RU2208771C2 - Method of and device for checking condition of internal combustion engine - Google Patents
Method of and device for checking condition of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2208771C2 RU2208771C2 RU2001107684/06A RU2001107684A RU2208771C2 RU 2208771 C2 RU2208771 C2 RU 2208771C2 RU 2001107684/06 A RU2001107684/06 A RU 2001107684/06A RU 2001107684 A RU2001107684 A RU 2001107684A RU 2208771 C2 RU2208771 C2 RU 2208771C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acceleration
- block
- input
- output
- engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения неравномерности работы цилиндров и неуравновешенности двигателей внутреннего сгорания (ДВС). The invention relates to the field of instrumentation and can be used to determine the unevenness of the cylinders and the imbalance of internal combustion engines (ICE).
Известен способ определения технического состояния многоцилиндрового ДВС [1] , заключающийся в том, что определяют ускорение коленчатого вала на режиме разгона двигателя от холостого хода до максимальной частоты вращения в каждом цилиндре за рабочий ход его поршня в течение периода, равного полному циклу в одном цилиндре, сравнивают полученные значения ускорения с номинальным и по величине отклонений от номинального судят о техническом состоянии каждого цилиндра. A known method for determining the technical condition of a multi-cylinder internal combustion engine [1], which consists in determining the acceleration of the crankshaft during acceleration of the engine from idle to the maximum speed in each cylinder during the stroke of its piston for a period equal to the full cycle in one cylinder, the obtained acceleration values are compared with the nominal value and the deviations from the nominal value are judged on the technical condition of each cylinder.
Недостатком известного способа является низкая точность измерения, особенно многоцилиндровых двигателей и при отключении отдельных цилиндров, вызванная наличием составляющих угловой скорости и ускорения, которые отражают внутренние механические и насосные потери двигателя. The disadvantage of this method is the low accuracy of measurement, especially multi-cylinder engines and when you turn off individual cylinders, caused by the presence of components of angular velocity and acceleration, which reflect the internal mechanical and pumping losses of the engine.
Известен способ оценки неравномерности работы ДВС [2], выбранный нами за прототип и 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. A known method for assessing the non-uniformity of the internal combustion engine [2], which we have chosen for the prototype, which consists in setting the nominal rotational speed of the engine crankshaft without load, measuring the amplitude of the harmonic component of the angular acceleration of the crankshaft, which coincides with the cycle frequency of the engine, and the amplitude of the given harmonic components of the speed, then measure the amplitude of the harmonic component of the angular acceleration of the crankshaft, coinciding with the fourth harmonic of the speed, The ratios of the amplitudes of the measured harmonics to the amplitudes of this harmonic are developed, after which the engine is loaded and repeated measurements of the harmonics amplitudes are carried out at the nominal speed and their ratios are calculated, and non-uniformity is assessed by the difference in the ratios under load and at no load.
Недостатком известного способа является сложность и трудоемкость, вызванные необходимостью многократных измерений и нагрузки двигателя. The disadvantage of this method is the complexity and complexity associated with the need for multiple measurements and engine loads.
Известно устройство [3] для измерения мощности цилиндров двигателя, содержащее датчик частоты вращения вала двигателя, селектор уровня, датчик синхронизации, блок формирования начала отсчета угловых меток, блок формироания угловых меток, задатчик номера угловой метки, самообнуляющийся счетчик с регулируемой емкостью, блок синхронизации начала отсчета угловых меток, задатчик угловых меток цикла, формирователь строба, преобразователь частоты следования импульсов в напряжение, сглаживающий фильтр, ключ выделения рабочего хода поршня, дифференциатор, инвертор, переключатель разгон-выбег, управляющий интегратор, ключ памяти, запоминающее устройство и цифровой вольтметр, при этом вход ключа выделения рабочего хода поршня цилиндра соединен с выходом дифференциатора, а выход - с входом инвертора и переключателя разгона-выбега, управляющий вход ключа выделения рабочего хода поршня цилиндра соединен с выходом формирователя строба, выход переключателя разгона-выбега соединен с сигнальным входом управляющего интегратора, выход которого соединен через сглаживающий фильтр, ключ памяти и запоминающее устройство с цифровым вольтметром, причем управляющие входы ключа памяти и вольтметра соединены с выходом селектора уровня, управляющий вход самообнуляющегося счетчика с регулируемой емкостью соединен с выходом задатчика угловых меток цикла, первый установочный вход связан с выходом блока синхронизации начала отсчета угловых меток, второй счетный вход - с датчиком частоты вращения вала двигателя, первый выход связан с входом интегратора, а второй выход - с сигнальным входом блока формирования угловых меток, управляющий вход которого связан с задатчиком номера угловых меток, а выход - с входом формирователя строба, вход блока синхронизации начала отсчета угловых меток связан с выходом блока формирователя начала отсчета, вход которого, в свою очередь, соединен с датчиком синхронизации. A device [3] is known for measuring engine cylinder power, comprising a motor shaft speed sensor, a level selector, a synchronization sensor, a corner marking origin forming unit, an angular marking forming unit, an angular marking number adjuster, a self-resetting counter with an adjustable capacity, a start synchronization unit the reference marks of the angle marks, the adjuster of the angle marks of the cycle, the gate shaper, the pulse-to-voltage pulse frequency converter, a smoothing filter, a key for highlighting the piston stroke, di ferencator, inverter, acceleration-coast switch, control integrator, memory key, memory device and digital voltmeter, while the input of the cylinder piston for highlighting the working stroke of the cylinder is connected to the output of the differentiator, and the output is connected to the input of the inverter and the acceleration-coast switch, the key control input the selection of the working stroke of the piston of the cylinder is connected to the output of the gate driver, the output of the acceleration-stick switch is connected to the signal input of the control integrator, the output of which is connected through a smoothing filter, cl h of memory and a storage device with a digital voltmeter, and the control inputs of the memory key and voltmeter are connected to the output of the level selector, the control input of the self-resetting counter with an adjustable capacitance is connected to the output of the angle mark setter of the cycle, the first installation input is connected to the output of the synchronization block the second counting input is with a motor shaft speed sensor, the first output is connected to the integrator's input, and the second output is connected to the signal input of the corner marking unit, control vlyayuschy input of which is connected with setpoint number of angular marks, and an output - to an input of the strobe generator, the input of the synchronization angular marks the origin is connected with output of the start frame generator whose input, in turn, is connected to the synchronization detector.
