Способ определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Способ определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения неравномерности работы цилиндров и неуравновешенности двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен способ оценки неравномерности работы ДВС [1], заключающийся в том, что устанавливают номинальную частоту вращения коленчатого вала двигателя без нагрузки, измеряют амплитуду гармонической составляющей углового ускорения коленчатого вала, совпадающей с частотой цикла работы двигателя, и амплитуды заданных гармонических составляющих частоты вращения, затем измеряют амплитуду гармонической составляющей углового ускорения коленчатого вала, совпадающей с четвертой гармоникой частоты вращения, находят отношения амплитуд измеренных гармоник к амплитуде этой гармоники, после чего двигатель нагружают и осуществляют на номинальной частоте вращения повторные измерения амплитуд гармоник и рассчитывают их отношения, а по разности отношений под нагрузкой и на холостом ходу оценивают неравномерность.

Недостатком известного способа является сложность и трудоемкость, вызванные необходимостью многократных измерений и нагрузки двигателя.

Известен способ определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания [2], выбранный нами за прототип и заключающийся в том, что в режиме разгона от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной непрерывно измеряют в цикле работы двигателя с привязкой по углу поворота коленчатого вала мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, выделяют заданные гармонические составляющие ускорения, аналогично измеряют скорости и ускорения в режиме выбега от максимальной до минимальной частоты вращения, при достижении двигателем заданной частоты вращения вычитают из ускорения разгона эти гармонические составляющие и ускорение выбега, определяют средние значения полученных величин в каждом цилиндре за рабочий ход его поршня и по их соотношению судят о степени неравномерности работы цилиндров, а по амплитудам заданных гармонических составляющих - о степени неуравновешенности двигателя.

Недостатком известного способа являются сложность и трудоемкость, вызванные необходимостью многократных измерений в различных режимах двигателя, низкий уровень селекции сигналов работающих цилиндров относительно инерционной составляющей крутящего момента и неисправных (или отключенных) цилиндров

Известно устройство [3] для измерения мощности цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения вала двигателя, селектор уровня, последовательно соединенные датчик синхронизации, блок формирования начала отсчета угловых меток цикла и блок синхронизации начала отсчета угловых меток, дифференциатор, задатчик номеров угловых меток цилиндров, индикатор, преобразователь временного интервала в код, регистр временного хранения, блок регистров сигнала, блок вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, задатчик частоты измерения мощности, блок хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности, генератор тактовых импульсов, схему подготовки к работе, причем датчик частоты вращения связан с первым сигнальным входом преобразователя временного интервала в код, первый информационный и второй управляющий выходы которого соединены соответственно с первым информационным и вторым управляющим входами регистра временного хранения, третий управляющий вход которого соединен с выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток, выход регистра временного хранения связан с первым сигнальным входом блока регистров сигнала, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с задатчиком угловых меток цикла и выходом задатчика номеров угловых меток цилиндров, один из выходов блока регистров сигнала через блок вычисления среднего значения частоты вращения за цикл связан с одним из входов селектора уровня, второй вход которого соединен с задатчиком частоты измерения мощности, а выход - с первым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управляющим входом блока регистров сигнала, второй выход блока регистров сигнала соединен с первым сигнальным входом дифференциатора, первый выход которого через блок хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности связан с индикатором, а второй выход - со вторым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров, вторые управляющие входы преобразователя 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 вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, четвертый - регистра временного хранения, пятый - блока регистров сигнала, соединены со схемой подготовки к работе, блок преобразователя временного интервала в код содержит триггер управления записью, две схемы совпадений, счетчик тактовых импульсов и счетчик управления записью, причем первый счетный вход триггера управления записью является первым сигнальным входом преобразователя временного интервала в код, выходы триггера управления записью соединены соответственно с первыми входами схем совпадений, вторые входы которых соединены между собой и являются вторым управляющим входом преобразователя временного интервала в код, выход первой схемы совпадения связан с первым счетным входом счетчика тактовых импульсов, а выход второй - со счетным входом счетчика управления записью, первый выход которого является вторым управляющим входом регистра временного хранения, второй выход соединен со вторым управляющим входом счетчика тактовых импульсов, а третий выход - со вторым управляющим входом триггера управления записью.

