Билет 6

1)Устройство бортового диагностирования бензинового двигателя по мощности

Для датчика мощности необходимо 2 датчика: импульсный датчик момента, аналоговый датчик частоты вращения. Используется схема И на выходе которого формируется импульс длительность которого пропорциональна моменту на валу, а высота импульса пропорциональна частоте вращения вала на котором установлен датчик мощности. При сигнале RC-цепи получ импульсы на выходе формируют напряжение в виде уровня при этом уровень пропорционален механической мощности на валах=М*ώ.

Датчик частоты вращения выполнен: диск 60 выступов и 60 прорезей, на ПИЩ, диференцир цепи R1, R2, C1, импульсном диоде VD1. Датчик мощности необходимо устанавливать на валах соединяющих эл. Двигатель с насосом, компрессором и др. технологическим оборудыванием затраты на эксплуатацию которого очень велики.

2)Датчик перемещения рейки дизельного двигателя

Устройство имеет автоколебательный мультибратор выполненный на двух транзисторах VT1 и VT2, 4 резисторах R1, R2, R3, R4. При этом R1 и R4 коллекторные резисторы, а R2, R3 – базовые. В двух конденсаторах С1, С2 включенных между коллектором 1 и базой 2 коллектором 2 и базой 1.

Для измерения перемещения рейки, т.е осуществления преобразования её перемещения в напряжение на корпус ТНВД установлена катушка индуктивности L1 которая имеет очень малое сопротивление. Напряжение получаемое с выхода автоколебательного мультибраторы в виде прямоугольных импульсов из-за низкого сопротивления катушки индуктивности, внутри которой перемещается рейка ТНВД подаётся посредством конденсатора С3, транзистора ВТ3 и резистора Р5 на катушку индуктивности Л1, последовательно соединённого с конденсатором С4. С4 и Л1 образую последовательный резонансный контур. Для повышения чувствительности этого датчика необходимо, чтобы на малое перемещение рейки в нутрии катушки индуктивности, получилось большое изменение ХL.

Поэтому ώ выбираю 10000 рад/с и вследствие этого на малое перемещение рейки, напряжение на резисторе Р6 будет достаточно большим. Для дальнейшего повышения напряжения на малейшее перемещение рейки присоединяют конденсатор С4. Таким образом напряжение последует на резонансный контур. Если момент сопротивления движения машины постоянная величина, то рейка не перемещается.

Билет№8.

1.Функциональный расчёт датчика момента

Так как частота сигналов датчика, основанного на катушке индуктивности с магнитным сердечником, зависит от частоты вращения вала двигателя, а она изменяется то изменяется и частота сигналов подаваемых датчиком. В каждый промежуток времени она равна:

где: n - количество зубьев маховика.

Зазор между магнитным сердечником катушки индуктивности и венцом маховика принимаем равным 2мм. При этом зазоре обеспечивается точность снимаемого сигнала. Принимаем, что частота вращения вала двигателя машины изменяется от 1000 мин1 до 2600 мин1. Из-за того, что частота вращения вала двигателя претерпевает непрерывные изменения, делаем вывод, что непосредственное ее использование в качестве диагностического не представляется возможным.

При разгоне двигателя внутреннего сгорания уравнение движения записывается следующим образом:

где: I-приведённый момент инерции; ускорения коленчатого вала;

М_i -индикаторный момент двигателя; М _м -момент механических потерь.

М_дв -эффективный момент двигателя.

Определение времени разгона вала двигателя от 1000 мин^-1 до 2600 мин^-1 найдем из уравнения движения:

Для расчета используем внешнюю скоростную характеристику, разбивая частоту вращения на восемь частей через 200 мин^-1.

Определение суммарного времени разгона вала двигателя

T= dt₁ + dt₂+ dt₃+ dt₄+ dt₅+ dt₆+ dt₇+dt₈

Для проверки двигателя нам необходимо предельно-допустимое время разгона. Предельно-допустимое время разго­на принимаем на 10% больше номинального значения.

Таким образом, двигатель считается исправным, если время разгона его вала от частоты 1000 мин^-1 до 2600 мин^-1 является менее 2.2 секунд.

Для реализации операции дифференцирования может быть применена цепь, состоящая из конденсатора и резистора.

Д ля напряжения на выходе цепи имеем выражение

Н апряжение на выходе цепи будет пропорционально производной от напряжения на входе данной цепи, то есть цепь может быть применена для выполнения операции дифференцирования:

В момент появления прямоугольного импульса конденсатор 9 начинает заряжаться, напряжение на нем начинает возрастать по экспоненциальному закону:

Ёмкость конденсатора 9 вычислим по формуле:

C₉= τ_g/(R₈ + R₉)=2·10^-3/6.6·10^-3=0.3·10^-3Ф=0.3мкФ

Схема дифференцирующей цепи и напряжения на ее элементах