока регистров 7 сигнал проходит через регистр ввода 23 на общую шину 24, откуда может быть передан в ОЗУ 26 или непосредственно центральному процессору 25, который обмениваетс  через общую шину с другими блоками системы. ОЗУ 26 хранит (при необходимости) коды сигналов, поступающих с регистра ввода 23, а также промежуточные результаты вычислени  процессора 25. Таймер 27 задает ритм рабо- ты микропроцессорной системы. ПЗУ 28 хранит константы и программу, реализующую алгоритм вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл. Управл ющее устройство 29 осуществл ет взаи- модействие блоков системы согласно заданному алгоритму: подключает регистр 1, ОЗУ 26. ПЗУ 28 или процессор 25 к общей шине 24 на прием или передачу информации . Центральный процессор 25 осуществ- л ет: суммирование 2Z чисел, поступающих с блока 7 регистров (2 - число угловых меток или число временных интервалов между соседними угловыми метками); перевод полученного числа, соответствующего

временному интервалу поворота коленчатого вала на 720°, в обороты/мин, по известной формуле; нахождение среднего значени  частоты вращени  за два оборота; передачу полученного числа на селектор уровн  11; при выполнении неравенства п Поп добавление кода следующего (2Z - 1)-го числа и вычитание кода первого числа Zi. Селектор уровн  11 представл ет собой цифровую схему сравнени  кодов, поступающих с блока 10 и задатчика 12 частоты измерени  мощности, который состоит из набора декадных переключателей (четыре переключател ), с помощью которых выставл етс  требуема  частота вращени  из- мерени  мощности, дешифратора и регистра, формирующего на выходе код, соответствующий этой частоте. Дифференциатор 13  вл етс  арифметическим устройством (микроЭВМ), осуществл ющим последовательный расчет ускорени  на рабочем такте каждого из цилиндров по известной формуле. Необходимые дл  этого коды чисел, хран щихс  в регистре 7, передаютс  на дифференциатор 13. Номера этих чисел определ ютс  задатчиком 9. В качестве таймера, управл ющего работой дифференциатора 13 может использоватьс  генератор 16 тактовых импульсов (он может также управл ть работой блоков 10 и 14). Блок 14 хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности построен аналогично блоку 10. ОЗУ хранит 1Ц отсчетов (ц- число цилиндров), измеренных в разгоне , столько же на выбеге и промежуточные результаты вычислений, обеспечивающие нормальное функционирование центрального процессора. Процессор осуществл ет: алгебраическое вычитание из кодов чисел ускорений, измеренных в разгоне на соответствующих участках работы цилиндров, которые поступают в блок 14с дифференциатора 13, кодов чисел, измеренных на выбеге; нахождение максимального и минимального значений полученных ускорений; вычисление коэффициента неравномерности по формуле (1). При недостаточном быстродействии блока 14 дл  обеспечени  расчетов при быстром переходе с режима разгон на выбег емкость блока регистров 7 может быть увеличена дополнительно дл  хранени  2Z отсчетов, измеренных на выбеге. Результаты вычислени  индуцируютс  на цифровом табло (индикаторе 15). В качестве схемы 17 подготовки к работе может выступать кнопка, соединенна  с формирователем импульсов. Служебные св зи между вычислительными блоками 10, 13, 14 и остальными (запрос на прерывание), готовность к