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. A disadvantage of the known device is the great complexity and complexity of diagnosing, due to the need for multiple measurements of accelerations in test acceleration-coast modes of the engine to assess the power of the cylinders: low accuracy caused by the delay of the analog signal when determining accelerations at a given speed.
Известно также устройство [4] для измерения мощности цилиндров двигателя внутреннего сгорания, выбранное нами за прототип и 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. There is also known a device [4] for measuring the power of cylinders of an internal combustion engine, which we have chosen for the prototype and containing a speed sensor for the engine shaft, a level selector, a synchronization sensor connected in series, a corner marking origin forming unit, a corner marking timing synchronization unit, a differentiator , cylinder angle number reference generator, indicator, time interval to code converter, temporary storage register, signal register block, mean calculation unit the frequency of rotation per cycle, a power frequency measuring unit, an acceleration and non-uniformity coefficient storage unit, a clock pulse generator, a preparation for operation, the speed sensor being connected to the first signal input of a time interval converter to a code, the first information and second control outputs of which connected respectively to the first information and second control inputs of the temporary storage register, the third control input of which is connected to the output of the synchronization unit of the reference point of the angle marks, the output of the temporary storage register is connected to the first signal input of the signal register block, the second and third control inputs of which are connected respectively to the angle label setter of the cycle and the output of the angle label number setter of the cylinders, one of the outputs of the signal register block through the average calculation unit rotational speed values per cycle is connected to one of the inputs of the level selector, the second input of which is connected to the frequency measuring frequency setter, and the output is connected to the first input of the setter measuring the angle marks of the cylinders and with the fourth control input of the signal register block, the second output of the signal register block is connected to the first signal input of the differentiator, the first output of which is connected to the indicator through the acceleration storage unit and calculating the unevenness coefficient, and the second output is connected to the second input of the angle number generator cylinder marks, the second control inputs of the time interval converter into the code and the differentiator are connected to the output of the clock generator, installation inputs: the third the differentiator, the second synchronization block of the reference point start of the angle marks and the block for calculating the average value of the rotational speed per cycle, the fourth register of temporary storage, the fifth block of signal registers are connected to the preparation circuit, the block of the converter of the time interval into code contains a recording control trigger, two coincidence circuits, a clock counter and a recording control counter, the first counting input of the recording control trigger being the first signal input of the time interval converter into the code, the outputs of the recording control trigger are connected respectively to the first inputs of the coincidence circuits, the second inputs of which are interconnected and are the second control input of the time interval converter into the code, the output of the first coincidence circuit is connected to the first counting input of the clock counter, and the second output is connected to the counting input of the recording control counter, the first output of which is the second control input of the temporary storage register, the second output is connected to the second control input of the clock counter pulse, and the third output - to a second control input of the write control flip-flop.
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. A disadvantage of the known device is the low accuracy, especially when determining the unevenness of the cylinders and the imbalance of multi-cylinder engines with an increased coefficient of unevenness or idle (disabled) individual cylinders, due to a significant slowdown in the rotation of the crankshaft during the operating strokes of the faulty (with low power) or disabled cylinders, which extends to adjacent (according to the outbreak distribution diagram) cylinders and introduces distortion in the measurement leaving crankshaft accelerations determined work of the cylinders.
Задача заявляемого технического решения - упрощение, снижение трудоемкости и повышение точности диагностирования при определении технического состояния двигателей внутреннего сгорания в эксплуатационных условиях. The objective of the proposed technical solution is to simplify, reduce the complexity and increase the accuracy of diagnosis in determining the technical condition of internal combustion engines in operating conditions.
Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет в эксплуатационных условиях упростить и значительно снизить трудоемкость определения неравномерности работы и неуравновешенности многоцилиндровых двигателей за счет исключения необходимости нагрузки двигателя, а также повысить точность диагностирования за счет исключения влияния неисправных (или отключенных) цилиндров при измерении процессов, отражающих состояние соседних с ними по очередности срабатывания цилиндров. The proposed technical solution in comparison with the prototype allows to simplify and significantly reduce the complexity of determining the unevenness and imbalance of multi-cylinder engines by eliminating the need for engine load, as well as improving the accuracy of diagnosis by eliminating the influence of faulty (or disconnected) cylinders when measuring processes that reflect the state of the cylinders adjacent to them in order of operation.
Поставленная задача в способе решается тем, что непрерывно измеряют при многократных разгонах и выбегах двигателя без нагрузки средние значения в цикле работы двигателя, а также на рабочем такте каждого цилиндра, угловые скорости и ускорения коленчатого вала, измеряют амплитуды заданных гармонических составляющих ускорения, непрерывно измеряют в режиме разгона от минимальной частоты вращения холостого хода до максимальной 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 и 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. The problem in the method is solved by continuously measuring during multiple acceleration and coasting of the engine without load the average values in the engine cycle, as well as on the working cycle of each cylinder, angular velocities and accelerations of the crankshaft, measure the amplitudes of the given harmonic components of the acceleration, continuously measure in acceleration mode from the minimum idle speed to the maximum in the engine cycle with reference to the angle of rotation of the crankshaft instantaneous values of angular velocity and acceleration rooting of the crankshaft, select the specified harmonic components of acceleration, similarly measure the speeds and accelerations in the coast mode from maximum to minimum speed and when the engine reaches the specified speed, subtract these harmonic components and acceleration from the acceleration acceleration, determine the average values of the values obtained in each cylinder for the working stroke of its piston and their ratio they judge the degree of uneven operation of the cylinders, and by the amplitudes of the given harmonic components - about the degree of engine imbalance.
