RU188936U1 - Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU188936U1 RU188936U1 RU2019101857U RU2019101857U RU188936U1 RU 188936 U1 RU188936 U1 RU 188936U1 RU 2019101857 U RU2019101857 U RU 2019101857U RU 2019101857 U RU2019101857 U RU 2019101857U RU 188936 U1 RU188936 U1 RU 188936U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- determining
- accuracy
- combustion engine
- output
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- YTOPFCCWCSOHFV-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethyl-4-tridecylmorpholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCN1CC(C)OC(C)C1 YTOPFCCWCSOHFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 108010028309 kalinin Proteins 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области двигателестроения, а точнее к диагностике, испытаниям и техническому обслуживанию (ТО) двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использована для решения задач точного определения остаточного ресурса ДВС. Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка устройства для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, позволяющего повысить точность определения остаточного ресурса ДВС АТ за счет учета природно-климатических (температурных) условий его эксплуатации. Данная техническая проблема решается тем, что в устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, содержащее аппаратный удвоитель импульсов, на который с контактов тахометра от контроллера электронной системы автомобиля параллельно поступают сигналы, нереверсивный суммирующий счетчик импульсов с энергонезависимой памятью, цифровой индикатор, имеющий жидкокристаллические сегменты, схему контроля питания, дополнительно введены делитель напряжения с термистором, аналого-цифровой преобразователь, арифметико-логическое устройство и два умножителя. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области двигателестроения, а точнее к диагностике, испытаниям и техническому обслуживанию (ТО) двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использована для решения задач точного определения остаточного ресурса ДВС.
Автомобильной технике (АТ) с ДВС требуется периодическое ТО для обеспечения их надежной и безопасной эксплуатации, в процессе которой они и в особенности их двигатели подвергаются большим нагрузкам: происходит износ трущихся частей, уменьшаются эксплуатационные показатели технических жидкостей и дополнительных компонентов, которые подлежат периодическому осмотру, ремонту и (или) замене.
Регламент ТО – это в первую очередь рекомендации инженеров завода-изготовителя транспортного средства по составу работ, направленных на сохранение надежности автомобиля и, что самое главное, на безопасность жизни водителя и пассажиров, а также уменьшение расхода топлива и смазочных материалов, снижение уровня загрязнения окружающей среды. Периодичность, регламент и порядок проведения ТО указываются в сервисной книжке, которая является одним из обязательных документов к любому транспортному средству.
Детальный перечень регламентных работ в отношении ДВС включает:
замена фильтра тонкой очистки топлива;
чистка шлангов системы вентиляции картера;
чистка пламегасителя;
замена воздушного фильтра;
регулировка газораспределительного механизма (ГРМ);
регулировка цепи или ремня привода ГРМ;
регулировка количества оборотов холостого хода;
замена масляного фильтра, масла в картере двигателя;
замена охлаждающей жидкости;
замена свечей зажигания;
чистка контактных колец генератора.
Особенности каждого ДВС вместе с особыми условиями эксплуатации в виде неизбежных случайных по уровню и характеру внешних воздействий выражаются в том, что процесс старения и характер изменения во времени различных параметров именно этого ДВС отличаются от других ДВС такого типа некоторой присущей ему индивидуальностью.
Следовательно, наряду с общими для всех ДВС данного типа закономерностями постепенного перехода в состояние отказа имеют место индивидуальные особенности перехода к отказу, характерные для отдельного конкретного ДВС и его особых условий эксплуатации.
Необходимо предупреждать эти, так называемые, постепенные отказы, т.е. так организовать техническую эксплуатацию, чтобы путем своевременных профилактических работ провести регулировку или замену деталей. С одной стороны пассивное ожидание отказа ведет к потерям из-за простоя, с другой – частые проверки технического состояния ДВС приводят к увеличению затрат на обслуживание. Следовательно, правильно организованная периодичность ТО, учитывающая точное значение остаточного ресурса, предполагает поддержание нужных параметров ДВС в пределах допуска в течение заданного срока службы в особых условиях эксплуатации.