Недостатком известного устройства является низкая точность, особенно при определении неравномерности работы цилиндров и неуравновешенности многоцилиндровых двигателей, имеющих повышенный коэффициент неравномерности или неработающие (отключенные) отдельные цилиндры, из-за значительного замедления вращения коленчатого вала в течение рабочих ходов неисправных (с заниженной мощностью) или отключенных цилиндров, которое распространяется на соседние (согласно диаграмме распределения вспышек) цилиндры и вносит искажения при измерении составляющих ускорений коленчатого вала, определяемых работой этих цилиндров.

Известно также устройство [2] для определения технического состояния двигателей внутреннего сгорания, выбранное нами за прототип и содержащее датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя, первый и второй селекторы уровня, датчик синхронизации, блок формирования начала отсчета угловых меток, блок синхронизации начала отсчета угловых меток, задатчики угловых меток цикла и номеров угловых меток цилиндров, индикатор, первый и второй дифференциаторы, преобразователь временного интервала в код, регистр временного хранения, блоки регистров сигнала и вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, задатчик частоты измерения мощности, блок хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности, генератор тактовых импульсов и схему подготовки к работе, блок цифровых перестраиваемых фильтров, задатчики номеров гармоник и уровня неуравновешенности, вычислитель среднего значения и максимумов, причем датчик частоты вращения связан с первым сигнальным входом преобразователя временного интервала в код, первый информационный и второй управляющий выходы которого соединены соответственно с первым информационным и вторым управляющим входами регистра временного хранения, третий управляющий вход которого соединен с выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток, выход регистра временного хранения связан с первым сигнальным входом блока регистров сигнала, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с задатчиком угловых меток цикла и выходом задатчика номеров угловых меток цилиндров, один из выходов блока регистров сигнала через блок вычисления среднего значения частоты за цикл связан с одним из входов первого селектора уровня, второй вход которого соединен с задатчиком частоты измерения мощности, а выход - с первым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управляющим входом блока регистров сигнала, второй выход блока регистров сигнала соединен с первым сигнальным входом первого дифференциатора, первый выход которого через блок хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности связан с первым входом индикатора, а второй выход - с вторым входом задатчика номеров угловых меток цилиндров, вторые управляющие входы преобразователя временного интервала в код и первого дифференциатора соединены с выходом генератора тактовых импульсов, установочные входы: третий - первого дифференциатора, вторые - блока синхронизации начала отсчета угловых меток и блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, четвертый - регистра временного хранения, пятый - блока регистров сигнала, соединены со схемой подготовки к работе, причем датчик синхронизации последовательно соединен с блоком формирования начала отсчета угловых меток и блоком синхронизации начала отсчета угловых меток, причем выход блока регистров сигнала через второй дифференциатор связан с первым входом блока перестраиваемых цифровых фильтров, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами задатчика номеров угловых меток цилиндров и блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, четвертый вход которого соединен с задатчиком номеров гармоник, а выход - с входом вычислителя среднего значения и максимумов, первый и второй выходы которого соединены со вторыми входами блока хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности и второго селектора уровня, первый вход которого связан с задатчиком уровня неуравновешенности, выход - со вторым входом индикатора.

Недостатком известного устройства является большая сложность и трудоемкость диагностирования, вызванная необходимостью многократных измерений ускорений в тестовых режимах разгона-выбега двигателя для оценки мощностей цилиндров: низкая точность, вызванная запаздыванием аналогового сигнала при определении ускорений на заданной частоте вращения.

Задача заявляемого технического решения - упрощение, снижение трудоемкости и повышение точности диагностирования при определении технического состояния двигателей внутреннего сгорания в эксплуатационных условиях.

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет в эксплуатационных условиях упростить и значительно снизить трудоемкость определения неравномерности работы и неуравновешенности, а также герметичности многоцилиндровых двигателей за счет исключения необходимости многократных измерений в различных режимах двигателя, а также повысить точность диагностирования за счет улучшенной селекции сигналов работающих цилиндров относительно инерционной составляющей крутящего момента и неисправных (или отключенных) цилиндров при измерении процессов, отражающих состояние соседних с ними по очередности срабатывания цилиндров.

