Устройство для виброакустического контроля состояния двигателя внутреннего сгорания

Устройство для виброакустического контроля состояния двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Созетскик

Соцналнстическик

Реслублнк

ОПИСАНЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 271278 {21) 2704590/25-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 3010.80. Бюллетень №40

Дата опубликования описания 30.10.80

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Г. Макаров и В. В. Жерин

Рижское специализированное конструкторское и проектнотехнологическое бюро по диагностике автомобилей

Министерства автомобильной промышленности СССР (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, к средствам диагностики двигателей и автомобилей и может быть примене- . но на станциях и постах диагностики 5 автомобилей.

Известны устройства для виброакустического контроля состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащие канал регистрации вибро- 10 сигнала и канал управления, выполненный в виде генератора импульсов верхней мертвой точки, управляющей цепи, транзистора, конденсатора, логической схемы и переключателя, при- !5 чем, канал регистрации выполнен в виде датчика вибраций с усилителем, связанным через аналоговый ключ с регистратором, при этом, генератор.импульсов соединен через управляющую 20 цепь с базой транзистора (1).

Принцип действия таких устройств позволяет исследовать состояние двигателя только в одном определенном фазовом интервале (например, 60-80о )25 и не дает возможности перестраивать его, чтобы производить контроль состояния двигателя в любой фазе поворота коленчатого вала. Недостатком данного устройства является также 30 то, что с его помощью можно осуществлять контроль только в течение полуцикла работы двигателя.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности, путем обеспечения возможности перестройки контролируемого фазового интервала и изменения внбросигналов в течение всего цикла.

Указанная цель достигается тем, что в канал управления дополнительно введены преобразователь частотанапряжение, преобразователь напряжение-ток, задатчики фазы, компараторы и одновибратор, а в канал регистрации-осциллограф, причем, преобразователи подсоединены последовательно к генератору импульсов, к входу преобразователя напргжениеток подключен конденсатор с разрядным транзистором и компараторы, другие входы .которых соединены с задатчиками фазы, вход одновибратора соединен с выходом одного иэ компараторов, а выход — с каналом регистрации, вход осциллографа соединен с выходом аналогового ключа, вход Х соединен с копденсатором канала управления, а вход

Z — с выходом логической схемы.

775652

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, ка фиг. 2 и 3 — схемы временных сигналов.

Устройство виброакустическогo КоН троля состоит иэ канала регистрации-вибросигналов 1 и канала управления 2.

Канал регистрации 1 вибросигна— лов содердит последовательно соединенные датчик вибрации 3, усилитель

4, аналоговый ключ 5, регистратор 6 и осциллограф 7, вход которого соединен с выходом аналогового ключа 5.

Канал управления 2 содержит генератор 8 импульсов верхней мертзой точки поршня цилиндра, последовательно подсоединенные к нему преобраэо- 15 ватели частота-напряжение 9 и напряжение -ток 10. К выходу преобразователя 10 подключены вход X осциллографа 7, конденсатор 11 и тракзис— тОр 12, база которого через управ- gQ ляющую цепь 13 подсоединены к выходу гЕнератора импульсов 8. К выходу преобразователя 10 подключены входы компараторов 14 и 15, а выходы их под— соединены к входам логической схемы

16. Другие входы компараторов 14 и

15 соединены с задатчиками фазы 17 и 18, выполненными в виде делителей напряжения, к подвижным контактам которых подключены индикаторы. Выход логической схемы 16 связан с входом Z осциллографа 7 и посредством переключателя 19 с входом синхронизации осциллографа 7 и управляющим входом аналогового ключа 5. К выходу одного из компараторов, например 14, подключен одновибратор 20, который посредством переключателя 19 также связан с входом синхронизации осциллографа 7 и управляющим входом аналогового ключа 5. 40