Остаточным ресурсом называют запас возможной наработки оборудования после момента контроля его технического состояния (или ремонта), в течение которого обеспечивается соответствие требованиям НТД всех его основных технико-эксплуатационных показателей и показателей безопасности.
Большая часть факторов, влияющих на техническое состояние ДВС, является по своей природе случайной. Условия эксплуатации, при которых используется автомобиль, влияют на режимы работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя изменение параметров их технического состояния. Следовательно, в разных условиях эксплуатации реализуемые значения показателей надежности ДВС будут различаться. При этом основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля, его агрегатов и механизмов являются изнашивание, пластические деформации и усталостные разрушения, а также коррозия, физико-химические и температурные изменения материалов и деталей.
В настоящее время производители АТ (автопроизводители), учитывая уровень технического прогресса, технологию и культуру собственного производства, качество используемых материалов, а также по результатам проведенных испытаний и по опыту работы своих сервисных центров, рекомендуют производить ТО АТ по их пробегу, который снимается с показаний одометра автомобиля, или по истечении определенного времени.
Периодичность ТО может определяться:
временным интервалом (например, контроль текущего состояния ремня привода генератора проводится каждые 2 года);
временем и пробегом (например, замена масла и замена масляного фильтра проводятся каждый год (по истечении 12 месяцев) или по факту 15000 км пробега);
пробегом (например, замена ремня привода ГРМ проводится каждые 100 тысяч километров пробега).
Данные правила были установлены в то время, когда на автомобилях не применялись тахометры, и когда наработка двигателя была пропорциональна пробегу автомобиля. В современной жизни данная модель устарела и требует коренного пересмотра.
Известно устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания (Патент РФ на изобретение № 2293302, МПК G01 М15/04. Устройство для оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания / Живов С. Б. и др., опубл. 10.02.07, Бюл. №4), содержащее измеритель параметра технического состояния, преобразователь, датчик сигнализатора, сигнализатор технического состояния двигателя и измерительный трубопровод, причем измерительный трубопровод размещен в масляной системе двигателя, а измеритель, регистратор и датчик сигнализатора размещены в измерительном трубопроводе и связаны через датчик сигнализатора с сигнализатором, а измеритель выполнен в виде постоянных магнитов, причем преобразователь измерителя параметра технического состояния двигателя выполнен в виде двуплечего рычага, стойки, толкателя, оси и возвратной пружины, причем постоянные магниты размещены на одном из плеч двуплечего рычага, другое плечо которого связано с возвратной пружиной, рычаг размещен на оси на стойке, помещенной внутри измерительного трубопровода, толкатель жестко связан с рычагом с возможностью при критическом состоянии двигателя взаимодействовать с датчиком сигнализатора, установленным на стойке, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено балансиром, равным по весу магниту, установленному на конце рычага, и калиброванной пружиной магнита, которая зажимом прикреплена к измерительному трубопроводу.
Данное устройство позволяет решать задачи оценки технического состояния двигателя внутреннего сгорания, однако оно обладает узкими функциональными возможностями и не учитывает условия эксплуатации АТ.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа является устройство для подсчета количества совершенных оборотов вала двигателя внутреннего сгорания автомобиля (Патент РФ на изобретение № 2573548, МПК G01 М15/04. Способ точного определения сроков технического обслуживания двигателя внутреннего сгорания устройство для его осуществления / Фищук Н. С., опубл. 20.01.16, Бюл. №2), содержащее аппаратный удвоитель импульсов, на который с контактов тахометра от контроллера электронной системы автомобиля параллельно поступают сигналы и в котором происходит увеличение входного сигнала, нереверсивный суммирующий счетчик импульсов с энергонезависимой памятью, в котором происходит процесс подсчета импульсов (количество оборотов коленчатого вала двигателя), множитель, где происходит перерасчет значений в требуемую и удобную для пользователя форму с различными коэффициентами пересчета, цифровой индикатор, имеющий жидкокристаллические сегменты для индикации в реальном времени суммарного количества произведенных оборотов двигателя с момента установки устройства, схему контроля питания, обеспечивающую устройство необходимым напряжением и его контроль, независимо от скачков напряжения в электроцепях автомобиля при его работе.