Поставленная задача в устройстве достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены вторые дифференциатор и селектор уровня, блок цифровых перестраиваемых фильтров, задатчик номеров гармоник, вычислитель среднего значения и максимумов, задатчик уровня неуравновешенности, а в блок хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности и в индикатор - дополнительные входы, 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 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 отсчетов угловых меток, 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, а выход - со вторым входом индикатора. The task in the device is achieved by the fact that a second differentiator and a level selector, a block of digital tunable filters, a harmonic number calculator, an average value and maximum calculator, an unbalance level adjuster are additionally introduced into the known device, and an indicator of unevenness is stored in the acceleration storage unit and the calculation of the unevenness indicator - additional inputs, and the speed sensor is connected to the first signal input of the time interval converter into code, the first information and second unitary enterprise the branching outputs of which are connected respectively to the first information and second control inputs of the temporary storage register, the third control input of which is connected to the output of the synchronization block of the origin of reference marks, the output of the temporary storage register is connected to the first signal input of the signal register block, the second and third control inputs of which are connected respectively, with a set of angle labels of the cycle and the output of the set of numbers of angle labels of the cylinders, one of the outputs of the block of signal registers through the block in calculating the average value of the rotational speed per cycle is connected to one of the inputs of the first level selector, the second input of which is connected to the frequency measuring frequency setter, and the output - to the first input of the cylinder angle number number generator and to the fourth control input of the signal register block, the second output of the register block the signal is connected to the first signal input of the first differentiator, the first output of which is connected to the first input of the indicator through the unit for storing accelerations and calculating the coefficient of unevenness, and the second one - with the second input of the cylinder angle number number generator, the second control inputs of the time interval to code converter and the first differentiator are connected to the output of the clock generator, the installation inputs are the third of the first differentiator, the second block of synchronization of the reference point of the angle marks and the block of calculation of the average speed value per cycle, the fourth temporary storage register, the fifth block of signal registers are connected to the preparation for work, and the synchronization sensor is in series with it is one with the block for generating the origin of the corner marks and the block for synchronizing the origin of the angular marks, the output of the signal register block through the second differentiator is connected to the first input of the tunable digital filter block, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the cylinder angle mark number generator and the average calculation unit rotational speed values per cycle, the fourth input of which is connected to the harmonic number generator, and the output - with the input of the average value calculator and maxima, are the first the first and second outputs of which are connected to the second inputs of the acceleration storage unit and the calculation of the non-uniformity coefficient and the second level selector, the first input of which is connected to the instability level adjuster, and the output is connected to the second indicator input.
На фиг. 1-4 приведены диаграммы процессов в многоцилиндровых двигателях различной компоновки, поясняющие появление гармоник ускорения, отражающих повышенные неравномерность работы цилиндров и неуравновешенность двигателя (фиг. 1 - для компоновки 4-Р; фиг.2 - для компоновки 6-Р; фиг.3 - для компоновки 6-V с неравномерным чередованием впрысков; фиг.4 - для компоновок 8-V - (а, б) и 12-V, (в - д); фиг.5 - для компоновки 8-V при неработающем цилиндре). На фиг.6 приведена функциональная схема заявляемого устройства. In FIG. 1-4 are diagrams of processes in multi-cylinder engines of various layouts that explain the appearance of acceleration harmonics, reflecting increased unevenness of the cylinders and engine imbalance (Fig. 1 - for 4-P layout; Fig. 2 - for 6-P layout; Fig. 3 - for layout 6-V with uneven alternation of injections; figure 4 - for layouts 8-V - (a, b) and 12-V, (c - e); figure 5 - for layout 8-V with an idle cylinder). Figure 6 shows the functional diagram of the inventive device.
Заявляемый способ осуществляется в следующей последовательности. The inventive method is carried out in the following sequence.
В режиме разгона двигателя без нагрузки он нагружается собственными силами сопротивления и при неравномерной работе цилиндров, а также при повышенной неуравновешенности, в угловом ускорении коленчатого вала многоцилиндровых двигателей появляются составляющие с частотами
где φц - угол поворота коленчатого вала за цикл работы двигателя; φчв - угол чередования вспышек между соседними группами из двух и более цилиндров (при этом число групп в цикле работы двигателя четное); fц - частота цикла работы ДВС (для четырехтактных ДВС fц = 0,5 f, f - частота вращения коленчатого вала, Гц); к -номер гармонической составляющей.In the mode of acceleration of the engine without load, it is loaded with its own resistance forces and with uneven operation of the cylinders, as well as with increased imbalance, components with frequencies appear in the angular acceleration of the crankshaft of multi-cylinder engines
where φ C is the angle of rotation of the crankshaft per engine cycle; φ CV - the angle of alternation of flashes between adjacent groups of two or more cylinders (the number of groups in the engine cycle is even); f c - the internal combustion engine cycle frequency (for four-stroke internal combustion engines f c = 0.5 f, f is the crankshaft rotation frequency, Hz); k is the number of the harmonic component.
Гармоника же ускорения, кратная 4-й гармонике частоты вращения, отражает активные процессы горения топлива и создания положительного вращающего момента. The acceleration harmonic, which is a multiple of the 4th harmonic of the rotation frequency, reflects the active processes of fuel combustion and the creation of a positive torque.
Эти гармоники аналогичны гармоникам, проявляющимися в стационарном режиме работы ДВС под нагрузкой. These harmonics are similar to harmonics appearing in the stationary mode of ICE operation under load.
Как видно из диаграмм (фиг.1-4) для всех рассмотренных компоновок двигателя номера гармоник fк не превышает 3-й гармоники (для двигателей компоновок: 4-Р - 0,5-я и 1-я гармоники; 6-Р и 6-V - 0,5-я и 1,5-я гармоники; 8-V - 0,5-я и 2-я гармоники; 12-V - 0,5-я, 1-я и 3-я гармоники).As can be seen from the diagrams (Figs. 1-4) for all considered engine layouts, the harmonic number f k does not exceed the 3rd harmonic (for layout engines: 4-P - 0.5th and 1st harmonics; 6-P and 6-V - 0.5th and 1.5th harmonics; 8-V - 0.5th and 2nd harmonics; 12-V - 0.5th, 1st and 3rd harmonics )
Для определения неравномерности работы цилиндров при достижении двигателем в режиме разгона заданной (чаще всего номинальной) частоты вращения измеряют средние значения ускорений на участках рабочих ходов цилиндров. Затем в режиме выбега на этих же участках также определяют средние значения ускорений цилиндров, вычитают их алгебраически из полученных ускорений в режиме разгона и по ним определяют коэффициент неравномерности. To determine the non-uniformity of the cylinders when the engine reaches the specified (most often nominal) speed in the acceleration mode, average accelerations are measured on the sections of the cylinder strokes. Then, in the run-down mode, the average values of the accelerations of the cylinders are also determined in the same sections, they are subtracted algebraically from the obtained accelerations in the acceleration mode, and the unevenness coefficient is determined from them.
