Claims (2)
Изобретение относитс к устройствам дл испытани и диагностики двигателей внутреннего сгорани преимущественно по частоте вращени коленчатого вала и может быть использовано при оценке качества топливной аппаратуры двигателей; Известно устройство дл испытани двигател внутреннего сгорани , содержащее частотный датчик скорости вращени вала двигател , преобразователь частоты в напр жение селектор амплитудных значений угловой скорости , йращенк и измеритель величины дисперсии амплитудных значений, соединенные последовательно 1 . Известные устройства имеют зубчатый элемент , жестко закрепленный на валу двигател . Устройство измер ет амплитудные значени угловой скорости дл всех цилиндров без перев зки отдельных периодов изменени суммарного крут щего момента к рабочему ходу соответствующих цилиндров, что вызывает значительные трудности при определении идентичности последовательных рабочих циклов дл каждого -цилиндра в отдельности. В то же врем известно, что неравномерность рт 1ределени смеси по цилиндрам двигател может быть весьма значртельной, сложной и неодинаковой даже йл двигателей с одинаковыми схемами впускного тракта. Последнее обгь сн етс мен ющимис во времени колебани ми качества смеси по длине впускного тракта, что в свою очередь св зано с неустойчивым характером некоторых процессов смесеобразовани , различием промежутков времени между тактами впуска в цилиндрах , питающихс из одной ветви впускного тракта и т.д. Целью изобретени вл етс распшрение функциональных возможностей устройства при определении степени идентичности последовательных рабочих циклов. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дополнительно введены датчики границ Щ1КЛОВ и распределитель амплитудных значений, св занный с датчиками границ циклов и включешплй в св зь селектора амплитудных значений угловой скорости и из39 мерител величшсы дисперсии амплитудных значений. На фиг. 1 представлена обща блок-схема устройства дл автоматической оценки иденти ности последовательных рабочих циклов как дл двигател в целом, так и дл каждого цилиндра в Отдельности; на фиг. 2 - блоксхема , устройства, в котором в качестве датчи ков границ циклов используютс датчики моментов зажигани всех цилиндров; на фиг. 3 - блок-схема устройства, в котором в качестве датчиков циклов используетс датчик верхней мертвой точки и датчик момента зажигани одного цилиндра. Устройство содержит зубчатый элемент 1, жестко закрепленный на валу двигател , частотный датчик 2, преобразователь 3 частоты в напр жение, селектор 4 амплитудных значений угловой скорости вращени коленчатого вала , распределитель 5 амплитудных значений, измеритель 6 величины дисперсии амплитудных значений, датчики 7 границ цикла, соответственно датчик моментов зажигани первого цилиндра, датчик моментов зажигани второго, третьего цилиндра, датчик моментов зажигани четвертого цилиндра, высокочастотный генератор 8 пр моугольных импульсов, счетчик-шифратор 9, выходной регистр 10, входной ключ 11, блок 12 управлени , формирователь 13, датчик 14 верхней мертвой то ки каждого цилиндра, формирователь 15, датчик 16 момента зажигани первого цилинд ра, формирователь 17, МИНИ ЭВМ 18. Примером конкретного выполнени устройства может служить устройство, .блок-схема которого приведена на фиг. 2, в котором чувствительным элементом системы вл етс датчик 2 (индуктивный), расположенный в 1,5-2 мм от зубчатого элемента 1 маховика двигател . Блок-схема второго примера конкретного выполнени устройства показана на фиг. 3. Чувствительным элементом системы (фиг.З вл етс частотньш индукционный датчик, уст новленный напротив зубчатого элемента 1. Частотный датчик соединен с формирователем 13. Преобразователь 3 частоты в напр жение включает в себ высокочастотный генератор 8 пр моугольных импульсов, работающий с частотой 1 мГц, счетчик-шифратор 9 с цифро вым двоичным выходом, входной регистр 10, входной ключ 11 и блок 12 управлени . Дат чиками 7 границ циклов вл ютс датчик 14 верхней мертвой точки каждого цилиндра с формирователем 15 и датчик 16 момента зажигани первого цилиндра с формирователем 17. Функции формально разнесенных на блоксхеме селектора 4 амплитудных значений, распределител «б амплитудных значений и измерител 6 выполн ет в данном случае МИНИ ЭВМ ДЗ-28 (18). Устройство работает следующим образом. При вращении коленчатого вала двигател зубчатым элементом 1 в обмотке частотного датчика 2 навод тс импульсы напр жени , частота следовани которых пропорциональна угловой скорости вращени коленчатого вала . Импульсы частотного датчика 2 поступают на преобразователь 3 частоты в напр жение, с выхода которого напр жение поступает на селектор 4 амплитудных значений угловой