Одним из основных недостатков существующих аналогов в предметной области является недостаточно высокая точность определения остаточного ресурса ДВС, в связи с тем, что действующая система организации ТО по пробегу не учитывает конкретных условий эксплуатации АТ и ориентирована лишь на измеряемый в километрах пробег автомобиля. Для устранения данного недостатка в прототипе предложено рассчитывать остаточный ресурс ДВС исходя из реального количества оборотов коленчатого вала, измеряемого при помощи специального устройства. При этом точность определения остаточного ресурса повышается.
Однако согласно [ГОСТ 16350 – 80. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. – Москва: Изд-во стандартов СССР, 1981], условия эксплуатации АТ в общем виде делятся на природно-климатические и дорожно-транспортные. При этом для каждых таких условий при определении остаточного ресурса узлов и агрегатов АТ должны быть использованы специальные поправочные коэффициенты. Рассмотренный прототип учитывает лишь дорожно-транспортные условия эксплуатации АТ, оставляя без внимания вторую важную группу влияющих на техническое состояние АТ факторов: природно-климатические условия эксплуатации. Вместе с тем эксплуатация АТ при низких и высоких температурах оказывает существенное влияние на ее техническое состояние за счет повышения вероятности отказа отдельных узлов, деталей и агрегатов АТ, приводящих, в свою очередь, к уменьшению остаточного ресурса ДВС.
Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является разработка устройства для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, позволяющего повысить точность определения остаточного ресурса ДВС АТ за счет учета природно-климатических (температурных) условий его эксплуатации.
Данная техническая проблема решается тем, что в устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, содержащее аппаратный удвоитель импульсов, на который с контактов тахометра от контроллера электронной системы автомобиля параллельно поступают сигналы и в котором происходит увеличение входного сигнала, нереверсивный суммирующий счетчик импульсов с энергонезависимой памятью, в котором происходит процесс подсчета импульсов (количество оборотов вала двигателя), цифровой индикатор, имеющий жидкокристаллические сегменты для индикации в реальном времени суммарного количества произведенных оборотов двигателя с момента установки устройства, схему контроля питания, обеспечивающую устройство необходимым напряжением и его контроль, независимо от скачков напряжения в электроцепях автомобиля при его работе, дополнительно введены делитель напряжения с термистором, аналого-цифровой преобразователь, арифметико-логическое устройство и два умножителя.
Принципы учета природно-климатических условий эксплуатации АТ в общем виде изложены, например, в пособиях [Кузьмин Н. А. Техническая эксплуатация автомобилей: закономерности изменения работоспособности: Учебное пособие. – Москва: Форум, 2011. – 208 с.] и [Хасанов Р. Х. Основы технической эксплуатации автомобилей: Учебное пособие. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2003. – 193 с.] и основаны на введении специальных поправочных коэффициентов, учитывающих низкую или, напротив, высокую температуру эксплуатации АТ и снижающих интервалы времени между очередными сеансами ее ТО. Иными словами, должно производиться своевременное (оперативное) изменение нормативов ТО АТ при помощи специально подобранных корректирующих коэффициентов. При этом базовые значения периодичности данных видов ТО определены для среднестатистических условий эксплуатации – например, для умеренных климатических районов, при эксплуатации же АТ в иных условиях периодичность ТО уменьшается. Так, например, для климатических районов с очень холодным климатом согласно [ГОСТ 16350 – 80. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. – Москва: Изд-во стандартов СССР, 1981] предусматривается использование поправочного коэффициента 0,7, для районов с холодным климатом – 0,8, для районов с умеренно-холодным, жарким и очень жарким климатом – 0,9, и т. д. (табл. 1).