Генератор импульсов 8 состоит иэ датчика 21, верхней мертвой точки. и датчика импульсов 22 1-Ой свечи, подсоединенных соответственно к входам "Счет" (Т) и "Сброс" (R) три гера 23, к выходу которого подключен формирователь импульсов 24.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый вибросигнал воспринимается датчиком вибрации 3, например, акселерометром, установлен— ным ка двигателе, усиливается усилителем 4 и через аналоговый ключ 5 поступает в регистратор 6 и вход осциллсВграфа 7. Вибросигкал поступает в регистратор б и вход осциллографа

7 только при наличии сигнала от канала управления 2 ка управляющем входе аналогового ключа 5. В момент зажигания сигнал ст датчика 22, у= òà- gQ новленного в цепи зажигание первого цилиндра, подается на вхоц (" Сброс" ) триггера 23. Датчик 21 верхней мертвой точки генератора импульсов 8 фиксирует момент прохлкдеч,lii IepxHeH мертвой 65 точки поршнем первого цилllili ра:", подает сигнал на вход Т ("С 1с т "! Тр1.гсгера 23.

Напряжение ка выхс;с- т иггера 23 появляется в момент прохождс:11ия верх— ней мертвой точки::Оршкем ..ервог.з ци линдра, соответствуя условкос.су .:ачалу цикла работы двигателя, и »о е-aeI.. ь момент повторного прохождения ;с px— ней мертвой точки поршнем первог= цилиндра B теч -Hие ОдH О1-о циклà ра боты двигателя, характери-уя частоту вращения коленчато..о вана д,.гагеля.

Сигналы от триггера 23,1ост ..з1вт формирователь импульсов 24, и с вы" хода его в виде, предс-авне: к;зм Hci фиг. 2а (для малои скоро=г;1 враше— ния коленчатого вала двигателя. и фиг. 3 (для высокои скорости вра ения коленчатого вала двигателя) по— даются на преобразова=ель частотанапряжекие 9. С выхода 1реобразователя 9 капряжекие, I:pÿl.io пропсрциональкое частоте импульсов, псступает ка преобразовагель HH cряжевиеток 10 Ток На выхОде г1ре бразоза— теля 10 имеет линей-.кую зависимост:от подаваемого ка его вход кап.яже— ния, поэтому капряжение ка конде:1— саторе 11 возрастает линейно, и с.ссc— рость нарастания напряжения ка конденсаторе 11 прямо пропорциональна току заряда, и следовательно, частоте вращения коленчатогo ала двига— теля. Сигналы с формировагеля импульсов 24 поступают через управляющую цепь 13 на базу разрядного трак— зистора 12, через который разряжается конденсатор 11 по Окончании каждого цикла работы двигателя.

Амплитудное значение 1апряжекия

На кондейсаторе 11 является величиной постоянной, так как с увели..екием частоты вращечия коленча:ого вала двигателя воэра"тает зарядныи ток конденсатора, ко пропорциональНо этому уменьшается время заряда конденсатора, и соотве-:c:вует максимальной фазе (720o) Iioi:opo =- IKoленчатого вала двигатеня.

Максимальное напряжение на эадатчиках фазы 17 и 18 выбрачо так, чтобы соответствова-:ь ам-;литудксм. экачению напряжения ка конденсаторе

11. Во время измерений напряжекнP HcL каждом иэ задатчиков фазы 17 и 18 устанавливается операторе 1 cooòветственно контролируемому фазовому ик— тервалу работы двига.те..я.

При достижении на конденсаторе

11 величины напряжения, аввсй ка1.ряжекию ка задатчике фазы .1, Ко. 1п»вЂ” ратор 14 подает сигнал :a неги е.-.ку з

СХЕМУ 16. Прн дсетИжЕНИИ H;. HC>i.дс-всаторе 11 величины HBIIppжекия, ... 1I:Hol . напряжению на эадат:ике фазы .8, ком— паратор 15 также полке. (.11 ка . IHi логическую схему 16. ".H "::;: .ка,Iiх 1де логической схемы 16 ка"к1..:

775б5" мент поступления сигнала с компаратора 14 и оканчивается в момент поступления сигнала. с компаратора

15. B течение этого времени аналоговый ключ 5 пропускает вибросигнал от двигателя к регистратору б и входу осциллографа 7 (положение 1 переключателя 19).