скорости вращени коленчатого вала, далее на распределитель 5 амплитудных значений и на измеритель 6 дл определени дисперсии полученных амплитудных значений угловой скорости. Управл емый датчиками 7 границ цикла распределитель 5 амплитудных значений вы вл ет амплитудные значени угловой скорости, соответствующие конкретному цилиндру, а измеритель 6 определ ет дисперсию их разброса. При отключении датчиков 7 границ цикла распределитель 5 амплитудных значений пропускает все амплитудные значени и определ етс дисперси по всей совокупности амплитудных значений. Тем самым оцениваетс степень иденшчности последовательных рабочих циклов дл двигател в целом. Примером работы конкретного устройства может служить работа устройства, блок-схема которого приведена на фиг. The invention relates to devices for testing and diagnosing internal combustion engines primarily in terms of crankshaft rotational speed and can be used in assessing the quality of engine fuel equipment; A device for testing an internal combustion engine is known, comprising a frequency sensor for rotational speed of a motor shaft, a frequency converter for voltage, a selector of amplitude values of angular velocity, a height and an amplitude value dispersion meter connected in series 1. Known devices have a gear element rigidly mounted on the motor shaft. The device measures the amplitude values of the angular velocity for all cylinders without interchanging individual periods of variation of the total torque to the stroke of the respective cylinders, which causes considerable difficulties in determining the identity of successive operating cycles for each α-cylinder separately. At the same time, it is known that the non-uniformity of the mixture in the engine cylinders can be very significant, complex and even different engines with the same intake circuit diagrams. The latter is removed by time-varying fluctuations in the quality of the mixture along the length of the intake tract, which in turn is due to the unstable nature of some mixing processes, the difference in the time intervals between intake strokes in cylinders fed from one branch of the intake tract, etc. The aim of the invention is to expand the functionality of the device in determining the degree of identity of consecutive work cycles. This goal is achieved by the fact that the device additionally introduces sensors for the boundaries of Sch1KLOV and an amplitude value distributor associated with the sensors of the boundaries of cycles and turns on the selector of the amplitude values of the angular velocity and 39 of the magnitude of the dispersion of amplitude values. FIG. 1 shows a general block diagram of a device for automatically assessing the identity of successive duty cycles for both the engine as a whole and for each cylinder separately; in fig. 2 — a block scheme, a device in which the ignition timing sensors of all cylinders are used as sensors of cycle boundaries; in fig. 3 is a block diagram of a device in which the top dead center sensor and the ignition timing of one cylinder are used as cycle sensors. The device contains a gear element 1 rigidly fixed on the engine shaft, frequency sensor 2, frequency-to-voltage converter 3, selector 4 of amplitude values of crankshaft angular velocity, amplitude values distributor 5, meter 6 of amplitude values dispersion 6, cycle boundaries sensors 7, respectively, the ignition timing sensor of the first cylinder, the ignition timing sensor of the second, third cylinder, the ignition timing sensor of the fourth cylinder, high-frequency generator 8 rectangular imps encoder 9, output register 10, input key 11, control unit 12, driver 13, upper dead sensor 14 of each cylinder, driver 15, ignition sensor 16 of the first cylinder, driver 17, MINI computer 18. For example For a specific embodiment of the device, a device may be used, the block diagram of which is shown in FIG. 2, in which the sensitive element of the system is a sensor 2 (inductive), located 1.5-2 mm from the gear element 1 of the engine flywheel. A block diagram of a second exemplary embodiment of the device is shown in FIG. 3. A sensitive element of the system (FIG. 3 is a frequency induction sensor mounted opposite the gear element 1. The frequency sensor is connected to the driver 13. The frequency converter 3 is voltage-to-voltage includes a high-frequency generator of 8 square-wave pulses operating at a frequency of 1 MHz , an encoder counter 9 with a digital binary output, an input register 10, an input key 11, and a control unit 12. Sensors 7 of the cycle boundaries are sensor 14 of the upper dead center of each cylinder with