УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРОВОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к устройствам для контроля состояния двигателей внутреннего сгорания. Данное изобретение может быть успешно использовано для контроля цилиндрового давления как при пуске двигателя, так и в процессе его работы.
Известно, что перед пуском двигателя после продолжительной стоянки необходимо провернуть двигатель и удалить из цилиндров оказавшуюся там по какой-либо причине жидкость: вода, топливо, масло. Если этого не сделать, то может произойти гидравлический удар.
На двигателях средней и большой мощности в цилиндрах имеются специальные продувочные каналы с индикаторными вентилями, через которые и осуществляется удаление этой жидкости.
Операция открытия и закрытия вентилей, осуществляемая вручную, отнимает много времени, особенно для многоцилиндровых двигателей (16-18 цилиндров), поэтому мотористы ее всячески избегают, что ведет к большому риску получения гидравлического удара.
Известны также устройства и системы для контроля цилиндрового давления двигателя в процессе его работы, например переносные устройства фирм "Майгак", "Кистлер" или стационарные системы фирмы "Аутроника" и фирмы "АББ Цильдет".
Наиболее совершенной из них является система фирмы "Аутроника" {проспект фирмы "Autronica AS" MIP-Calculator NK-100; N-7005 Trondheim. Norway. 1997). Эта система выдает информацию как о пиковых давлениях - сгорания, сжатия, так и промежуточные.
Кроме того, она информирует о среднем индикаторном давлении и о работе топливовпрыска.
Однако, в операциях при пуске двигателя эта система никакого участия не принимает. В то же время эта система имеет очень сложную конструкцию, в которой задействовано несколько типов датчиков, в том числе аналоговые. Процесс настройки системы - юстировки нуля, очень сложен. Наличие электронных элементов, которые устанавливаются в машинном отделении вблизи от датчиков, снижает ее эксплуатационную надежность. Кроме того, система имеет высокую стоимость. Вследствие всего этого система не находит широкого применения.
Известно также устройство для контроля двигателя внутреннего сгорания (SU 1245901 А1, МКИ G 01 L 23/00). Устройство содержит электропневматические датчики давления с перекидными клапанами, устанавливаемыми в цилиндры двигателя, и объединенные общей магистралью с манометром и стравливающим вентилем, а так же регистратор величины давления.
Недостатком устройства является то, что конструкция клапана не обеспечивает устройству надежную регистрацию цилиндрового давления на отдельных режимах работы двигателя.
В основу настоящей полезной модели была положена задача разработать такую конструкцию устройства для контроля цилиндрового давления, в которой конструкция датчика давления была бы выполнена таким образом, чтобы обеспечивался надежный постоянный контроль цилиндрового давления на всех режимах работы двигателя.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для контроля цилиндрового давления, содержащем электропневматические датчики давления, устанавливаемые в цилиндры двигателя и объединенные общей магистралью с манометром и вентилем, а также регистратор
давления, каждый из электропневматических датчиков содержит корпус со штуцером и электрический контакт, соединенный с регистратором, установленные в корпусе перекидной дисковый клапан, размещенный между полостью измеряемого давления, сообщаемой через входной канал штуцера с полостью продувочного канала цилиндра двигателя, и полостью сравниваемого давления, сообщаемой с общей магистралью, и цилиндрическую пружину, размещенную одним концом на изолированном от корпуса штифте, соединенном с электрическим контактом, а другим - на центрирующем элементе дискового клапана, установленного с зазором в кольцевой проточке, выполненной на внутренней цилиндрической поверхности корпуса с образованием верхнего и нижнего седел, новым является то, что перекидной элемент выполнен в виде плоского диска, боковая поверхность которого имеет вид усеченного конуса, обращенного в сторону пружины.
Благодаря такому сочетанию конструктивных признаков стало возможным обеспечивать своевременное открытие и закрытие измеряемого и сравниваемого давлений при работе устройства и центровку клапана относительно корпуса на всех режимах работы двигателя, что и обеспечивает решение поставленной задачи.
