УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для измерения параметров дизельного двигателя.
Известно устройство для измерения параметров дизельного двигателя, содержащее размещенный внутри корпуса форсунки пьезодатчик, блок обработки информации и измеритель параметров работы двигателя (патент США № 5.479.902 по Кл. НКИ 123-498 от 02.02.96 г.).
Недостатком данного устройства является его относительно низкая чувствительность для контроля таких параметров, как обороты двигателя и количества топлива, поданного в форсунку. Кроме того, данное устройство не позволяет контролировать угол опережения впрыска топлива.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство для измерения параметров дизельного двигателя, содержащее пьезодатчик, размещенный в корпусе держателя, закрепляемого на топливной трубке дизельного двигателя, при этом пьезодатчик соединен через усилитель с высокочастотным фильтром, и блоком обработки, включающем схему блокировки с задержкой и измеритель параметров, соединенный со стробоскопом и тахометром (заявка №2000127861 от 09.11.2000 г).
Недостатком данного устройства является относительно низкая чувствительность устройства, обусловленная тем, что при наличии сильной выбрации двигателя возникает паразитный сигнал помехи на выходе пьезоэлемента, который мешает работе устройства. В этом случае повышение полосы пропускания фильтра высокой частоты не дает положительных результатов, т.к. сам полезный сигнал имеет ограниченный спектр в области высоких частот и чрезмерное повышение полосы пропускания фильтра приведет к снижению уровня полезного сигнала на выходе устройства.
Кроме того есть необходимость уменьшить нижнюю границу полосы пропускания устройства так как процессы механических деформаций воспринимаемые пьезоэлементом для некоторых двигателей существенно низкочастотны. Фильтр высоких частот описанного прототипа в таком случае не позволит работать с сигналами таких устройств.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель заключается в повышении чувствительности устройства и расширения возможности его использования в автомобилях, работающих как при сильной, так и слабой вибрациях двигателя.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для измерения параметров дизельного двигателя, содержащим пьезодатчик, размещенный в корпусе держателя, закрепляемого на топливной трубке дизельного двигателя, при этом пьезодатчик соединен через усилитель с высокоточным фильтром и блоком обработки информации, пьезодатчик выполнен в виде двух однотипных пьезоэлементов, соединенных между собой последовательно и противофазно, а корпус держателя выполнен в виде прищепки с полостями, в которых размещены пьезоэлементы и усилитель.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства для измерения параметров дизельного двигателя. На фиг.2 - общий вид держателя, выполненного в виде прищепки.
Устройство содержит пьезодатчик, выполненный в виде двух однотипных пьезоэлементов 1 и 2, соединенных последовательно и противофазно, усилитель 3 выход которого соединен с высокочастотным фильтром 4, выход которого соединен с блоком обработки 5.
Блок обработки снабжен компаратором, схемой блокировки с задержкой и измерителем параметров (указанные элементы на схеме условно не показаны).
Блок обработки соединен со стробоскопом 6 и тахометром 7.
Пьезоэлементы 1 и 2 размещены в полостях держателя 8, выполненного в виде прищепки. Там же расположен и усилитель 3.
Устройство работает следующим образом. Прищепка 8 с размещенными в ней пьезодатчиком, состоящим из 2-х пьезоэлементов и усилителем 3 крепится на топливной трубке дизельного двигателя.
При работе двигателя во время впрыска топлива, происходит кратковременное расширение топливной трубки, по которой подается порция топлива, и в результате деформации пьезодатчика, имеет место прямой пьезоэффект с получением электрического сигнала. Через усилитель и фильтр высокой частоты сигнал поступает в блок обработки 5. Для эффективной фильтрации при сильной вибрации, при работе двигателя, выполнение пьезодатчика в виде двух однотипных пьезоэлементов, включенных противофазно, позволяет существенно снизить полосу пропускания устройства, повысив тем самым уровень полезного сигнала. Синфазный сигнал помехи, возникающий на выходе пьезоэлементов при этом будет подавлен. Наличие стробоскопа и тахометра позволяет подсчитывать количество импульсов в единицу времени и определять обороты двигателя и угол опережения впрыска топлива.
В устройстве возможно также использование дифференциального усилителя с подключением каждого из пьезодатчиков на свой вход.
Таким образом, предложенное устройство имеет более высокую чувствительность при более низкой полосе пропускания и позволяет устойчиво работать при сильной вибрации двигателя и использоваться с более широким классом двигателей и топливных систем.