Однако при числе цилиндров больше 4-х, повышенной неравномерности (Кпер>10-15%) работы цилиндров и в особенности при наличии одного и более неработающих (в том числе отключенных каким-либо способом) цилиндров происходит резкое торможение двигателя на участках дефектных (или неработающих) цилиндров, приводящее к существенному снижению угловой скорости (провалу скорости) на этих участках (фиг.5). В результате при измерении ускорений в разгоне на участках рабочих ходов соседних цилиндров и расчете коэффициента неравномерности погрешность измерения резко возрастает, что приводит к существенному уменьшению достоверности диагностирования состояния двигателя.However, when the number of cylinders is more than 4, increased unevenness (K lane > 10-15%) of the cylinders, and especially when there are one or more idle (including disconnected in any way) cylinders, the engine brakes sharply in areas of defective ( or idle) cylinders, leading to a significant decrease in angular velocity (speed dip) in these areas (figure 5). As a result, when measuring accelerations in acceleration at sections of the working passages of adjacent cylinders and calculating the coefficient of unevenness, the measurement error increases sharply, which leads to a significant decrease in the reliability of diagnosing the state of the engine.
Для уменьшения этой погрешности необходимо из полного ускорения разгона при достижении двигателем заданной частоты вращения выделить с привязкой по углу поворота коленчатого вала составляющие ускорения, кратные заданным гармоникам, которые характерны для двигателя данной компоновки. Затем необходимо определить средние значения этих гармоник на соответствующих участках рабочих ходов цилиндров и вычесть их алгебраически из величин, полученных на этих участках в разгоне и выбеге. Результирующие величины отражают активные процессы горения и создания положительного крутящего момента и используются для расчета коэффициента неравномерности по формуле:
где εimax и εimin - максимальное и минимальное значения ускорений, вычисленные на участках работы цилиндров в разгоне и выбеге: 
(εp, εв и εг - средние значения ускорений, измеренных в разгоне, выбеге и гармоник fk ускорения в разгоне на соответствующих участках работы цилиндров; к - число выделяемых гармоник ускорения для компоновки испытуемого двигателя).To reduce this error, it is necessary to select acceleration components that are multiples of the specified harmonics that are characteristic of the engine of this arrangement with full acceleration of acceleration when the engine reaches a given speed of rotation, with reference to the angle of rotation of the crankshaft. Then it is necessary to determine the average values of these harmonics in the corresponding sections of the working strokes of the cylinders and subtract them algebraically from the values obtained in these sections in acceleration and coast. The resulting values reflect the active processes of combustion and the creation of positive torque and are used to calculate the coefficient of unevenness by the formula:
where ε imax and ε imin are the maximum and minimum values of accelerations calculated on the sections of the cylinders during acceleration and coasting:
(ε p , ε c and ε g are the average values of accelerations measured in acceleration, coast and harmonics f k of acceleration in acceleration in the corresponding sections of the cylinders; k is the number of acceleration harmonics emitted for the assembly of the test engine).
Уровень амплитуд гармоник fк ускорения отражает степень неуравновешенности двигателя, в особенности возрастающую при отключении каким-либо способом части цилиндров в случае недогрузки двигателя. У двигателя данной марки всегда имеются допускаемые остаточные неуравновешенные силы и моменты, вызванные конструктивными и технологическими факторами. Уровень допустимой неуравновешенности двигателя при его испытании можно задать с помощью задания допустимых амплитуд гармоник fк ускорения. Превышение этого уровня свидетельствует о повышенной неуравновешенности двигателя.The level of amplitudes of harmonics f to acceleration reflects the degree of engine imbalance, especially increasing when some of the cylinders are disconnected in some way in case of engine underload. An engine of this brand always has permissible residual unbalanced forces and moments caused by structural and technological factors. The level of permissible imbalance of the engine during its testing can be set by setting the allowable amplitudes of harmonics f to acceleration. Exceeding this level indicates increased engine imbalance.
Устройство содержит датчик частоты вращения 1, преобразователь временного интервала в код 2, регистр временного хранения 3, датчик синхронизации 4, блок 5 формирования начала отсчета угловых меток, блок 6 синхронизации начала отсчета угловых меток, блок 7 регистров сигнала, задатчик 8 угловых меток цикла, задатчик 9 номеров угловых меток цилиндров, блок 10 вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, первый селектор уровня 11, задатчик 12 частоты измерения мощности, первый дифференциатор 13, блок 14 хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности, индикатор 15, генератор тактовых импульсов 16, схему подготовки к работе 17, второй дифференциатор 18, блок цифровых перестраиваемых фильтров 19, задатчик номеров гармоник 20, вычислитель среднего значения и максимумов 21, второй селектор уровня 22, задатчик уровня неуравновешенности 23. Блок 2 преобразователя временного интервала в код состоит из триггера управления записью, двух схем совпадений, счетчика тактовых импульсов, счетчика управления записью. Блок 10 вычисления среднего значения частоты вращения за цикл представляет собой микропроцессорную систему, содержащую регистр ввода, общую шину, центральный процессор, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), таймер, постоянное запоминающее устройство, управляющее устройство (дешифратор адреса). Датчик 1 частоты вращения соединен с первым сигнальным входом преобразователя 2 временного интервала в код, первый информационный и второй управляющий выходы которого соединены соответственно с первым информационным и вторым управляющим входами регистра 3 временного хранения. Третий управляющий вход регистра 3 через последовательно соединенные блок 6 синхронизации начала отсчета угловых меток и блок 5 формирования начала отсчета угловых меток связан с датчиком 4 синхронизации. Выход регистра 3 соединен с первым сигнальным входом блока 7 регистров сигнала, второй и третий управляющие входы которого связаны соответственно с задатчиком 8 угловых меток цикла и выходом задатчика 9 номеров угловых меток цилиндров. Один их выходов блока 7 соединен через блок 10 вычисления среднего значения частоты вращения за цикл с одним из входов первого селектора уровня 11, второй вход которого соединен с задатчиком 12 частоты измерения мощности, а выход - с первым входом задатчика 9 номеров угловых меток цилиндров и с четвертым управляющим входом блока 7 регистров. Второй выход блока 7 регистров связан с первым сигнальным входом первого цифрового дифференциатора 13, первый выход которого через блок 14 хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности соединен с индикатором 15, а второй - со вторым входом задатчика 9. Вторые управляющие входы преобразователя 2 и первого дифференциатора 13 соединены с генератором тактовых импульсов 16. Третий управляющий вход первого дифференциатора 13, вторые управляющие входы блока 10 вычисления среднего значения частоты вращения и блока 6 синхронизации, установочные входы: четвертый регистра 3 и пятый блока регистров 7 соединены со схемой 17 подготовки к работе. Выходы преобразователя 2 соединены с сигнальным и вторым управляющим входами регистра 3. The device comprises a speed sensor 1, a time interval converter into
