Устройство для регистрации кривой тепловыделения в цилиндре двигателя внутреннего сгорания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ . КРИВОЙ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В ЦИЛИНДРЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчик давления, усилитель, дифференцирующую цепочку, первую и вторую перемножающие схемы, первый и второй резисторы, осциллограф и функциональный генератор сигналов положения поршня, причем осциллограф iсвязан параллельно с первой перем .ножающей схемой через первьй резистор и с второй перемножающей схемой через второй резистор, датчик через усилитель подключен к первой перемножающей схеме непосредственно и ко второй схеме - через дифференцирующую цепочку, а функциональный генератор соединен с перемножающими схемами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности , в устройство включены первый и второйпотенциометры, а функциональный генератор выполнен в виде первого и второго магнитных барабанов, причем одноименные потенциометры включены в связи соответствующих т барабанов с перемножающими схемами. iX jf ifco-a bin ti 10 ( Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) С 01 М 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Sin®P

Жр

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Ilo делАм изОБРетений и ОткРьГпФ (21) 2609366/25-07 (22) 25.04 ° 78 (46) 15 .04.83. Бюл. М 14 (72) .В.Д. Карминский, Ю.A. Магницкий, H ° H. Чешков и A.Â. Голованов (71) Ростовский на-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 621. 43.531. 78 (088. 8) (56) 1. Патент CIIIA 9 3815410, кл, 73-115, 1974. (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ .

КРИВОИ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ В ЦИЛИНДРЕ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее датчик давления, усилитель, дифференцирующую цепочку, первую и вторую перемножающие схемы, первый и второй резисторы, осциллограф и функциональный генератор сигналов

„„Я0„„1012068 A положения поршня, причем осциллограф связан параллельно с первой перемножающей схемой через первый резистор и с второй перемножающей схемой через второй резистор, датчик через усилитель подключен к первой перемножающей схеме непосредственно и ко второй схеме — через дифференцирующую цепочку, а функциональный генератор соединен с перемножающими схемами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьзаения точности, в устройство включены первый и второй потенциометры, а функциональный генератор выполнен в виде первого и второго магнитных барабанов, причем одноименные потенциометры включены в связи соответствующих барабанов с перемножающими схемами.

10120б8

Изобретение относится к измери- зе сопровождающихся химическими ретельной технике и может быть исполь- акциями, имеет вид эовано для регистрации тепловыделе- а =dU+pà÷ Ж ния в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания и компрессоров. где dq — элементарное количество

Известно устройство для регистра- 5 тепла, отнесенное к 1 кг ции кривой тепловыцеления в цилинд- рабочего тела; ре двигателя внутреннего сгорания, dU — соответствующее изменение содержащее датчик давления, усили- внутренней энергии; тель, дифференцирующую цепочку, пер- P — давление; вую и вторую перемножающие схемы, 10 dV - соответствующее изменение первый и второй резисторы, осциллог- удельного объема. раф и функциональный генератор сиг- Изменение внутренней энергии моналов положения поршня, причем ос- жет быть представлено в виде циллограф связан параллельно с первой перемножающей схемой через пер- 5 V К- 1 К-1 вый резистор и с второй перемножаю- где R - газовая постоянная; щей схемой через второй резистор, К вЂ”. показатель адиабаты. датчик через усилитель подключен к С Учетом УРавнениЯ (2) Уравнение, первой перемножающей схеме непосред- (1) приводится к виду ственно и ко второй схеме - через p p ary) + Ф PdV ЧЙР р к дифференцирующую цепочку, а функцио- K-1 К-g K-g нальный генератор соединен с перем- ЧЗР ножающими схемами (1 ). . K-, (Ъ)

Однако такое устройство имеет Относя уравнение (3) к изменению пониженную точность регистрации кри- угла поворота,кривошипа двигателя ой тепловыделения, так как в нем с(,, получаем яе учитываются реальные свойства а к р av ч anal p- " {к,р ач+чЩ рабочего тела, а именно отношение a K (дд„+ K-1 у,-(K-ц)р Я! теплоемкостей в процессах при пос- (4- ) тоянном давлении и постоя нном объеме, где М вЂ” .масса газа в цилиндре ;

Кроме того данное устройство приЧ - объем цилиндра при повороте

Ф годно. только для машин с определен- кривошипа на угол ным радиусом кривошипа и диаметром С Учетом того, что g = qN, полуцилиндра. чим

Целью изобретения является повы- Ж= " КР Ч 1. шение точности. з5, =, 1 КР д, +", у ()