Поставленная задача в способе решается тем, что непрерывно измеряют мгновенные значения за цикл, рабочий такт и за отдельные участки цикла двигателя в стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала угловых скорости и ускорения коленчатого вала, непрерывно измеряют мгновенные значения углового ускорения коленчатого вала за рабочий такт и за отдельные участки цикла двигателя в режиме разгона без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной, в режиме выбега от максимальной до минимальной частоты вращения, усредняют их по множеству циклов работы двигателя, измеряют амплитуды гармонических составляющих углового ускорения, измеряют угловые метки по параметрам впрыскивания топлива для идентификации номеров цилиндров, в стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционную функцию этого ускорения, а также максимумы импульсов автокорреляционной функции, соответствующих по времени первому после нуля и соседнему импульсу, вычитают последний максимум из предыдущего и по его значению судят о степени общей неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют энергетический спектр этого ускорения и по значению непрерывной составляющей энергетического спектра при частотах вблизи нуля судят о степени общей неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала у двигателя, форсированного газотурбонаддувом, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения ротора турбокомпрессора или давления наддува, определяют автокорреляционную функцию или энергетический спектр этого ускорения или автокорреляционную функцию или энергетический спектр давления наддува, а также максимумы импульсов этих автокорреляционных функций, соответствующих по времени нулю и соседнему импульсу, вычитают последний максимум из предыдущего и по его значению или по значению непрерывной составляющей энергетического спектра ускорения или давления наддува при частотах вблизи нуля судят о степени общей неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционные функции этих ускорений и максимумы импульсов автокорреляционных функций и по соотношению автокорреляционных функций или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности у двигателя, форсированного газотурбонаддувом, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения ротора турбокомпрессора или давлений наддува, определяют автокорреляционные функции этих ускорений или давлений наддува, а также максимумы импульсов автокорреляционных функций ускорений или давлений наддува и по соотношению автокорреляционных функций ускорений или давлений наддува или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют взаимокорреляционные функции этих ускорений попарно между цилиндрами в цикле двигателя и максимумы импульсов взаимокорреляционных функций и по соотношению взаимокорреляционных функций или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности у двигателя, форсированного газотурбонаддувом, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения ротора турбокомпрессора или давлений наддува, определяют взаимокорреляционные функции этих ускорений или давлений наддува попарно между цилиндрами в цикле двигателя, а также максимумы импульсов взаимокорреляционных функций ускорений или давлений наддува и по соотношению взаимокорреляционных функций ускорений или давлений наддува или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют энергетические спектры этих ускорений и первые максимумы этих спектров и по соотношению энергетических спектров или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности у двигателя, форсированного газотурбонаддувом, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения ротора турбокомпрессора или давлений наддува, определяют энергетические спектры этих ускорений или давлений наддува, а также первые максимумы этих спектров и по соотношению энергетических спектров ускорений или давлений наддува или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют взаимные энергетические спектры этих ускорений попарно между цилиндрами в цикле двигателя и первые максимумы этих спектров и по соотношению взаимных энергетических спектров или их первых максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности у двигателя, форсированного газотурбонаддувом, измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения ротора турбокомпрессора или давлений наддува, определяют взаимные энергетические спектры этих ускорений или давлений наддува попарно между цилиндрами в цикле двигателя и первые максимумы этих спектров и по соотношению взаимных энергетических спектров ускорений или давлений наддува или их первых максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционные функции этих ускорений и по их значениям при верхней мертвой точке судят о степени неуравновешенности двигателя.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют энергетические спектры этих ускорений и по значениям выбросов энергетических спектров при частотах, кратных второй гармонике частоты вращения коленчатого вала, и более низких частотах судят о степени неуравновешенности двигателя.

В стационарном режиме полной нагрузки при заданной заранее частоте вращения коленчатого вала с привязкой по углу поворота коленчатого вала на периоде его оборота измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционную функцию или энергетический спектр этого ускорения, вычитают из этих функции и спектра соответственно автокорреляционные функции и энергетические спектры, измеренные на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности, и по максимуму полученной автокорреляционный функции или по гармонике с максимальной амплитудой полученного энергетического спектра судят о степени неуравновешенности двигателя.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной средней за цикл частоты вращения определяют автокорреляционную функцию или энергетический спектр этого ускорения, а также максимумы импульсов автокорреляционной функции, соответствующих по времени первому после нуля и соседнему импульсу, вычитают последний максимум из предыдущего и по его значению или по значению непрерывной составляющей энергетического спектра при частотах вблизи нуля судят о степени общей неравномерности работы цилиндров.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения определяют автокорреляционные функции этих ускорений и максимумы импульсов автокорреляционных функций и по соотношению автокорреляционных функций или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения на рабочем такте каждого цилиндра определяют энергетические спектры этих ускорений и первые максимумы этих спектров и по соотношению энергетических спектров или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения определяют взаимокорреляционные функции этих ускорений попарно между цилиндрами в цикле двигателя и максимумы импульсов взаимокорреляционных функций и по соотношению взаимокорреляционных функций или их максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения на рабочем такте каждого цилиндра определяют взаимные энергетические спектры этих ускорений попарно между цилиндрами в цикле двигателя и первые максимумы этих спектров и по соотношению взаимных энергетических спектров или их первых максимумов судят о степени неравномерности работы цилиндров.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения определяют автокорреляционные функции этих ускорений и по их значениям при верхней мертвой точке судят о степени неуравновешенности двигателя.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения определяют энергетические спектры этих ускорений и по значениям выбросов энергетических спектров при частотах, кратных второй гармонике частоты вращения коленчатого вала, и более низких частотах судят о степени неуравновешенности двигателя.