Таблица 1
Значения поправочного коэффициента К для зон с различным климатом
| № п/п | Температура окружающего воздуха |
Пояснение | Примеры зон с данным климатом | Значение коэффициента К |
| 1 | Ниже –30°С | Средняя зимняя температура для очень холодных климатических районов |
Якутия, Магаданская область | 0,7 |
| 2 | От –30°С до –20°С |
Средняя зимняя температура для холодных климатических районов |
Республики Алтай, Бурятия, Карелия, Коми, Тува, Хакасия. Алтайский, Красноярский, Приморский, Хабаровский края. Амурская, Архангельская, Иркутская, Камчатская, Кемеровская, Мурманская, Новосибирская, Омская, Сахалинская, Томская, Тюменская, Читинская области | 0,8 |
| 3 | От –20°С до –10°С |
Средняя зимняя температура для умеренно холодных зон |
Республики Башкортостан, Удмуртская. Пермская, Свердловская, Курганская, Челябинская области. |
0,9 |
| 4 | От –10°С до +25°С |
Диапазон температур в течение года в зонах с умеренным и умеренно теплым климатом | Остальные регионы РФ | 1 |
| 6 | Выше +25°С | Средняя температура июля в зонах с жарким, очень жарким сухим климатом | Южные регионы СНГ | 0,9 |
Для учета рекомендованных в [ГОСТ 16350 – 80. Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей. – Москва: Изд-во стандартов СССР, 1981] поправочных коэффициентов в предлагаемой полезной модели доработан прототип путем разработки устройства, которое позволяет производить своевременную и оперативную корректировку периодичности ТО с учетом как дорожно-транспортных условий эксплуатации АТ (путем подсчета числа оборотов коленчатого вала, как это реализовано в прототипе), так и природно-климатических условий.
Введение в схему устройства делителя напряжения с термистором, аналого-цифрового преобразователя, арифметико-логического устройства и двух умножителей позволяет повысить точность определения остаточного ресурса ДВС АТ за счет учета природно-климатических (температурных) условий его эксплуатации.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественным всем признакам заявленного устройства для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, отсутствуют, поэтому полезная модель соответствует условию патентоспособности "Новизна".
Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявляемой полезной модели, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности "Изобретательский уровень".
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, на которых показаны:
фиг. 1 – структурная схема устройства для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания;
фиг. 2 – график повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания.
Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, показанное на фиг. 1, содержит аппаратный удвоитель импульсов 2, на который с контактов тахометра от контроллера электронной системы автомобиля параллельно поступают сигналы 1, нереверсивный суммирующий счетчик импульсов 3 с энергонезависимой памятью, делитель напряжения с термистором 4, аналого-цифровой преобразователь 5, арифметико-логическое устройство 6, два умножителя 7.1 и 7.2, цифровой жидкокристаллический индикатор 8 и схему контроля питания 9.
Аппаратный удвоитель импульсов 2 предназначен для увеличения входного сигнала 1 от контроллера электронной системы автомобиля, является известным, подробно описан в [Гутников, В.С. Электронные устройства информационно-измерительной техники / В.С. Гутников, В.В. Лопатин и др. – Ленинград: ЛПИ им. Калинина, 1980] и может быть реализован на микросхеме КР1561 ЛИ2 [Шило, В.П. Популярные цифровые микросхемы / В.П. Шило. – Москва: Радио и связь, 1987].
Нереверсивный суммирующий счетчик импульсов 3 с энергонезависимой памятью предназначен для подсчета поступающих на его вход импульсов, соответствующих количеству оборотов коленчатого вала двигателя. Схемы суммирующих счетчиков известны, подробно описаны в [Гутников, В.С. Электронные устройства информационно-измерительной техники / В.С. Гутников, В.В. Лопатин и др. – Ленинград: ЛПИ им. Калинина, 1980] и могут быть реализованы на микросхеме К155ИП4 [Батушев, В. А. Микросхемы и их применение. Справочное пособие / В.А. Батушев и др. – Москва: Радио и связь, 1983].