При исследовании состояния двигателя в заданной фазе поворота коленчатого вала при достижении напряжения на конденсаторе 11, равного напряжению на задатчике фазы 17, срабатывает компаратор 14. Срабатывание компаратора 14 приводит к запуску одновибратора. 20, сигнал с выхода которого при позиции TI переключателя 19 поступа- 15 ет на вход аналогового ключа 5, который в течение поступления сигнала с одновибратора 20 пропускает вибросигнал от двигателя к регистратору б и входу осциллографа 7. Одновременно сигнал с одновибратора 20 поступает на вход 2 осциллографа 7, обеспечивая подсветку исследуемого виброб сигнала.

При исследовании состояния двигателя во всем фазовом интервале (от 0 до 720о ) напряжение на конденсаторе 11 подается на вход Х осциллографа 7. Аналоговый ключ 5 открыт постоянно (позиция III переключателя

19) и сигнал с усилителя 4 поступает на вход осциллографа 7. Подача напряжения с конде сатора 11 на вход

Х осциллографа 7 обеспечивает развертку вибросигнала по углу поворота коленчатого вала двигателя независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Изменяя напряжение на задатчиках фазы 17 и 18, оператор может сигналом с логической с емы 1б, подклю- що ченной к входу 2 осциллографа 7, подсвечивать на экране осциллографа 7 вибросигнал от двигателя в любом фазовом интервале от 0 до 720 . Подсвечивая экстремальные значения вибросигнала, оператор может определить их фазу по показанию задатчика Фазы, а затем развернуть вибросигнал во временном масштабе, установив переключатель 19 в позицию 1, а переключатель "Синхронизация" осциллографа 7 в положение "Внешняя синхронизация".

Изобретение положено в основу разрабатываемого прибора "Мотор-тестер виброметрический", который, в отличие от существующих приборов аналогичного назначения, позволит значительно усовершенствовать метод виброак =гического контроля состояния двигателей и ускорить процесс обнаружения дефектов различных деталей двигателей без из разборки.

Формула изобретения

Устройство для виброакустического контроля состояния двигателя внутреннего сгорания, содержащее канал регистрации вибросигнала и канал управления, выполненный в виде генератора импульсов верхней мертвой точки, управляющей цепи, транзистора, конденсатора, логической схемы и переключателя, причем, канал регистрации выполнен в виде датчика вибраций с усилителем, связанным через аналоговый ключ с регистратором, а генератор импульсов соединен через управляющую цепь с базой транзистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности путем обеспечения возможности перестройки контролируемого фазового интервала и измерения вибросигналов в течение всего цикла, в канал управления дополнительно введены преобразователь частота-напряжение, .преобразователь напряжение-ток, задатчики фазы, компараторы и одновибратор, а в канал регистрации-осциллограф, причем, преобразователи подсоединены последовательно к генератору импульсов, а к выходу греобразователя напряжение-ток подключены конденсатор с разрядным транзистором и компараторы, другие входы которых соединены с эадатчиками фазы, вход одновибратора соединен r. выходом одного иэ компараторов, а выход — с каналом регистрации, вход осциллографа соединен с выходом аналогового ключа, Х с конденсатором канала управления, а вход Š— с выходом логической схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР Р 473380, кл. G 01 М 15/00, 1972.

775652

720 ри . г о7?О

gо

-20

Оь

720 720

Лиг. J

720 В вниипи Заказ 7734/58

Тираж 1019 Подписное

t

Филиал ППП Патент, т .Ужт ород Ул Проектная, 4