RU2803112C1 - Устройство для оценки состояния моторного масла в двигателе внутреннего сгорания - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля загрязнения масла двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Устройство для оценки состояния моторного масла в двигателе внутреннего сгорания содержит датчик температуры моторного масла, устройство графического вывода данных, корпус, в котором установлены перистальтический насос с первым управляемым краном, динамический вискозиметр, датчики кислорода и наличия воды, щелевой пробоотборник, взаимодействующий с насосом, и одноплатный компьютер. Выходы датчика температуры моторного масла, динамического вискозиметра, датчика кислорода, датчика наличия вод соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входом одноплатного компьютера соответственно, первый и второй выходы которого соединены с управляющим входом первого управляемого крана и входом устройства графического вывода данных соответственно. Дополнительно введены пьезосенсор, смонтированный в корпус, выполненный в виде полой трубки, один конец которой сообщен с внутренней частью картера ДВС. Выход пьезосенсора соединен с пятым входом одноплатного компьютера, последовательно установлены источник воздуха высокого давления, редуктор, второй управляемый кран и осушитель, соединенный с противоположным к пьезосенсору торцом корпуса, третий выход одноплатного компьютера соединен с управляющим входом второго управляемого крана. Техническим результатом является повышение точности оценки состояния масла. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля пригодности масла двигателя внутреннего сгорания (ДВС) к дальнейшему использованию.

Известно устройство для оценки качества моторного масла в двигателе внутреннего сгорания, отличающееся тем, что содержит корпус, в котором установлены: перистальтический насос, детектор частиц износа, динамический вискозиметр, рефрактометр, микрокалориметр, электрод рН-метра, датчики: кислорода, наличия воды, температуры моторного масла, при этом отбор проб масел для оценки его состояния и фактического технического состояния ДВС осуществляется через щелевой пробоотборник, установленный в поддоне картера ДВС, при этом в щелевом пробоотборнике установлен дополнительно датчик температуры моторного масла, причем устройство оценки состояния моторного масла в двигателе внутреннего сгорания может функционировать как в дискретном, так и в непрерывном режимах, [патент РФ №199248, U1, МПК F01M 11/10, опубл. 24.08.2020].

Недостатками данного устройства является ограниченная функциональность в части оценки содержания и качества моющих присадок, удерживающих загрязнения в составе масла и препятствующих их осаждению на поверхности деталей двигателя.

Техническим результатом использования изобретения является расширение оценки состояния масла за счет оценки содержания и качества моющих присадок, удерживающих загрязнения в составе масла и препятствующих их осаждению на поверхности деталей двигателя.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство для оценки состояния моторного масла в двигателе внутреннего сгорания, содержащее датчик температуры моторного масла, устройство графического вывода данных, корпус, в котором установлены перистальтический насос с первым управляемым краном, динамический вискозиметр, датчики кислорода и наличия воды, щелевой пробоотборник, взаимодействующий с насосом, и одноплатный компьютер, при этом выходы датчика температуры моторного масла, динамического вискозиметра, датчика кислорода, наличия вод соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входом одноплатного компьютера соответственно, первый и второй выходы которого соединены с управляющим входом первого управляемого крана и входом устройства графического вывода данных соответственно, согласно изобретению дополнительно введены пьезосенсор, смонтированный в корпус, выполненный в виде полой трубки, один конец которой сообщен с внутренней частью картера ДВС, выход пьезосенсора соединен с пятым входом одноплатного компьютера, последовательно установленные источник воздуха высокого давления, редуктор, второй управляемый кран и осушитель, соединенный с противоположным к пьезосенсору торцом корпуса, третий выход одноплатного компьютера соединен с управляющим входом второго управляемого крана.

Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно введены пьезосенсор, смонтированный в корпус, выполненный в виде полой трубки, один конец которой сообщен с внутренней частью картера ДВС, выход пьезосенсора соединен с пятым входом одноплатного компьютера, последовательно установленные источник воздуха высокого давления, редуктор, осушитель, соединенный противоположным к пьезосенсору торцом корпуса, третий выход одноплатного компьютера соединен с управляющим входом второго управляемого крана.

Пьезосенсор выполнен на основе пьезорезонатора с пленкой покрытия, селективного к летучим веществам-маркерам, содержание которых свидетельствует о содержании и качестве моющих присадок. Легколетучие вещества-маркеры из нагретого до 100°С моторного масла самопроизвольно диффундируют к поверхности пленочного покрытия, взаимодействуют с ним определенное время, при этом скорость изменения частоты колебаний пьезосенсора определяется концентрацией легколетучих веществ-маркеров, данные о частоте колебаний поступают на одноплатный компьютер для обработки. На пленочном покрытии протекает обратимая реакция, и для повторного применения необходима регенерация пьезосенсора. Для этого его необходимо продуть сухим, сжатым воздухом. Для понижения давления воздуха в устройство введен редуктор, для осушки воздуха введен осушитель. Для направления воздушного потока через пьезосенсор его устанавливают в корпус, выполненный в виде полой трубки, последовательно соединенной с осушителем, редуктором и источником воздуха высокого давления.