Делитель напряжения 4 с термистором выполнен из двух сопротивлений и предназначен для выдачи на выходе в средней точке потенциала, пропорционального температуре окружающего воздуха. Для этого в одно из плеч делителя включен термистор, территориально размещенный за бортом АТ и представляющий собой объемное полупроводниковое нелинейное сопротивление, величина которого в большей степени зависит от температуры. Схемы термисторов известны, подробно описаны в [Терещук, Р.М. Справочник радиолюбителя / Р.М. Терещук, Р.М. Домбругов, Н.Д. Босый. – Киев: Гостехиздат, 1961. – 840с.] и могут быть реализованы на термосопротивлениях для теплового контроля – КМТ-10 или КМТ-11.
Аналого-цифровой преобразователь 5 предназначен для преобразования подаваемого на его вход аналогового сигнала, пропорционального температуре окружающего воздуха, в цифровую форму. АЦП является известным устройством и описан, например, в [Волков, М.А. Основы схемотехники: учебное пособие / М.А. Волков, А.Д. Ефремов, О.О. Басов; под общ. ред. Б.Р. Иванова. – Орел: Академия ФСО России, 2012].
Арифметико-логическое устройство 6 предназначено для формирования в соответствии со значением цифрового сигнала на входе, сигнала на выходе, равного корректирующему коэффициенту, величина которого обратна указанному в таблице 1 поправочному коэффициенту К. Схемы АЛУ известны и описаны, например, в книге [Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. – М.: Радио и связь, 1987. – С. 273 – 275, рис. 2.70]. В частности, такая схема может быть реализована на микросхемах К564ИП3.
Умножители 7 предназначены для выполнения операций умножения чисел, представленных в двоичном коде. В первом умножителе 7.1 производится умножение сигнала с суммирующего счетчика импульсов, соответствующего суммарному значению количества оборотов коленчатого вала ДВС, на корректирующий коэффициент с выхода АЛУ, тем самым обеспечивается учет природно-климатических (температурных) условий эксплуатации АТ. Второй умножитель 7.2 предназначен для перерасчета откорректированного значения количества оборотов коленчатого вала двигателя, поступающего с выхода первого умножителя 7.1, в требуемую и удобную для пользователя форму. Схемы умножителей известны, подробно описаны в [Токхейм, Р. Основы цифровой электроники: пер. с англ. / Р. Токхейм. – Москва: Мир, 1988] и могут быть реализованы на микросхемах К155ИП4 [Шило, В.П. Популярные цифровые микросхемы / В.П. Шило. – Москва: Радио и связь, 1987].
Цифровой жидкокристаллический индикатор 8 предназначен для индикации в реальном времени суммарного количества оборотов двигателя с момента установки устройства. Схема устройства известна, подробно описана в [Токхейм, Р. Основы цифровой электроники: пер. с англ. / Р. Токхейм. – Москва: Мир, 1988] и может быть реализована, например, на микросхеме К514ИД2 и семисегментном индикаторе АЛ 305А.
Схема контроля питания 9 предназначена для обеспечения элементов устройства необходимым напряжением и его контроля, является известной, может быть реализована, например, на регуляторе напряжения 2712.3702 и подробно описана в [Рогачев, В.Д. Регулятор напряжения 2712.3702 / В.Д. Рогачев, В.Ю. Гумилев, А.Г. Картуков // Современная техника и технологии. – 2012. № 5].
Сущность работы предлагаемого устройства заключается в следующем.
С контактов тахометра автомобиля поступающие сигналы 1 от контроллера электронной системы автомобиля параллельно поступают на аппаратный удвоитель импульсов 2, в котором происходит увеличение входного сигнала, что позволяет при малых оборотах двигателя или при слабых импульсах сократить время подсчета импульсов и уменьшить габариты счетчика.
В суммирующем счетчике импульсов 3 происходит сам процесс подсчета импульсов (количество оборотов коленчатого вала двигателя), поступающих на вход через удвоитель 2. Узел имеет энергонезависимую память и при отсутствии питания может сохранять результаты измерений неограниченный период. При возобновлении питания счет количества оборотов двигателя продолжается, начиная с сохраненного значения. Счетчик не является реверсивным, что обеспечит сохранность его показаний и является защитой от злоумышленников.