Датчик 1 частоты вращения формирует стандартные импульсы, частота появления которых пропорциональна угловой скорости вращения вала ω, количество Nφ - углу поворота φ коленчатого вала двигателя. Последовательность этих импульсов преобразуется в преобразователе 2 временного интервала в код в последовательность чисел (кодов), которые через регистр временного хранения 3 последовательно поступают на информационный вход блока 7 регистров сигнала. Датчик синхронизации 4 формирует один импульс за цикл работы двигателя (для четырехтактного ДВС - за 720o). Момент появления импульса синхронизации соответствует определенному моменту цикла. Блок 5 формирования начала отсчета угловых меток выделяет передний фронт импульса датчика 4 синхронизации. Если на управляющем входе блока 6 синхронизации начала отсчета угловых меток стоит сигнал "0", с его выхода на третий управляющий вход регистра 3 временного хранения поступает сигнал, запрещающий запись информации в этот регистр. Если на управляющий вход блока 6 поступил импульсный сигнал "1", то с приходом первого импульса с блока 5 на выходе блока 6 появляется потенциал, разрешающий запись информации в регистр 3. После чего первое число, соответствующее первому временному интервалу с преобразователя 2, записывается в регистре 3. Поступающие затем коды временных интервалов с преобразователя 2 через регистр 3 записываются поочередно в блоке 7 регистров сигнала. Количество записанных кодов определяется числом угловых меток за цикл работы двигателя (для четырехтактного ДВС оно равно удвоенному числу Z угловых меток на коленчатом валу), т.е. числом регистров, разрешение на запись в которые поступило от задатчика 8 угловых меток цикла. Информация, хранящаяся в блоке 7, поступает с первого выхода на блок 10 вычисления среднего значения частоты вращения за цикл и со второго выхода - на первый сигнальный вход первого цифрового дифференциатора 13. Код числа, соответствующий среднему значению частоты вращения за цикл, поступает на первый вход первого селектора уровня 11, где сравнивается с кодом, выставленным задатчиком 12 частоты измерения мощности. Первый селектор уровня 11 непрерывно следит за изменяющейся в разгоне частотой вращения и фиксирует момент достижения двигателем заданного значения частоты nоп, при которой требуется определить мощность двигателя. Этому моменту соответствует сигнал на выходе первого селектора 11, который подается на четвертый управляющий вход блока 7 регистров и прекращает запись информации в регистры блока 7. Таким образом, в блоке 7 регистров хранятся числа, соответствующие 2Z (или 4Z) временным интервалам между соседними угловыми метками. В соответствие с выставленными задатчиком 9 номерами угловых меток начала Nφн и конца Nφк каждого из цилиндров на первый дифференциатор 13 подаются соответствующие коды и вычисляются ускорения на участках рабочих ходов цилиндров по известным формулам. Преобразование временных интервалов преобразователем 2 и управление дифференциатором 13 осуществляется с помощью генератора 16 тактовых импульсов. Вычисленные блоком 13 коды ускорения в разгоне и в выбеге подаются на блок 14 хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности.The speed sensor 1 generates standard pulses, the frequency of occurrence of which is proportional to the angular velocity of the shaft ω, the quantity N φ is the angle of rotation φ of the engine crankshaft. The sequence of these pulses is converted in the
Информация с блока 7 регистров сигнала, поступающая на блок 10 вычисления среднего значения частоты вращения, одновременно подается на первый информационный вход второго цифрового дифференциатора 18, второй управляющий вход которого соединен с генератором тактовых импульсов 16. Вычисленные вторым дифференциатором 18 коды мгновенных значений ускорений коленчатого вала за цикл работы двигателя подаются на первый информационный вход блока 19 цифровых перестраиваемых фильтров. На управляющие входы блока 19 подаются сигналы: на второй - с выхода задатчика номеров угловых меток цилиндров, на третий - с выхода блока 10 вычисления среднего значения частоты вращения за цикл, на четвертый - с задатчика номеров гармоник. В соответствии с этими управляющими сигналами в блоке 19 происходит перестройка фильтров на номера гармоник ускорения, соответствующих компоновке испытуемого двигателя и кратных заданной частоте вращения, выделение из суммарного сигнала ускорения коленчатого вала соответствующих гармоник, временное запоминание отсчетов мгновенных значений этих гармоник согласно номерам угловых меток цилиндров и их передача на информационный вход вычислителя 21 среднего значения и максимумов, в котором рассчитываются средние значения гармоник на участках рабочих ходов цилиндров и максимальные значения (амплитуды) гармоник fк. С первого выхода вычислителя 21 средние значения гармоник на участках рабочих ходов цилиндров поступают на второй информационный вход блока 14 хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности. В этом блоке рассчитывается коэффициент неравномерности по приведенной формуле (1). Коды максимальных значений (амплитуд) выделенных гармоник fк подаются на первый вход второго селектора уровня 22, на второй вход которого подаются коды с задатчика 23 уровня неуравновешенности, которые соответствуют допускаемым значениям амплитуд указанных гармоник. При превышении заданного допускаемого уровня сигнал подается на второй вход индикатора 15, на котором он высвечивается в абсолютной величине или в процентах.Information from the
Результаты измерения коэффициента неравномерности и ускорений εi отдельных цилиндров выводятся также при необходимости последовательно на индикатор 15. При подготовке устройства к работе с помощью схемы 17 подготовки к работе осуществляется сброс информации, хранящейся в регистре 3, блоке 7 регистров, блоке 10 вычисления среднего значения частоты и первом дифференциаторе 13, а также осуществляется подготовка к работе блока 6 синхронизации.The results of measuring the coefficient of non-uniformity and accelerations ε i of individual cylinders are also displayed, if necessary, sequentially on