Указанная цель достигается тем, что в устройство для регистрации Для центрального кривошипа-шатункривой тепловыделения в цилиндре ного механизма изменение объема цидвигателя внутреннего сгорания, со- линдра связано с узлом поворота кридержащее датчик давления, усилитель, 40 пиФФеееипипуююию иепочиУ, ееРиую и юи РР(е;и + е пее() и (е1 вторую перемножающие схемы, первый 2 и второй резисторы, осциллограф и где F - площадь поршня; функциональный генератор сигналов R — радиус кривошипа; положения поршня, причем осциллог- 45 — отношение радиуса кривошипа раф связан параллельно с первой пе- к длине шатуна. ремножающей схемой через первый ре- Объем цилиндра при данном угле зистор и с второй перемножаюшей схе- поворота кривошипа описывается уравмой через второй резистор, датчик нением через усилитель подключен к первой Л . 2 перемножающей схеме непосредственно V=FR(1 comate+ »< <) (ч) и ко второй схеме — через дифференцирующую цепочку, а функциональный Подставляя. уравнение (б) и (7) генератор соединен с перемножающими 9 Уравнение (5) еполучим схемами, дополнительно включены пер— к вый и второй потенциометры, а фуйк- ad, к-1 " циональный генератор выполнен. в виде первого и второго магнитных бара- KP(91llL+ з;п2р() ((созе +)(gtq2 ) P1 банов, причем одноименные потенцио- < 2 < 2 age метры включены в связи соответствую- (в) щих барабанов с перемножающими схема-60 На основании полученной формулы .возможна регистрация кривой тепловыТеоретическое обоснование работы деления по углу поворота коленчатого устройс ва сводится к следующему. вала. Эта регистрация объективна на

Как известно, уравнение первого участке такта сжатия, так как только

-.закона термодинамики для процессов, 65 в этом случае показатель адиабаты

1012068

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор M. Бандура Техред И. Гайду Корректор М. Коста

Заказ 2748/51 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

К изменяется незначительно и это изменение слабо сказывается на полученных результатах. На чертеже изображена схема устройства.

На цилиндре двигателя 1 установлен датчик 2 давления ° Вырабатываемый датчиком 2 электрический сигнал усиливается в усилителе 3 и подаеъся на перемножающую схему 4 и дифференцирующую цепочку,5, -связанную с входом второй перемножающей схемы б. С валом двигателя жестко связаны магнитные барабаны, на которых записаны функции 1()=sf""+ 2 s|n 2с6

Ч (aL) = )-сов (,;. Л 51312 . пеРвый

2 2 магнитный барабан 7 связан с помощью первого потенциометра 8, в который вводится постоянно, коэффициент 1 FR 30

K с вторым входом перемножающей схемы 4 и магнитный барабан 9 связан с помощью потенциометра 10, в который

-.вводится постоянный коэффициент -25 к — FR . .с вторым входом перемножаю, К-1 щей схемы б.

Выходы перемножающих схем 4 и б связаны с первым и вторым резистора- ЗО ми ll и 12, которые, в свою очередь, связаны с измерительным или регистрирующим прибором (осциллографом) 13. дифференцирующая цепочка 5 и перемножающие схемы могут быть легко реализованы на операционных усилителях типа lуТ401. устройство работает следующим обра.soì.

Сигнал давления газа в цилиндре датчиком 2 превращается в электрический аналог 1 = Р(с6), который усиливается в усилителе 3 и поступает на вход первой перемножающей схемы 4.

На второй вход схемы 4 поступает с первого магнитного барабана 7 сигнал

9„(aL)=s naL+ — "2 sin 2d., умноженный с поI мощью первого потенциометра 8 на коэффициент FR.

К

К-1

Таким образом, с выхода перемножающей схемы 4 на первый резистор 11 поступает снгнап FRP(sinai> — sin 20)

K (Л

К-1 2

Одновременно сигнал давления поступает на вход дифференцирующей цепочки 5, затем на вторую перемножающую схему б и через второй резистор 12 попадает на осциллограф 13. При этом на схему б поступает также сигнал (FR 1- cos К+ — 91п 0(Л . 2

К-1 2 от второго потенциометра 10 и второ го барабана 9, который выдает сигнал

Ч (аЦ=1-созе(,+ — э ь aL.

2 2

Таким образом, на осциллограф поступает сигнал

$KPFR(s1naL+2sfn2aL +

+Гн(1-саайа — sin si) 1

)(. 2 ар

2 по которому производится регйстрация кривой тепловыделения.