Схема устройства для оценки состояния моторного масла в двигателе внутреннего сгорания содержит: датчик температуры моторного масла 1; устройство графического вывода данных 2; корпус 3 в котором установлены перистальтический насос с первым управляемым краном 12, динамический вискозиметр, датчики кислорода и наличия воды; щелевой пробоотборник 4, взаимодействующий с насосом; одноплатный компьютер 5, дополнительно введены: пьезосенсор 6, смонтированный в корпус 7; источник воздуха высокого давления 8; редуктор 9; второй управляемый кран 10; осушитель 11.

Пьезосенсор 6, смонтированный в корпус 7, выполненный в виде полой трубки, один конец которой сообщен с внутренней частью картера ДВС, представляет собой пьезорезонатор с пленкой сорбента, селективного к газам-маркерам анализируемых моющих присадок, содержание которых свидетельствует о качестве моющих свойств масла. Он, может быть выполнен, например, [патент РФ №2634803 С1]. Данные с пьезосенсора поступают на одноплатный компьютер 5 для последующей обработки. Источник воздуха высокого давления 8 предназначен для создания воздушного потока для продувки корпуса пьезосенсора и регенерации пьезосенсора перед проведением анализа масла, в его роли может быть использован воздушный ресивер. Второй управляемый кран 10 необходим для управления воздушным потоком. Осушитель 11 предназначен для снижения влажности воздуха. Редуктор 9 предназначен для понижения давления воздуха поступающего от источника воздуха высокого давления 8.

Работа устройства аналогична работе устройства по прототипу с некоторыми отличиями. Алгоритм оценки состояния моторного масла в виде цифрового программного кода находится в памяти одноплатного компьютера 5. Оценка показателей состояния моторного масла осуществляется при определенной температуре (как правило, температура моторного масла при оценке его состояния составляет +100°С). При нагреве масла в поддоне картера ДВС до требуемой температуры сигнал с датчика температуры 1 поступает в одноплатный компьютер 5, который выдает управляющие сигналы на запуск перистальтического насоса, открытие первого управляемого крана 12 и сигнал продолжительность 10 секунд на открытие второго управляемого крана 8. Перистальтический насос подает моторное масло из поддона картера ДВС через щелевой пробоотборник 4 в полость корпуса 3 с установленными датчиками кислорода, наличия вод и динамический вискозиметр. Воздушный поток от источника воздуха высокого давления 8 проходит через открытый второй управляемый кран 10, редуктор 9, осушитель 11 поступает в корпус 7 пьезосенсора 6. Через 10 секунд после открытия второго управляемого крана 10, одноплатный компьютер подает сигнал на закрытие второго управляемого крана 10, подача воздуха в корпус 7 пьезосенсора 6 прекращается. Сигналы с динамического вискозиметра, датчиков кислорода, наличия вод, и пьезосенсора 6 передается на одноплатный компьютер 5, обрабатываются и в виде графической информации транслируются на устройство графического вывода данных 2. После завершения процедуры оценки состояния моторного масла одноплатный компьютер 5 выдает управляющий сигнал на отключение перистальтического насоса и закрытие первого управляемого крана 12.

В случае если в процессе оценки состояния моторного масла зафиксировано отклонение хотя бы одного из параметров состояния моторного масла, зафиксированного динамическим вискозиметром, датчиками кислорода, наличия вод и пьезосенсором 6, одноплатный компьютер 5 транслирует предупреждение о прекращении эксплуатации ДВС на устройство графического вывода данных 2.

Claims (1)

1. Устройство для оценки состояния моторного масла в двигателе внутреннего сгорания, содержащее датчик температуры моторного масла, устройство графического вывода данных, корпус, в котором установлены перистальтический насос с первым управляемым краном, динамический вискозиметр, датчики кислорода и наличия воды, щелевой пробоотборник, взаимодействующий с насосом, и одноплатный компьютер, при этом выходы датчика температуры моторного масла, динамического вискозиметра, датчика кислорода, датчика наличия вод соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входом одноплатного компьютера соответственно, первый и второй выходы которого соединены с управляющим входом первого управляемого крана и входом устройства графического вывода данных соответственно, отличающееся тем, что дополнительно введены пьезосенсор, смонтированный в корпус, выполненный в виде полой трубки, один конец которой сообщен с внутренней частью картера двигателя внутреннего сгорания, выход пьезосенсора соединен с пятым входом одноплатного компьютера, последовательно установлены источник воздуха высокого давления, редуктор, второй управляемый кран и осушитель, соединенный с противоположным к пьезосенсору торцом корпуса, третий выход одноплатного компьютера соединен с управляющим входом второго управляемого крана.