В качестве датчика 1 частоты вращения может быть применен индукционный первичный преобразователь, устанавливаемый в корпусе напротив зубчатого венца маховика, с последующим включением триггера Шмитта и ждущего мультивибратора, формирующих импульсы стандартизированной длительности и амплитуды. Преобразователь 2 временного интервала в код построен по известной схеме. В качестве датчика 4 синхронизации может быть использован, например, датчик начала подачи или впрыска топлива в один из цилиндров в дизельных, датчик зажигания одного из цилиндров в карбюраторных двигателях. Блок 5 формирования начала отсчета угловых меток может включать в себя последовательно соединенные пиковый детектор, аналоговый дифференциатор и формирователь импульсов (триггер Шмитта). Постоянная времени заряда пикового детектора выбирается из условия неискаженного выделения переднего фронта виброимпульса впрыска, а разряда - из условия разряда емкости на 80 - 90% к моменту прихода следующего виброимпульса от впрыска топлива в тот цилиндр, на котором установлен вибродатчик. Применение такой схемы блока 5 позволяет устранить помехи от впрысков топлива в другие цилиндры и от соударения деталей. Блок 6 синхронизации начала отсчета угловых меток представляет собой статический триггер, на один из входов которого подаются импульсы с блока 5, а на второй - сигналы "0" или импульсный "1", которые подаются со схемы подготовки к работе по команде или с помощью кнопки. Разрядность преобразователя 2, регистра 3 и регистров блока 7 определяется требуемой погрешностью преобразования временного интервала. Задатчик угловых меток цикла 8 состоит из одного или более (в зависимости от числа марок контролируемых двигателей) декадных переключателей, при каждом положении которого определяется число 2Z регистров блока 7, на которые подается сигнал разрешения записи. Задатчик 9 номеров угловых меток цилиндров состоит из дешифратора, соединенного своими выходами с блоком регистров 7, десятичного счетчика числа цилиндров, соединенного своими выходами с управляющими входами дешифратора; схемы объединения ИЛИ, выход которой соединен со счетным входом счетчика, один вход - со вторым выходом первого дифференциатора 13, а второй вход через схему формирования переднего фронта - с выходом первого селектора 11; переключателя марки двигателя, соединенного своими выходами с информационными входами дешифратора. Дешифратор разбит на группы, число которых равно числу цилиндров для данной марки двигателя, т. е. определяется положением переключателя марки двигателя. Выходы каждой группы подсоединены к соответствующим управляющим входам блока 7 регистров сигналов. Количество этих выходов определяется числом угловых меток, приходящихся на рабочий такт контролируемого цилиндра. При установке переключателя в заданное положение на управляющие входы соответствующих групп дешифратора подается потенциал, разрешающий коммутацию регистров блока 7, при условии, что на других управляющих входах данной группы дешифратора имеется разрешающий потенциал от счетчика числа цилиндров. При появлении сигнала на выходе первого селектора 11 с помощью схемы выделения переднего фронта формируется импульс, который через схему ИЛИ подается на счетный вход десятичного счетчика числа цилиндров. С выхода "1" счетчика разрешающий потенциал поступает на управляющие входы той группы дешифратора, которая коммутирует регистры блока 7, содержащие информацию о рабочем такте первого цилиндра. Эта информация поступает в первый дифференциатор 13. По окончании вычисления ускорения на рабочем такте первого цилиндра со второго выхода первого дифференциатора 13 подается импульс через второй вход схемы ИЛИ на счетный вход счетчика числа цилиндров, с выхода "2" которого разрешающий потенциал подается на группу дешифратора, коммутирующую регистры, которые определяют временные интервалы на рабочем такте контролируемого цилиндра. Далее процесс повторяется. As a speed sensor 1, an induction primary converter can be used installed in a housing opposite the flywheel ring gear, followed by the inclusion of a Schmitt trigger and a waiting multivibrator, forming pulses of standardized duration and amplitude. The
Блок 10 вычисления среднего значения частоты вращения за цикл представляет собой арифметическое устройство (микроЭВМ), осуществляющее операцию нахождения среднего арифметического чисел, поступающих с блока 7 регистров, а также добавление последующего и вычитание первого числа, если n<nоп в разгоне n>nоп или в выбеге.
С блока регистров 7 сигнал проходит через регистр ввода на общую шину, откуда может быть передан в ОЗУ или непосредственно центральному процессору, который обменивается через общую шину с другими блоками системы. ОЗУ хранит (при необходимости) коды сигналов, поступающих с регистра ввода, а также промежуточные результаты вычисления процессора. Таймер задает ритм работы микропроцессорной системы. ПЗУ хранит константы и программу, реализующую алгоритм вычисления среднего значения частоты вращения за цикл. Управляющее устройство осуществляет взаимодействие блоков системы согласно заданному алгоритму: подключает регистр ввода, ОЗУ, ПЗУ или процессор к общей шине на прием или передачу информации. Центральный процессор осуществляет: суммирование 2Z чисел, поступающих с блока 7 регистров (Z - число угловых меток или число временных интервалов между соседними угловыми метками); перевод полученного числа, соответствующего временному интервалу поворота коленчатого вала на 720o, в мин-1 по известной формуле; нахождение среднего значения частоты вращения за два оборота; передачу полученного числа на первый селектор уровня 11; при выполнении неравенства n<nоп в разгоне или n>nоп в выбеге добавление кода следующего (2Z +1)-го числа и вычитание кода первого числа Z1. Первый селектор уровня 11 представляет собой цифровую схему сравнения кодов, поступающих с блока 10 и задатчика 12 частоты измерения мощности. Последний в свою очередь состоит из набора декадных переключателей (четыре переключателя), с помощью которых выставляется требуемая частота измерения мощности, дешифратора и регистра, формирующих на выходе код, соответствующий этой частоте. Первый дифференциатор 13 является арифметическим устройством (микроЭВМ), осуществляющим последовательный расчет ускорения на рабочем такте каждого из цилиндров по известной формуле. Необходимые для этого коды чисел, хранящихся в регистре 7, передаются на первый дифференциатор 13. Номера этих чисел определяются задатчиком 9. В качестве таймера, управляющего работой первого дифференциатор 13, может использоваться генератор 16 тактовых импульсов (он может также управлять работой блоков 10, 14 и 18). Блок 14 хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности построен аналогично блоку 10. ОЗУ хранит Iц отсчетов (Iц - число цилиндров), измеренных в разгоне, столько же на выбеге и промежуточные результаты вычислений, обеспечивающие нормальное функционирование центрального процессора. Процессор осуществляет: алгебраическое вычитание из кодов чисел ускорений, измеренных в разгоне на соответствующих участках цилиндров, которые поступают