обслуживанию внешних устройств) на фиг. 1 не показаны, как несущественные. Принцип действи  предлагаемого устройства при определении индикаторной мощности отдельных цилиндров двигател  без их отключени  заключаетс  в измерении среднего значений ускорений на участке работы провер емого цилиндра в разгоне, затем в выбеге на этом же участке (или наоборот) и вычитание (алгебраически) второго значени  из первого. Дл  этого с помощью преобразовател  2 временные интервалы между.соседними угловыми метками преобразуютс  в код и с момента поступлени  с блока 6 синхронизации на регистр 3 разрешающего потенциала, вызванного по влением сигнала с датчика 4, они проход т через регистр 3 в блок 7 регистров, и последовательно записываютс . Количество чисел (кодов), хран щихс  в регистре 7 (длина массива), определ етс  задатчиком 8. Нумераци  чисел, в соответствии с их положением в цикле работы двигател , определ етс  задатчиком 9. Коды чисел из блока 7 поступают в блок 10, где происходит вычисление среднего значени  частоты вращени  за цикл (за 2 или 4 поворота коленчатого вала на угол ЗбО1. Полученное значение сравниваетс  в селекторе 11 с опорным значением, установленным заранее задатчиком 12 и в случае их равенства сигнал с выхода селектора 11 подаетс  на четвертый управл ющий вход блока 7 регистров, который прекращает дальнейшую запись в него чисел . Если же измеренное п меньше требуемого Поп, то блок 10 производит добавление кода следующего числа: (22 1)-го или (4Z - 1)-го и.вычитание кода первого числа. С момента прекращени  записи чисел в блок 7, производитс  их последовательна  пересылка в цифровой дифференциатор 13, в котором происходит вычисление ускорений на рабочих тактах цилиндров по известным формулам. Коды рассчитанных ускорений передаютс  последовательно в блок 14 хранени  ускороений и вычислени  коэффициента неравномерности. Блок 14 осуществл ет хранение ускорений, вызванных работой отдельных цилиндров в разгоне и в выбеге (которые поступают с дифференциатора 13), алгебраическое вычитание из ускорений разгона ускорений выбега на участках работы цилиндров, расчет коэффициента неравномерности и последовательный вывод на цифровое табло индикатора 15 (в автоматическом или ручном режимах) ускорений, вызванных работой отдельных цилиндров, в разгоне и выбеге, а также всех цилиндров вместе и рассчитанного коэффициента неравномерности. Измеренные ускорени  в разгоне, выбеге и их алгебраическа  разность характеризуют соответственно эффективную мощность, мощность потерь и индикаторную мощность, а также 5 соответствующие полные мощности двигател . При желании, умножив ускорени  на посто нный дл  данной марки двигател  коэффициент , можно индицировать мощность в киловаттах, При определении мощности

0 двигател  в целом работа устройства аналогична , за исключением того, что расчет ускорени  производитс  при использовании всех 2Z (или 4Z) чисел, хран щихс  8 блоке 7. Этот режим определ етс  задатчиком 9,

5 Перед началом измерени  оператором устанавливаетс  с помощью задатчика б требуема  длина массива чисел, записываемых в блок 7, ас помощью задатчика 9 осуществл етс  нумераци  отсчетов, хран щихс  8

0 блоке 7, в соответствии с чередованием рабочих тактов цилиндров. С помощью схемы 17 осуществл етс  установка в исходное состо ние регистра 3, блоков 7 и 10, дифференциатора 13, триггер блока б устанав5 ливаетс  в одно из устойчивых состо ний. С приходом импульса синхронизации с датчика 4 триггер блока 6 устанавливаетс  в другое устойчивое состо ние, при этом блокируетс  первый вход блока б и даетс 

0 разрешение на запись в регистре 3 кода с преобразовател  2. Таким образом первый временной интервал, записанный в блок 7 соответствует одной и той же угловой метке, следующей непосредственно за началом

5 впрыска топлива в цилиндр, на котором установлен датчик 4. Так как вход блока 6 заблокирован, то в блоке 7 хран тс  отсчеты , начина  с первой угловой метки. Далее в разгоне и выбеге указанна  углова  метка

0 служит опорной и определ ет нумерацию отсчетов, хран щихс  в блоке 7. Погрешность , вносима  несовпадением опорного импульса с импульсом впрыска не превышат ет интервала между соседними угловыми

5 метками и при достаточно большом их числе (большеста) вносима  погрешность ничтожна . Кроме того, после момента впрыска до момента начала горени  газовые силы, характеризующие индикаторную мощность

0 цилиндра, еще не формируют положительного ускорени . Преобразование временного интервала между угловыми метками в код осуществл етс  следующим образом. Перед измерени ми триггер 18 управлени  за5 лисью устанавливаетс  в такое положение, что с приходом первого импульса с датчика 1 на динамический вход триггера 18 на его втором выходе по вл етс  потенциал, разрешающий прохождение через схему совпа- дений 20 импульсов с генератора 16