Сущность настоящей полезной модели более подробно разъясняется нижеприводимым подробным примером его осуществления, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 схематично изображает конструкцию датчика для контроля цилиндрового давления, установленного на двигателе, в соответствии с заявляемым изобретением, продольный разрез;
фиг.2 - общая схема заявляемого устройства для контроля цилиндрового давления.
Устройство содержит датчики 1 (фиг.1) давления, устанавливаемые
в каждый цилиндр 2 двигателя. Каждый датчик 1 давления содержит корпус 3, колпачок 4, клапан 5, пружину 6, штифт 7, электрический контакт - клемму 8 и ниппель 9. Клемма 8 напрессована на хвостовик штифта 7. Штифт 7 с клеммой 8 изолированы от колпачка 4 втулкой 10.
Корпус 3 датчика 1 своим штуцером 11 вворачивается в гнездо 12 головки 13 цилиндра 2 двигателя, в которое прежде вворачивался индикаторный вентиль. При этом камера 14 цилиндра 2 двигателя через продувочный канал 15 соединяется с полостью 16 сравниваемого давления.
Полость 17 сравниваемого давления датчика 1 через ниппель 9 соединена с общей магистралью 19 (фиг.2). Полость 17 (фиг.1) измеряемого давления и полость 18 сравниваемого давления отделены друг от друга клапаном 5.
Клапан 5 датчика 1 в зависимости от режима работы двигателя может неподвижно находится на своем нижнем седле 18 полости сравниваемого давления, или попеременно от него отрываться, или перебрасываться с нижнего седла 18 на верхнее седло 19 и обратно. Через пружину 6 клапан 5 имеет постоянный контакт со штифтом 7 и клеммой 8. Клапан 5 относительно корпуса 3 центрируется с помощью плоского седла, имеющего боковую поверхность в виде усеченного конуса, обращенного в сторону пружины 6. Угол конусности лежит в пределах 10-20 градусов. При других углах конусности не обеспечивается точная посадка перекидного клапана, в результате чего не обеспечивается точный замер цилиндрового давления на отдельных режимах работы двигателя. Общая магистраль 20 (фиг.2) постоянно соединена с манометром 21 регистратора 22 давления, а через вентиль 23 может быть соединена с атмосферой. К регистратору 23 давления подключены также клеммы 8 (фиг.1) датчиков
1 давления и источник питания 24 (фиг.2). На корпусе регистратора 22 расположена панель 25 индикации.
Устройство работает следующим образом.
Перед запуском двигателя закрывают стравливающий вентиль 23 и начинают проворот коленчатого вала пусковым устройством.
Сжимаемый в камере 14 (фиг.1) воздух через канал 15, поступит в полость 17 измеряемого давления и, преодолевая усилие пружины 6, приподнимет клапан 5. При этом избыток воздуха через образовавшийся кольцевой зазор поступит в полость 16, а оттуда через нипель 9 (фиг.1) в магистраль 20 (фиг.2). Регистратор 22 в этот момент зафиксирует разрыв однопроводной электрической цепи клапаном 5 (фиг.1).
Сжимаемый воздух из цилиндров будет поступать через датчики в систему и кратковременно перекрывать доступ газов с помощью перекидного клапана. Как только система наполнится цилиндровым давлением и манометр укажет установившееся давление, регулярные вспышки на панели 22 индикации прекратятся. Останется индикация (вспышки) только тех цилиндров, в которых давление будет наибольшим, причем разница между вспышками будет составлять не более 1-2 кг/см.
Для того чтобы произвести замер цилиндрового давления достаточно открыть стравливающий вентиль 23 и наблюдая за показанием контрольного манометра определить максимальное цилиндровое давление по каждому отдельному цилиндру. Допускается открытие стравливающего вентиля от ноля до полной продувки системы, но время открытия системы не должно превышать одной минуты. После замера цилиндрового давления манометр вновь вернется в исходное положение. Если же отключить подачу топлива в цилиндр, то можно определять и степень сжатия в цилиндре.
Заявляемое устройство имеет простую конструкцию и технологично в изготовлении. Устройство надежно в эксплуатации и не требует высококвалифицированного обслуживания. Было изготовлено несколько опытных образцов заявляемого устройства, которые в настоящее время находятся в опытной эксплуатации и подтверждают свою надежность.