driver 15 and ignition timing sensor 16 of the first cylinder with the former 17. The amplitude values 4, which are formally separated on the selector block diagram, the distributor of amplitudes and meter 6, in this case, performs a MINI computer DZ-28 (18). The device works as follows. When the engine crankshaft is rotated by a gear element 1, voltage pulses are induced in the winding of frequency sensor 2, the frequency of which is proportional to the angular velocity of rotation of the crankshaft. Frequency sensor 2 pulses are fed to frequency converter 3 to voltage, the output of which is supplied to selector 4 of amplitude values of crankshaft rotational speed, then to amplitude values distributor 5 and meter 6 to determine dispersion of obtained amplitude values of angular speed. The amplitude value distributor 5 controlled by sensors 7 of the cycle boundaries reveals amplitude values of the angular velocity corresponding to a particular cylinder, and meter 6 determines the dispersion of their scatter. When the sensors of the 7 edges of the cycle are disconnected, the amplitude values distributor 5 skips all amplitude values and the dispersion over the entire set of amplitudes is determined. Thereby, the degree of identity of successive duty cycles for the engine as a whole is estimated. An example of the operation of a particular device may be the operation of a device, a block diagram of which is shown in FIG.
2. При вращении двигател в датчике 2 навод тс импульсы напр жени . Эти импульсы поступают на преобразователь 3 частоты в напр жение и затем последовательно на селектор 4 амплитудных значений и на измеритель величины дисперсии амплитудных значений. Датчиками 7 границ цикла в таком устройстве вл ютс датчики моментов зажигани каждого цилиндра . Распределителем 5 амплитудных значений вл етс электродный ключ, работающий в t импульсном режиме и открывающийс управл ющим импульсом момента зажигани следующего цилиндра. Например, при определении степени идентичности последовательных рабочих циклов в первом цилиндре замыкаетс тумблер, подключающий к распределителю 5 амплитудных значений датчики моментов зажигани первого и третьего цилиндров (дл двигател с пор дком работы цилиндров 1-3-4-2). В исходном состо нии при работе двигател распределитель 5 амплитудных значений закрыт и сигнал с селектора 4 амплитудных значений не проходит в измеритель 6 определени дисперсии. По приходу импульса с датчика зажигани первого цилш1 дра распределитель 5 открываетс и информа ци начинает поступать в измеритель 6 определени дисперсии. Импульс с датчика момента зажигани третьего цилиндра закрывает распределитель 5 амплитудных значений и информаци с селектора 4 перестает поступать в измери1ель 6 дл определени дисперсии. Таким образом, за серию периодов изменени суммарного крут щего момента в измерителе 6 определени дисперсии накапливаетс информаци об амплитудных значени х угловой скорости за периоды изменени суммарного крут щего момента, соответствующие ли периодам, относ щимс к рабочи м ходам пер вого цилиндра. Соответствующим включением тумблерами датчиков разных цилиндрот можно определ т степень идентичности последовательных рабочих циклов дл всех цилиндров двигател в отдельности. Дл определени степени иден тичности дл двигател в целом тумблера размыкаютс , а распределитель 5 амплитудны значений переводитс в режим непрерывной работы.-, Устройство (фиг. 3) работает следующим образом. При вращении двигател в индуктивном частотном датчике 2 навод тс импульсы напр жени , формируемые затем соответствую щим формирователем 13 в импульсы пр моугольной формы. Эти импульсы вл ютс основными рабочими импульсами, интервалы следовани которых. непосредственно и определ ютс измерительной системой. Эти интервалы времени определ ютс количеством сосчитанных счетчиком-щифратором 9 за .врем между каждыми соседними рабочими импульсами высокочастотных заполн ющих им пульсов, вырабатьшаемых высокостабильным генератором 8, работающим с частотой 1 мГц Сосчитанное количество заполн ющих импульсов , закодированное в цифровой двоичный код, через входной регистр 10 и входной ключ 11 заводитс в ЭВМ 18 умножением на посто нный коэффициент, переводитс в угловую скорость вращени коленчатого ва ла и посылаетс в свой регистр пам ти ЭВМ. Входной регистр 10 предназначен дл запоминани электрического сигнала, снимаемого с выхода счетчика-щифратора 9, на врем ввода информации в ЭВМ. Подобным образом в пам ть машины 18 ввод тс мгновенные значени угловой скорости вращени коленчатого вала за ранее установленную серию последовательных рабочих циклов, например, 50. Дл двигателей автомобилей ВАЗ, имеющих 129 зубцов на венце