В средней точке делителя напряжения 4 с термистором возникает потенциал, пропорциональный температуре окружающего воздуха, который затем подается на вход АЦП 5. Преобразованное в АЦП 5 в цифровую форму значение потенциала поступает на вход АЛУ, в котором в зависимости от измеренных значений температуры окружающей среды за бортом АТ оно умножается на величину корректирующего коэффициента, обратную указанному в таблице 1 поправочному коэффициенту.
Суммарное значение количества оборотов коленчатого вала ДВС с выхода суммирующего счетчика импульсов 3 поступает на первый вход первого умножителя 7.1.
Откорректированное с учетом природно-климатических условий эксплуатации АТ значение количества оборотов коленчатого вала ДВС поступает на вход второго умножителя 7.2, где происходит перерасчет значений в требуемую и удобную для пользователя форму. Коэффициент перерасчета при помощи переключателя 1/2 имеет две величины: К1=0,0001, если поступающий сигнал от контроллера обрабатывается двоичным делителем импульса, К2=0,0002, если сигнал поступает на тахометр и предлагаемое устройство без преобразования. Примечание – в четырехтактных автомобильных двигателях один оборот коленчатого вала имеет два цикла, что соответствует в нашем случае двум импульсам.
Цифровой индикатор 8 имеет жидкокристаллические сегменты для индикации в реальном времени суммарного количество оборотов двигателя с момента установки устройства.
Схема контроля питания 9 обеспечивает устройство необходимым напряжением и его контроль независимо от скачков напряжения в электроцепях автомобиля при его работе.
Достижение результата и доказательство решения технической проблемы поясним на примере, сравнив способы определения остаточного ресурса ДВС: существующий – по пробегу АТ (километражу), а также с применением устройства-прототипа и заявляемого устройства (табл. 2).
Таблица 2
Учет воздействующих факторов при определении остаточного ресурса ДВС
| Условия эксплуатации АТ |
Способы определения остаточного ресурса ДВС | ||
| По пробегу АТ (километражу) |
С применением устройства-прототипа |
С применением заявляемого устройства |
|
| Транспортно-дорожные | – (не учитываются) |
+ (учитываются) |
+ (учитываются) |
| Природно-климатические | – (не учитываются) |
– (не учитываются) |
+ (учитываются) |
В зависимости от измеренных значений температуры снимаемое с тахометра количество оборотов коленчатого вала предварительно (дополнительно, по сравнению с прототипом) умножается на величину, обратную указанному в таблице 1 поправочному коэффициенту. Иными словами, при температуре окружающего воздуха –30°С (среднее значение зимней температуры для районов с холодным климатом) и значении коэффициента 0,8 снимаемое с тахометра количество оборотов коленчатого вала умножается на 1/0,8=1,25, т. е. четыре оборота коленчатого вала в таких условиях будут равносильны пяти оборотам, например, в умеренном климате, и т. п.
Так, например, при температуре окружающего воздуха +25°С (среднее значение летней температуры для районов с жарким климатом) и значении коэффициента 0,9 снимаемое с тахометра количество оборотов коленчатого вала умножается на 1/0,9=1,1, т. е. снятое значение увеличивается примерно на 10 %. При температуре окружающего воздуха –20°С (холодные климатические районы) и значении коэффициента 0,8 снимаемое с тахометра количество оборотов коленчатого вала умножается на 1/0,8=1,25, т.е. четыре оборота коленчатого вала при низких температурах эквивалентны пяти оборотам при нормальных условиях эксплуатации.