в блок 14 с дифференциатора 13, кодов чисел, измеренных на выбеге, и кодов чисел, поступающих с вычислителя 21 среднего значения и максимумов; нахождение максимального и минимального значений полученных ускорений; вычисление коэффициента неравномерности по формуле (1). При недостаточном быстродействии блока 14 для обеспечения расчетов при быстром переходе с режима разгона на выбег емкость блока регистров 7 может быть увеличена дополнительно для хранения 2Z отсчетов, измеренных на выбеге. Результаты вычисления индицируются на цифровом табло (индикаторе 15). В качестве схемы 17 подготовки к работе может выступать кнопка, соединенная с формирователем импульсов. Устройство второго дифференциатора 18 аналогично устройству первого дифференциатора 13 за исключением того, что он вычисляет мгновенные значения углового ускорения в течение всего цикла работы двигателя. Блок 19 цифровых перестраиваемых фильтров представляет собой набор параллельных фильтров, настроенных на частоты fк, которые перестраиваются в соответствии с заданной частотой вращения, на которой производится измерение. Цифровые фильтры могут быть построены по типовой схеме (например, реализующий быстрое преобразование Фурье), в том числе и на микроЭВМ.From the block of
Задатчик 20 номеров гармоник может состоять из декадного переключателя, с помощью которого включаются в работу фильтры, настроенные на частоты fк, характерные для компоновки испытуемого двигателя.The
Вычислитель 21 среднего значения и максимумов может быть построен аналогично блоку 10 и осуществляет операцию нахождения на участках рабочих ходов цилиндров среднего арифметического значения чисел, поступающих с блока 19 цифровых перестраиваемых фильтров, а также нахождение максимальных значений (амплитуд) гармоник fк.The
Второй селектор уровня 22 построен аналогично первому селектору 11 и осуществляет сравнение кодов, поступающих с вычислителя 21 и задатчика 23 уровня неуравновешенности. Задатчик 23 уровня выполняется аналогично задатчику 12 частоты измерения мощности. С помощью набора декадных переключателей выставляется требуемый уровень гармоник fк, с помощью дешифратора и регистра формируется код, который поступает на вход второго селектора уровня 22.The
Служебные связи между вычислительными блоками 10, 13, 14, 18, 19, 21 и остальными ("запрос на прерывание", "готовность к обслуживанию внешних устройств" и др.) на фиг. 6 не показаны как несущественные. Принцип действия предлагаемого устройства при определении индикаторной мощности отдельных цилиндров двигателя без их отключения заключается в измерении в разгоне на участке работы проверяемого цилиндра среднего значений ускорений, среднего значения гармоник fк, затем в выбеге на этом же участке (или наоборот) и вычитание (алгебраически) второго и третьего значений из первого. Для этого с помощью преобразователя 2 временные интервалы между соседними угловыми метками преобразуются в код и с момента поступления с блока 6 синхронизации на регистр 3 разрешающего потенциала, вызванного появлением сигнала с датчика 4, они проходят через регистр 3 в блок 7 регистров и последовательно записываются. Количество чисел (кодов), хранящихся в регистре 7 (длина массива), определяется задатчиком 8. Нумерация чисел в соответствии с их положением в цикле работы двигателя определяется задатчиком 9. Коды чисел из блока 7 поступают в блок 10, где происходит вычисление среднего значения частоты вращения за цикл (за 2 или 4 поворота коленчатого вала на угол 360o). Полученное значение сравнивается в селекторе 11 с опорным значением, установленным заранее задатчиком 12, и в случае их равенства сигнал с выхода селектора 11 подается на четвертый управляющий вход блока 7 регистров, который прекращает дальнейшую запись в него чисел. Если же измеренное n меньше требуемого nоп, то блок 10 производит добавление кода следующего числа: (2Z+1)-гo или (4Z+1)-гo и вычитание кода первого числа. С момента прекращения записи чисел в блок 7 производится их последовательная пересылка в первый цифровой дифференциатор 13, в котором происходит вычисление ускорений на рабочих тактах цилиндров по известным формулам. Коды рассчитанных ускорений передаются последовательно в блок 14 хранения ускорений и вычисления коэффициента неравномерности. Блок 14 осуществляет хранение ускорений, вызванных работой отдельных цилиндров в разгоне и в выбеге (которые поступают с дифференциатора 13), алгебраическое вычитание из ускорений разгона ускорений выбега и гармоник fк на участках работы цилиндров, расчет коэффициента неравномерности и последовательный вывод на цифровое табло индикатора 15 (в автоматическом или ручном режимах) ускорений, вызванных работой отдельных цилиндров, в разгоне (за вычетом средних значений гармоник fк) и выбеге, а также всех цилиндров вместе и рассчитанного коэффициента неравномерности. Измеренные ускорения в разгоне, выбеге и их алгебраическая разность характеризуют соответственно эффективную мощность, мощность потерь и индикаторную мощность, а также соответствующие полные мощности двигателя. При желании, умножив ускорения на постоянный для данной марки двигателя коэффициент, можно индицировать мощность в киловаттах. При определении мощности двигателя в целом работа устройства аналогична за исключением того, что расчет ускорения производится при использовании всех 2Z (или 4Z) чисел, хранящихся в блоке 7. Этот режим определяется задатчиком 9. Перед началом измерений оператором устанавливается с помощью задатчика 8 требуемая длина массива чисел, записываемых в блок 7, с помощью задатчика 9 осуществляется нумерация отсчетов, хранящихся в блоке 7, в соответствии с чередованием рабочих тактов цилиндров. С помощью задатчика 20 устанавливаются номера гармоник, выделяемых блоком 19 цифровых фильтров, а с помощью задатчика 23 - допускаемый уровень неуравновешенности ДВС. С помощью схемы 17 осуществляется установка в исходное состояние регистра 3, блоков 7 и 10, первого дифференциатора 13, триггер блока 6 устанавливается в одно из устойчивых состояний. С ее помощью может осуществляться установка в исходное состояние также блоков 18, 19 и 21. С приходом импульса синхронизации с датчика 4 триггер блока 6 устанавливается в другое устойчивое состояние, при этом блокируется первый вход блока 6 и дается разрешение на запись в регистре 3 кода, поступающего с преобразователя 2. Таким образом, первый временной интервал, записанный в блок 7, соответствует одной и той же угловой метке, следующей непосредственно за началом впрыска топлива в цилиндр, на котором установлен датчик 4. Так как вход блока 6 заблокирован, то в блоках 7 и 21 хранятся отсчеты, начиная с первой угловой метки. Далее в разгоне и выбеге указанная угловая метка служит опорной и определяет нумерацию отсчетов, хранящихся в блоках 7 и 21. Погрешность, вносимая несовпадением опорного импульса с импульсом впрыска, не превышает интервала между соседними угловыми метками и при достаточно большом их числе (больше 100) вносимая погрешность ничтожна. Кроме того, после впрыска до момента начала горения газовые силы, характеризующие индикаторную мощность цилиндра, еще не формируют положительного ускорения.Service communications between