маховика 1, за один период изменени суммарного крут п1его момента , равного 180° поворота коленчатого вала, регистрируетс 64 значени мгновенной угловой скорости вращени через каждые 0,049 рад поворота коленчатого вала. Дл определени степени идентишости последовательных рабочих циклов в каждом отдельном цилиндре в систему введены датчики границ цикла, а именно датчик 14 верхней мертвой точки каждого цилиндра с формирователем 15, отмечающий границы каждого периода изменени суммарного крут щего момента и датчик 16 момента зажигани первого цилиндра с формирователем 17, только по приходу сигнала с которого блок управлени разрещает ввод информации в ЭВМ (18). Таким образом задаетс так называема точка отсчета. Поскольку пор док работы цилиндров конкретного испытуемого типа двигател известен и неизменен, то программное обеспечение работы ЭВМ (18) составлено таким образом, что она определ ет амплитудные значени угловой скорости вращени коленчатого вала за каждый отдельный период измене1ш суммарного крут щего момента, распредел ет их по цилиндрам и находит дисперсию разброса амплитудных значений угловой скорости, характеризующую степень идентичности последовательных рабочих циклов в отдельности дл каждого цилиндра и двигател в целом непосредственно во врем испытаний. Использование предлагаемого устройства дл испытани двигателей внутреьшего сгорани создает следующие технико-экономические преимущества по сравнению с известным. -позвол ет оперативно контролировать степень идентичности последовательных рабочих циклов дл каждого цилиндра в отдельности в услови х массового производства (без вмещательства в конструкцию двигател ); -увеличивает точность и объективность контрол при уменьшении сложности и трудоeHiKocTH измерени . Показани устройства могут использоватьс персоналом, провод щим испытани дл уточнени регулировок двигател непосредственно во врем проведени испытаний, что сокращает врем доводки двигател ; - возможность оценки идентичности последовательных рабочих 1ЩКЛОВ по каждому цилиндру двигател в отдельности способствует увеличению топливной экономичности и снижению токсичности как серийных, так и вновь разрабатываемых двигателей внутреннего сгорани . 797 Формула изобретени Устройство дл испытаии двигател внутрениего сгорани , содержащее частотный датчик скорости. вращени вала двигател , преобразователь частоты в напр жение, селектор амплитудных значешй угловой скорости вращени и измеритель величины дисперсии амплитудных значений, соединенные последоватешлю , отличающеес тем, что, с целью расширени функщюнальных возможностей устройства, в него дополнительно введены датчики границ циклов и распределитель амплитудных значений, св занный с датчиками границ циклов и включенный в св зь селектора амплитудных эначеннй угловой скорости и измерттел величины дисперсии амшштудных значений. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по -за вке N«2559633/25-06, кл. G 01 М 15/00/ 1977.2. When the engine rotates in sensor 2, voltage pulses are induced. These pulses are fed to the frequency converter 3 into a voltage and then successively to the amplitude selector 4 and to the amplitude value dispersion meter. The sensors of the 7 edges of the cycle in such a device are the sensors of the ignition moments of each cylinder. The amplitude value distributor 5 is an electrode switch operating in a pulsed mode and opening the control pulse of the ignition time of the next cylinder. For example, when determining the degree of identity of consecutive operating cycles in the first cylinder, a toggle switch closes, connecting to the distributor of 5 amplitude values, sensors for igniting the first and third cylinders (for an engine with cylinders of 1-3-4-2). In the initial state when the engine is running, the amplitude values distributor 5 is closed and the signal from the amplitude values selector 4 does not pass to the dispersion measurement meter 6. Upon the arrival of a pulse from the ignition sensor of the first cylinder, the distributor 5 opens and information begins to flow into the dispersion measurement meter 6. The impulse from the sensor of the moment of ignition of the third cylinder closes the distributor 5 amplitude values and the information from the selector 4 ceases to flow into the meter 6 to determine the dispersion. Thus, over a series of periods of change in the total torque in the dispersion measurement meter 6, information is accumulated on the amplitude values of the angular velocity for periods of change in the total torque, corresponding to the periods related to the working strokes of the first cylinder. By appropriately turning on the toggle switches of sensors