Закономерность изменения остаточного ресурса ДВС (числа оборотов коленчатого вала) с течением времени может быть представлена в виде известной аналитической зависимости [РД 26.260.004–91]:
где 
– начальное (исходное) значение ресурса ДВС;
При этом для доказательства выигрыша в точности определения остаточного ресурса ДВС в примере расчета используются значения параметров, приведенные в описании прототипа:
Время эксплуатации определяется по формуле:
где 
– количество минут в одном часе эксплуатации;
При использовании формулы (1) для любого срока эксплуатации , исчисляемого в месяцах, может быть найдено значение величины остаточного ресурса – количества оборотов коленчатого вала, которое осталось до выхода ДВС из строя (его отказа), при этом при использовании прототипа расчет времени отказа происходит по формуле (1), а при использовании предлагаемого в заявке решения – с учетом поправочных коэффициентов, учитывающих климатические условия эксплуатации АТ:
Очевидно, что при расчете с учетом поправочных коэффициентов по формуле (3) полученное значение величины остаточного ресурса будет отличаться от значения, полученного по формуле (1), с использованием прототипа. При этом точность определения величины остаточного ресурса для любого заданного срока эксплуатации существенно повышается (фиг. 2).
Выигрыш в точности определения величины остаточного ресурса 
рассчитывается по формуле:
где П – остаточный ресурс без учета коэффициента;
Пk – остаточный ресурс с учетом коэффициента.
Результаты расчета величины остаточного ресурса (числа оборотов двигателя) по формулам (1) и (3), а также достигаемый при этом выигрыш в точности его определения, сведены в таблицу 3.
Таблица 3
Пример расчета выигрыша в точности определения остаточного ресурса
| Время оценки | Автомобиль | Метод расчета | Остаточный ресурс |
Выигрыш в точности,  |
| 1 месяц | Автомобиль А | по прототипу | 29,9 млн.об. | 6 % |
с учетом  |
28,1 млн.об. | |||
| 1 месяц | Автомобиль Б | по прототипу | 28,1 млн.об. | 8 % |
с учетом  |
25,7 млн.об. | |||
| 1 месяц | Автомобиль В | по прототипу | 29,9 млн.об. | 6% |
с учетом  |
28,1 млн.об. |
Таким образом, введение в схему устройства делителя напряжения с термистором, аналого-цифрового преобразователя, арифметико-логического устройства и двух умножителей позволяет повысить точность определения остаточного ресурса ДВС АТ за счет учета природно-климатических (температурных) условий его эксплуатации.
Claims (1)
- Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания, содержащее аппаратный удвоитель импульсов, на который с контактов тахометра от контроллера электронной системы автомобиля параллельно поступают сигналы, нереверсивный суммирующий счетчик импульсов с энергонезависимой памятью, цифровой индикатор, имеющий жидкокристаллические сегменты, схему контроля питания, отличающееся тем, что дополнительно введены делитель напряжения с термистором, аналого-цифровой преобразователь, арифметико-логическое устройство и два умножителя, при этом выход аппаратного удвоителя импульсов соединен со входом суммирующего счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом первого умножителя, второй вход которого соединен с выходом арифметико-логического устройства, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом делителя напряжения, выход первого умножителя соединен со входом второго умножителя, выход которого соединен со входом цифрового индикатора, выход схемы контроля питания соединен со входами питания всех элементов устройства.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101857U RU188936U1 (ru) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019101857U RU188936U1 (ru) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU188936U1 true RU188936U1 (ru) | 2019-04-29 |
Family
ID=66430868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019101857U RU188936U1 (ru) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU188936U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817189C1 (ru) * | 2023-11-24 | 2024-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Автоматизация Фабрик" | Способ определения наработки и сроков технического обслуживания портальных укладчиков |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1113746A1 (ru) * | 1983-02-15 | 1984-09-15 | Рыбинский Авиационный Технологический Институт | Цифровой тахометр |