тактовых импульсов. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 22 управлени  записью. Сигнал с выхода Г счетчика 22 подаетс  на второй управл ющий вход регистра 3. При этом осуществл етс  перезапись информации с преобразовател  2 в регистр 3. Сигнал с выхода 2 устанавливает счетчик 21 тактовых импульсов в исходное состо ние, а сигнал с выхода 3 опрокидывает триггер 18 в другое устойчивое состо ние. В результате вход схемы И 20 блокируетс , а на вход схемы И 19 подаетс  с другого плеча триггера 18 потенциал, разрешающий прохождение через схему 19 тактовых импульсов с генератора 16, которые поступают на счетный вход счетчика 21. С приходом следующего импульса с датчика

1 триггер 18 опрокидываетс  в исходное состо ние . Процесс повтор етс .

В режиге разгона двигател  импульс впрыска топлива может расшир тьс  и по вл ютс  дополнительные всплески, которые могут быть прин ты за начало впрыска топлива. Так как с ростом частоты вращени  впрыск топлива смещаетс  в сторону позднего угла и, кроме того, между моментами

впрыска и начала горени  еще не создаетс  положительного ускорени  коленчатого вала , а также с учетом того, что впрыск топлива на выбеге отсутствует, то с целью повышени  помехоустойчивости измерений возможно выделить опорную угловую метку только один раз - в станционарном режиме частоты вращени  или в начале разгона.

Claims (2)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  мощности цилиндров двигател  внутреннего сгорани , содержащее датчик частоты вращени  вала двигател , селектор уровн , последовательно соединенные датчик синхронизации , блок формировани  начала отсчета угловых меток и блок синхронизации начала отсчета угловых меток, задатчик угловых меток цикла, дифференциатор, задатчик номеров угловых меток цилиндров и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений и снижени  трудоемкости в услови х эксплуатации, оно снабжено преобразователем временного интервала в код, регистром временного хранени , блоком регистров сигнала, блоком вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл, задатчиком частоты измерени  мощности, блоком хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности, генератором тактовых импульсов, схемой подготовки к работе, причем датчик частоты вращени  св зан с первым сигнальным входом преобразовател  временного интервала в код, первый информационный и второй управл ющий выходы которого соединены соответственно с первым информационным и вторым управл ющим входами регистра временного хранени , третий управл ющий вход которого соединен с выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток , выход регистра временного хранени 

   св зан с первым сигнальным входом блока регистров сигнала, второй и третий управл ющие входы которого соединены соответственно с задатчиком угловых меток цикла и выходом задатчика номеров угловых меток цилиндров, один из выходов блока регистров сигнала через блок вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл св зан с одним из входов селектора уровн , второй вход которого соединен с задатчиком частоты измерени  мощности, а выход - с первым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управл ющим входом блока регистров сигнала, второй выход блока регистров сигнала соединен с первым сигнальным входом дифференциатора , первый выход которого через блок хранени  ускорений и вычислени  коэффициента неравномерности св зан с индикатором , а второй выход - с вторым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров, вторые управл ющие входы преобразовател  временного интервала в код и дифференциатора соединены с выходом генератора тактовых импульсов, установочные входы: третий дифференциатора, вторые блоков синхронизации начала отсчета угловых меток и блока вычислени  среднего значени  частоты вращени  за цикл, четвертый регистра временного хранени , п тый блока регистров сигнала соединены со схемой подготовки к работе.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающее- с   тем, что в нем блок преобразовател 

   временного интервала в код содержит триггер управлени  записью, две схемы совпадений , счетчик тактовых импульсов и счетчик управлени  записью, причем первый счетный вход триггера управлени  записью  вл етс  первым сигнальным входом преобразовател  временного интервала в код, выходы триггера управлени  записью соединены соответственно с первыми входами схем совпадений, вторые входы которых соединены между собой и  вл ютс  вторым управл ющим входом преобразова0

   тел  временного интервала в код, выход первой схемы совпадени  св зан с первым счетным входом счетчика тактовых импульсов , а выход второй - со счетным входом счетчика управлени  записью, первый аы- ход которого  вл етс  вторым управл ющим входом регистра временного хранени , второй выход соединен с вторым управл ющим входом счетчика тактовых импульсов, а третий выход -- с вторым управл ющим входом триггера управлени  записью.

   Фаг. 2