of different cylinders, it is possible to determine the degree of identity of successive duty cycles for all engine cylinders separately. To determine the degree of identity for the engine as a whole, the toggle switch is disconnected, and the valve 5 of the amplitudes of the values is transferred to the continuous operation mode. The device (Fig. 3) works as follows. When the motor rotates in inductive frequency sensor 2, voltage pulses are induced, which are then generated by the corresponding driver 13 into rectangular pulses. These pulses are the main operating pulses, the intervals of which are. directly determined by the measuring system. These time intervals are determined by the number of counters counted by the counter 9 for the time between each adjacent working pulses of high-frequency filling pulses produced by a highly stable generator 8 operating at 1 MHz. The counted number of filling pulses encoded in a digital binary code through the input register 10 and the input key 11 is turned on by the computer 18 by multiplying by a constant coefficient, which is converted into the angular velocity of rotation of the crankshaft and is sent to its own register of computer memory. The input register 10 is designed to store the electrical signal, taken from the output of the meter-tweeter 9, for the time of entering information into the computer. In a similar way, instantaneous angular rotational speeds of the crankshaft for a previously established series of successive cycles, for example, 50, are entered into the memory of the machine 18. For VAZ engines with 129 teeth on the flywheel crown 1, for one period of change in the total torque, equal to a 180 ° rotation of the crankshaft, 64 values of the instantaneous angular velocity of rotation are recorded every 0.049 rad turn of the crankshaft. To determine the degree of identity of consecutive work cycles in each individual cylinder, the sensors of the cycle boundaries are entered into the system, namely, sensor 14, the top dead center of each cylinder with driver 15, marking the limits of each period of change of total torque and sensor 16 of ignition moment of the first cylinder with driver 17 , only upon the arrival of a signal from which the control unit allows the input of information into the computer (18). Thus, a so-called reference point is set. Since the order of operation of the cylinders of a specific test type of engine is known and unchanged, the software of the operation of the computer (18) is designed in such a way that it determines the amplitude values of the angular velocity of rotation of the crankshaft for each individual period of change of the total torque, distributes them cylinders and finds the variance of the amplitude variation of the angular velocity, which characterizes the degree of identity of successive work cycles separately for each cylinder and engine in order m directly during the testing. The use of the proposed device for testing internal combustion engines creates the following technical and economic advantages over the known ones. - allows you to quickly control the degree of identity of consecutive working cycles for each cylinder separately in the conditions of mass production (without accommodating in the engine design); - increases the accuracy and objectivity of control while reducing the complexity and labor of HiKocTH measurements. The indications of the device can be used by testing personnel to refine engine adjustments directly during testing, which reduces engine refinement time; - the ability to assess the identity of consecutive working 1PCS for each cylinder of the engine separately contributes to an increase in fuel efficiency and reduction in toxicity of both serial and newly developed internal combustion engines. 797 The invention A device for testing an internal combustion engine, comprising a frequency speed sensor. rotation of the motor shaft, frequency converter to voltage, selector of amplitude values of angular speed of rotation, and measuring instrument of dispersion of amplitude values, connected in series, characterized in that, in order to expand the functional capabilities of the device, sensors of frame boundaries and distributor of amplitude values are added to it, associated with the sensors of the boundaries of the cycles and included in the connection of the selector amplitude values of the angular velocity and the measurement of the magnitude of the dispersion of the amplitude values. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in accordance with the designation N «2559633 / 25-06, cl. G 01 M 15/00/1977.
0i/g.20i / g.2
ffffff