В режиме разгона двигателя импульс впрыска топлива может расширяться и появляются дополнительные всплески, которые могут быть приняты за начало впрыска топлива. Так как с ростом частоты вращения впрыск топлива смещается в сторону позднего угла и, кроме того, между моментами впрыска и начала горения еще не создается положительного ускорения коленчатого вала, а также с учетом того, что впрыск топлива на выбеге отсутствует, то с целью повышения помехоустойчивости измерений возможно выделить опорную угловую метку только один раз - в стационарном режиме частоты вращения или в начале разгона. In the acceleration mode, the fuel injection pulse can expand and additional bursts appear, which can be taken as the start of fuel injection. As the fuel injection shifts toward a late angle with increasing speed and, in addition, there is still no positive acceleration of the crankshaft between the moments of injection and the start of combustion, as well as the fact that there is no fuel injection on the coast, in order to increase noise immunity measurements it is possible to select the reference corner mark only once - in a stationary mode of rotation speed or at the beginning of acceleration.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 866432, кл. G 01 М 15/00, 1981.Sources of information
1. USSR copyright certificate 866432, cl. G 01
2. Авторское свидетельство СССР 1629777, кл. G 01 М 15/00, 1988. 2. Copyright certificate of the USSR 1629777, cl. G 01
3. Авторское свидетельство СССР 1183846, кл. G 01 L 23/08, 1983. 3. USSR copyright certificate 1183846, cl. G 01
4. Авторское свидетельство СССР 1789898, кл. G 01 L 23/08, 1993. 4. Copyright certificate of the USSR 1789898, cl. G 01
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001107684/06A RU2208771C2 (en) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | Method of and device for checking condition of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001107684/06A RU2208771C2 (en) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | Method of and device for checking condition of internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001107684A RU2001107684A (en) | 2003-02-27 |
| RU2208771C2 true RU2208771C2 (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=29209418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001107684/06A RU2208771C2 (en) | 2001-03-21 | 2001-03-21 | Method of and device for checking condition of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2208771C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541072C2 (en) * | 2012-06-20 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет | Method of ice diagnostics and device to this end |
| RU2694108C1 (en) * | 2018-05-21 | 2019-07-09 | Общество с ограниченной ответственностью "РедСистемс" | Method for determining technical state of internal combustion engines and device for its implementation |
| RU2702638C1 (en) * | 2019-03-07 | 2019-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine |
| RU2721992C1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for determining technical state of internal combustion engines and device for implementation thereof |
-
2001
- 2001-03-21 RU RU2001107684/06A patent/RU2208771C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541072C2 (en) * | 2012-06-20 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет | Method of ice diagnostics and device to this end |
| RU2694108C1 (en) * | 2018-05-21 | 2019-07-09 | Общество с ограниченной ответственностью "РедСистемс" | Method for determining technical state of internal combustion engines and device for its implementation |
| RU2721992C1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-05-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for determining technical state of internal combustion engines and device for implementation thereof |
| RU2702638C1 (en) * | 2019-03-07 | 2019-10-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Method for evaluation of technical condition of cylinder-and-piston group of internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3972230A (en) | Detecting malfunction in cylinders of internal combustion engines | |
| RU2082139C1 (en) | Method of and device for diagnosing condition of internal combustion piston engine | |
| US4044235A (en) | Method and apparatus for determining smooth running operation in an internal combustion engine | |
| AU644103B2 (en) | Engine diagnostic apparatus and method | |
| US3942365A (en) | Power test means and method for internal combustion engines | |
| JP2007198368A (en) | Misfire detecting device of internal combustion engine | |
| US5709192A (en) | Method for determining the differences between non-uniform cylinder torque moments in an internal combustion engine and application of the method | |
| JPS63241330A (en) | Method and device for inspecting internal combustion engine | |
| US5359519A (en) | Process and device for measuring the torque of an internal combustion heat engine taking into consideration, in particular, the recirculation of exhaust gases and residual burnt gases and excess oxidant | |
| RU2208771C2 (en) | Method of and device for checking condition of internal combustion engine | |
| RU2694108C1 (en) | Method for determining technical state of internal combustion engines and device for its implementation | |
| US3994160A (en) | Acceleration burst test apparatus and method for internal combustion engines | |
| CA1038452A (en) | Method and apparatus for determining the timing angle in internal combustion engines | |
| US5631411A (en) | Method and apparatus for engine monitoring | |
| US3939397A (en) | Method and apparatus for determining the timing angle in internal combustion engines | |
| US5503009A (en) | Method for recognizing irregular combustions in a cylinder of an internal combustion engine | |
| US4520449A (en) | Phase angle detector | |
| RU99108635A (en) | METHOD FOR DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES AND AN EXPERT SYSTEM FOR ITS IMPLEMENTATION | |
| RU1789898C (en) | Device for measuring power of internal combustion engine cylinders | |
| RU2541072C2 (en) | Method of ice diagnostics and device to this end | |
| RU2434215C2 (en) | Method for determining technical state of internal combustion engine with complex control system | |
| JPH02112646A (en) | Misfire detector for multicylinder internal combustion engine | |
| RU2721992C1 (en) | Method for determining technical state of internal combustion engines and device for implementation thereof | |
| US4453402A (en) | Method and apparatus for determining the position of a piston in the cylinder of a reciprocating engine | |
| Ribbens et al. | Torque Nonuniformity Measurements in Gasoline Fueled Passenger Cars Equipped with Automatic Transmission—Theory and Experimental Results |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040322 |