В режиме разгона двигателя без нагрузки от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной с привязкой по углу поворота коленчатого вала на периоде его оборота измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, определяют автокорреляционную функцию или энергетический спектр этого ускорения, вычитают из этих функции и спектра соответственно автокорреляционные функции и энергетические спектры, измеренные на рабочем такте каждого цилиндра по отдельности, по максимуму полученной автокорреляционный функции или по гармонике с максимальной амплитудой полученного энергетического спектра судят о степени неуравновешенности двигателя.

В режиме выбега от максимальной до минимальной частоты вращения с привязкой по углу поворота коленчатого вала на такте сжатия каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения на рабочем такте каждого цилиндра определяют автокорреляционные функции этих ускорений и по максимумам импульсов автокорреляционных функций судят о герметичности цилиндров.

В режиме выбега от максимальной до минимальной частоты вращения с привязкой по углу поворота коленчатого вала на такте сжатия каждого цилиндра по отдельности измеряют по множеству циклов двигателя мгновенные значения угловых скорости и ускорения коленчатого вала, при достижении двигателем заданной частоты вращения на рабочем такте каждого цилиндра определяют энергетические спектры этих ускорений и по первым максимумам этих спектров судят о герметичности цилиндров.

Поставленная задача в устройстве достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены второй задатчик номеров угловых меток цилиндров, коррелометр, измеритель энергетического спектра, второй блок вычисления коэффициента неравномерности, с первого по четвертый вычислители максимума, первое и второе вычитающие устройства, третий селектор уровня, второй задатчик уровня неуравновешенности, датчики давления наддува и частоты вращения ротора турбокомпрессора, преобразователь напряжения в код, второй преобразователь временного интервала в код, второй и третий регистры временного хранения, второй и третий блоки регистров сигнала, первый и второй двухпозиционные переключатели на два положения, а в первый блок регистров сигнала - дополнительные вход и выход, а в индикатор - дополнительные с третьего по шестой входы, причем датчик частоты вращения связан с первым сигнальным входом первого преобразователя временного интервала в код, первый информационный и второй управляющий выходы которого соединены соответственно с первым информационным и вторым управляющим входами первого регистра временного хранения, третий управляющий вход которого соединен с выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток, выход первого регистра временного хранения связан с первым сигнальным входом первого блока регистров сигнала, второй и третий управляющие входы которого соединены соответственно с задатчиком угловых меток цикла и выходом первого задатчика номеров угловых меток цилиндров, один из выходов первого блока регистров сигнала через блок вычисления среднего значения частоты вращения за цикл связан с одним из входов первого селектора уровня, второй вход которого соединен с задатчиком частоты измерения мощности, а выход - с первым входом первого задатчика номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управляющим входом первого блока регистров сигнала, второй выход первого дифференциатора соединен с вторым входом первого задатчика номеров угловых меток цилиндров, выход первого блока вычисления коэффициента неравномерности связан с первым входом индикатора, вторые управляющие входы первого преобразователя временного интервала в код и первого дифференциатора соединены с выходом генератора тактовых импульсов, установочные входы: третий - первого дифференциатора, вторые - блока синхронизации начала отсчета угловых меток и блока вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, четвертый - первого регистра временного хранения, пятый - первого блока регистров сигнала, соединены со схемой подготовки к работе, датчик синхронизации последовательно соединен с блоком формирования начала отсчета угловых меток и блоком синхронизации начала отсчетов угловых меток, первый вход второго селектора уровня связан с первым задатчиком уровня неуравновешенности, а выход - со вторым входом индикатора, причем второй и третий входы второго дифференциатора связаны соответственно с выходами генератора тактовых импульсов и схемы подготовки к работе, а второй выход второго дифференциатора соединен с вторым входом второго задатчика