| SU1206825A1 (ru) * | 1983-08-01 | 1986-01-23 | Ульяновский политехнический институт | Устройство дл учета работы двигател транспортной машины |
| WO1991001064A1 (en) * | 1989-07-13 | 1991-01-24 | Curtis Instruments, Inc. | Data encodement and reading method and apparatus |
| RU2075781C1 (ru) * | 1992-07-14 | 1997-03-20 | Ульяновский государственный технический университет | Устройство для учета ресурса транспортной машины |
| EA200800058A1 (ru) * | 2007-11-23 | 2009-06-30 | Совместное Белорусско-Российское Предприятие "Технотон" Закрытое Акционерное Общество | Способ определения времени работы двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления |
| RU2573548C2 (ru) * | 2013-11-08 | 2016-01-20 | Николай Степанович Фищук | Способ точного определения сроков технического обслуживания двигателя внутреннего сгорания устройство для его осуществления |
-
2019
- 2019-01-24 RU RU2019101857U patent/RU188936U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1113746A1 (ru) * | 1983-02-15 | 1984-09-15 | Рыбинский Авиационный Технологический Институт | Цифровой тахометр |
| SU1206825A1 (ru) * | 1983-08-01 | 1986-01-23 | Ульяновский политехнический институт | Устройство дл учета работы двигател транспортной машины |
| WO1991001064A1 (en) * | 1989-07-13 | 1991-01-24 | Curtis Instruments, Inc. | Data encodement and reading method and apparatus |
| RU2075781C1 (ru) * | 1992-07-14 | 1997-03-20 | Ульяновский государственный технический университет | Устройство для учета ресурса транспортной машины |
| EA200800058A1 (ru) * | 2007-11-23 | 2009-06-30 | Совместное Белорусско-Российское Предприятие "Технотон" Закрытое Акционерное Общество | Способ определения времени работы двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления |
| RU2573548C2 (ru) * | 2013-11-08 | 2016-01-20 | Николай Степанович Фищук | Способ точного определения сроков технического обслуживания двигателя внутреннего сгорания устройство для его осуществления |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2817189C1 (ru) * | 2023-11-24 | 2024-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Автоматизация Фабрик" | Способ определения наработки и сроков технического обслуживания портальных укладчиков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10634022B2 (en) | Virtual filter condition sensor | |
| DE18207004T1 (de) | Telematische überwachung eines zustands einer betriebsbereiten fahrzeugkomponente | |
| US6901788B2 (en) | Apparatus and method for determining oil change based upon oil viscosity | |
| CA1304502C (en) | Automatic engine oil change indicator system | |
| US8179242B2 (en) | Virtual engine oil quality sensor | |
| US7111611B1 (en) | Torque sensor-based engine and powertrain control system | |
| CN109164249B (zh) | 一种基于车载诊断系统的汽油发动机润滑油性能评估方法 | |
| KR100655612B1 (ko) | 엔진 오일 상태 진단장치 및 그 진단방법 | |
| US20080223114A1 (en) | Engine oil viscosity diagnostic systems and methods | |
| CN105443253A (zh) | 一种基于自学习的多缸柴油机分缸均衡控制装置及方法 | |
| RU188936U1 (ru) | Устройство для повышения точности определения остаточного ресурса двигателя внутреннего сгорания | |
| US7793537B2 (en) | Method of engine oil consumption | |
| US8752415B2 (en) | Method and system for measuring engine oil deterioration | |
| RU2573548C2 (ru) | Способ точного определения сроков технического обслуживания двигателя внутреннего сгорания устройство для его осуществления | |
| RU2474715C1 (ru) | Способ определения технического состояния двигателя внутреннего сгорания и электронное устройство для его осуществления | |
| EP3701130A1 (en) | Diagnostic system for a lubrication circuit | |
| CN114735015B (zh) | 一种柴油机商用车载重评估方法 | |
| RU194297U1 (ru) | Устройство оценки технического состояния цилиндропоршневой группы двигателя внутреннего сгорания | |
| US5000034A (en) | Short-term engine oil sludge test | |
| Prajwowski | Diagnostics of modern diesel engines on the example of Fiat 1.3 JTD MultiJet engine | |
| RU2665780C1 (ru) | Способ определения наработки двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления | |
| RU117615U1 (ru) | Дроссельный расходомер | |
| CN115217626A (zh) | 一种pcv系统的管路的诊断方法、汽车和存储介质 | |
| Takaoka et al. | Development of Engine Oil Deterioration Monitoring System | |
| RU2235983C2 (ru) | Способ испытания дизельных двигателей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190528 |