Устройство для измерения индикаторной мощности двигателя внутреннего сгорания

Устройство для измерения индикаторной мощности двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42k 18а2

ССС. п

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 172

Р. Г, Карпов

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДИКАТОРНОЙ

МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Заявлено 15 декабря 1959 г. за Кв 647389/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бiоллетене изобретений» Ка 11 за 1960 r.

Предлагается электронный прибор для непосредственного измерения индикаторной мощности двигателя внутреннего сгорания, в котором применен индикатор давления с емкостным датчиком (возможно использование также пьезоэлектрического или индуктивного датчика). Индикаторная мощность двигателя определяется как произведение напряжения, пропорционального индикаторному давлению (UI=ÊIÐ,), на напряжение, пропорциональное числу оборотов двигателя (U2=-К,п), с помощью электронного счетного устройства.

Блок-схема устройства показана на чертеже.

Из общей теории двигателей внутреннего сгорания известно соотношение, определяющее индикаторную мощность (для четырехтактных двигателей):

lVt= " л с., Р р лп

900 где Р,. — среднее индикаторное давление в кгlсм, V„— литраж двигателя в литрах, и — число оборотов в 1 мин.

Таким образом, индикаторная мощность Л1,- для данного двигателя является величиной, пропорциональной числу оборотов п и среднему ич дикаторному давлению P,.:

N,=KnP,.

Следовательно, задача построения электронного прибора для непосредственного измерения N сводится к получению напряжений:

Ut=ÊtÐ, Ув= К,п и их перемножению.

Напряжение U=KP(/, можно получить с помощью любого типа электронного индикатора давления с пьезоэлектрическим, индуктивным или смкостным датчиком 1. № 129855

Выходное напряжение индикатора 2 U=KP(t), моделирующее закон изменения давления в цилиндре двигателя, является периодической функцией времени с периодом (для четырехтактного двигателя), равным

2. ьв

У

П где n — число оборотов коленчатого вала в 1 мин.

Как и любая другая периодическая функция, она может быть разложена в ряд Фурье и записана следующим соотношением:

U (t) = / P (t) =- U„, - Е U,„„sin (n t - - H„), и =1 которое показывает, что исследуемое напряжение U(t) представляе; собой сумму, состоящую из постоянной слагающей U, и бесконечног: ряда гармонических составляющих и-го порядка при и, меняющемся от

1 до --..Если такое сложное напряжение подать на многозвенныи

RC — фильтр, состоящий из 1 ячеек, то напряжение на его выходе будет равно U,, Выработка-напряжения V =K,P, осуществляется в устройстве блоком 8.

Входной каскад блока 8 собран по схеме катодного повторителя с динамической нагрузкой, обеспечивающей большое входное сопротив ление. Это позволяет моделировать операцию вычитания напряжений.

Если на вход блока 8 подается напряжение У®=КРЯ от блока

2, то на выходе RC — цепи будет получаться напряжение, пропорциональное среднему интегральному давлению в двигателе U, =К„ Р„, которое отличается от напряжения, пропорционального среднему. индикаторному давлению Р, на величину Ь„,.„ =-К„, Р„., Следовательно, для получения U =К,Р;, надо из напряжения

L =-, К„Р„вычесть напряжение U, К„.,P„,,пропорциональное среднему интегральному давлению в цилиндре двигателя при выключенном зажигании. Значение величины U,, может быть определено при вращении двигателя в разогретом состоянии с помощью электромотора, если эксперимент проводится на одноцилиндровом маломощном двигатсле. В случае проведения эксперимента на развернутых, многоцилиндоовых двигателях задача определения Ucp- существенно упрощается, TBI как в этом случае достаточно с помощью дополнительного выключателя разрывать цепь зажигания цилиндра, в котором установлен датчик.

Работа блока 4 обеспечивает получение напряжения U,=K2n. Входным каскадом этого блока служит триггерная схема, именуемая в литературе как триггер Шмидта, задачей которой является формирование из выходного напряжения блока 2 б== КР(1) прямоугольных импульсов с частотой повторения и

2-60 где n. — — число оборотов двигателя 1 в мин.

Начало этого импульса связывается с определенным уровнем напря жения U=KP(t). В качестве этого уровня лучше всего принять напряжение, соответствующее середине такта сжатия, так как в этом случа;., даже при пропуске вспышки, число импульсов не изменится. установк» нужного момента срабатывания триггера производится изменением положения движка потенциометра.

Таким образом, блок 8 выдает напряжение Ц=-К,Р,, пропорциональное среднему индикаторному давлению двигателя, а блок 4 вырабатывает напряжение U =K n, пропорциональное мгновенному значению числа оборотов двигателя. И задача получения напряжения U — N„ № 129855

-сводится к перемножению напряжения Ц и Ug, которое осуществляется блоком 5.

Полученное напряжение U=KN; измеряется с помощью стрелочного прибора 6, шкала которого разбита на 100 безразмерных делении.

Цена деления устанавливается для каждого конкретного датчика в соответствии с его чувствительностью при предварительной градуировке всего прибора.

Предмет изобретения

Устройство для измерения индикаторной мощности двигателя внутреннего сгорания, содержащее индикатор давления с пьезоэлектрнчес ким, индуктивным или емкостным датчиком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью непосредственного измерения индикаторной мощности двигателя, оно содержит подключенные к индикатору давления блок для преобразования электрического сигнала в напряжение, пропорциональное среднему индикаторному давлению двигателя (UI К,Р,), входной каскад которого выполнен по схеме катодного повторителя с динамической нагрузкой для обеспечения, большого входного сопротивления, блок для преобразования электрического сигнала в напряжение, пропорциональное мгновенному значению числа оборотов двигателя (Uq

К-n), входной каскад которого выполнен по триггерной схеме, и схему для умножения напряжений (U> и Uq), к выходу которой подключен стрелочный прибор, отградуированный в единицах мощности.