номеров угловых меток цилиндров, первый вход которого связан с выходом первого селектора уровня, а выход - с шестым управляющим входом первого блока регистров сигнала, второй и третий выходы первого блока регистров сигнала через первый двухпозиционный переключатель на два положения в одном положении соединены с первыми сигнальными входами первого и второго дифференциатора соответственно, первый выход первого дифференциатора через второй двухпозиционный переключатель на два положения в одном положении связан с первыми сигнальными входами коррелометра и измерителя энергетического спектра, а первый выход второго дифференциатора через второй двухпозиционный переключатель на два положения в одном положении - с вторыми сигнальными входами коррелометра и измерителя энергетического спектра, выходы которых через соответствующие вычислители максимумов связаны с первым и вторым блоками вычисления коэффициента неравномерности, выход последнего соединен с третьим входом индикатора, входы первого и второго вычитающих устройств связаны соответственно с выходами коррелометра и измерителя энергетического спектра, а выходы через третий и четвертый вычислители максимумов - с вторыми входами второго и третьего селекторов уровня, второй задатчик уровня неуравновешенности соединен с первым входом третьего селектора уровня, выход которого, а также выходы коррелометра и измерителя энергетического спектра связаны с четвертого по шестой входами индикатора, причем датчик частоты вращения ротора турбокомпрессора соединен с сигнальным входом второго преобразователя временного интервала в код, первый информационный и второй управляющий выходы которого соединены соответственно с первым информационным и вторым управляющим входами второго регистра временного хранения, выход которого связан с первым сигнальным входом второго блока регистров сигнала, датчик давления наддува связан с сигнальным входом преобразователя напряжения в код, первый информационный и второй управляющий выходы которого соединены соответственно с первым информационным и вторым управляющим входами третьего регистра временного хранения, выход которого связан с первым сигнальным входом третьего блока регистров сигнала, вторые управляющие входы второго преобразователя временного интервала в код и преобразователя напряжения в код связаны с выходом генератора тактовых импульсов, третьи управляющие входы второго и третьего регистров временного хранения соединены с выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток, четвертые входы второго и третьего регистров временного хранения, пятые входы второго и третьего блоков регистров сигнала связаны со схемой подготовки к работе, вторые входы которых соединены с задатчиком угловых меток цикла, третьи и шестые входы - с выходами первого и второго задатчиков номеров угловых меток цилиндров соответственно, четвертые входы - с выходом первого селектора уровня, первый и второй выходы второго блока регистров сигнала через первый двухпозиционный переключатель на два положения во втором положении соединены с первыми сигнальными входами первого и второго дифференциатора соответственно, а первый и второй выходы третьего блока регистров сигнала через второй двухпозиционный переключатель на два положения во втором положении соединены с первыми и вторыми сигнальными входами коррелометра и измерителя энергетического спектра соответственно.

В стационарном режиме за счет неравномерности вращения коленчатого вала и в режиме свободного разгона (при моменте нагрузки М_наг=0) угловое ускорение коленчатого вала определяется зависимостью:

где J_Д - приведенный момент инерции ДВС и нагрузочных масс (при моменте нагрузки М_наг=0 - это собственный приведенный к коленчатому валу момент инерции ДВС); ω - угловая скорость коленчатого вала (частота вращения n = 1 2 π ∫ 0 2 π ω d ϕ ); φ - угол поворота коленчатого вала; M i = M i к + M i г - индикаторный момент двигателя: M i к = ∑ k = 1 i ц M i 1 ( k ) к и M i г = ∑ k = 1 i ц M i 1 ( k ) г - компрессионная и газовая составляющие индикаторного момента; M i 1 к и M i 1 г - компрессионная и газовая составляющие одного цилиндра; i_ц - число цилиндров: M и н = M и н р е г ( ϕ − ζ m ) + M и н о с т = ω 2 d J Д d ϕ - инерционная составляющая крутящего момента, содержащая регулярную составляющую, вызванную неуравновешенными инерционными силами (например, у двигателя компоновки 4-Р это вторая гармоника частоты вращения) и остаточную составляющую случайного характера, присущую всем двигателям; М_вп - момент внутренних потерь (преимущественно трения).

Уравнени