устройство для анализа состава выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Устройство для анализа состава выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик фиксации состава выхлопных газов, блок измерения, выходы которого подключены к входам блока индикации, отличающееся тем, что датчиком фиксации состава выхлопных газов служит свеча зажигания в камере сгорания ДВС и в устройство введены высоковольтный трансформатор и амплитудный дискриминатор, первый вывод первичной обмотки высоковольтного трансформатора является информационным входом устройства, первый и второй выводы вторичной обмотки высоковольтного трансформатора соединены соответственно с первым и вторым входами амплитудного дискриминатора, выходы которого подключены к соответствующим входам блока измерения, второй вывод первичной обмотки трансформатора соединен с выводом датчика фиксации состава выхлопных газов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам диагностики автомобильных бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности к газоанализаторам состава выхлопных газов, и может быть использовано для оценки технического состояния ДВС.

Известно устройство для анализа состава выхлопных газов ДВС, содержащее датчик фиксации состава выхлопных газов, измерительный блок и блок индикации.

Поскольку принцип анализа состава выхлопных газов, осуществляемый известным газоанализатором, не связан с процессом образования СО и СН в ДВС, то известный газоанализатор позволяет уменьшить содержание СО регулировкой карбюратора в процессе регулировки при малых оборотах холостого хода за счет обеднения бензовоздушной смеси, однако, эти измерения не отражают действительного состава выхлопных газов ДВС, т.к. при неработающем цилиндре, например, неисправной свече или клапане, в рабочем режиме содержание СО в выхлопных газах увеличивается. Недостатком известного газоанализатора является также громоздкость прибора, необходимость, как правило, установки его на специальном стенде, наличие датчика (зонда) фиксации состава выхлопных газов, устанавливаемого в выхлопной трубе двигателя, и необходимость обслуживания высококвалифицированными специалистами, которые работают в контакте с выхлопными газами.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении точности измерения, снижении габаритов, удобстве и безопасности в эксплуатации. Технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее датчик фиксации состава выхлопных газов, блок измерения, выходы которого подключены к входам блока индикации, введены высоковольтный трансформатор и амплитудный дискриминатор, первый вывод первичной обмотки высоковольтного трансформатора является информационным входом устройства, первый и второй выводы вторичной обмотки высоковольтного трансформатора соединены соответственно с первым и вторым входами амплитудного дискриминатора, выходы которого подключены к соответствующим входам блока измерения, второй вывод первичной обмотки высоковольтного трансформатора соединен с выводом датчика фиксации состава выхлопных газов, которым служит свеча зажигания в камере сгорания ДВС.

На фиг. 1 представлена схема устройства для анализа состава выхлопных газов ДВС; на фиг. 2 график зависимости количественного состава выхлопных газов ДВС от состава рабочей (бензовоздушной) смеси в камере сгорания ДВС; на фиг. 3 график зависимости напряжения пробоя на свече зажигания от состава рабочей смеси.

Устройство для анализа состава выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания (фиг. 1) содержит высоковольтный трансформатор 1, амплитудный дискриминатор 2, измерительный блок 3, блок индикации 4, датчик фиксации состава выхлопных газов 5. На фиг. 1 также показана катушка зажигания 6.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с катушки зажигания 6 подается через первичную обмотку высоковольтного трансформатора 1 на свечу зажигания ДВС 5. В случае многоцилиндрового ДВС сигнал с катушки зажигания 6 через первичную обмотку высоковольтного трансформатора 1 поступает на распределитель тока высоковольтного напряжения, который распределяет импульсы на свечу зажигания соответствующего цилиндра ДВС. При этом импульс системы зажигания, поступающий на вход свечи зажигания 5, несет информацию о состоянии рабочей смеси в камере сгорания ДВС. Величина напряжения, при которой происходит пробой, зависит от состава рабочей смеси в камере сгорания ДВС (фиг. 3), количественный и качественный состав выхлопных газов ДВС (соответственно концентрации СО и СН) зависят от состава рабочей (бензовоздушной) смеси в камере сгорания ДВС по известной зависимости (фиг. 2). Сигнал, амплитуда которого пропорциональна напряжению пробоя, с вторичной обмотки трансформатора 1 подается сигнал на вход амплитудного дискриминатора 2 для снятия амплитудного тока напряжения пробоя. Амплитудный дискриминатор 2 работает на микроионизационном уровне изменения тока пробивного напряжения. Измерительный блок 3 обеспечивает согласование выходного сигнала для блока 4 индикации с составом смеси выхлопных газов по СО и СН, т. е. блок 3 тарирован по кривой пробивного напряжений тока. При достижении недопустимо высокой концентрации обогащенной бензовоздушной смеси блок 3 автоматически переходит на измерение с СО на Сн за счет резкого увеличения тока свечи зажигания.

Устройство устанавливается непосредственно на проверяемый ДВС или в кабину автомобиля. Проверка ДВС проводится при двух частотах вращения вала ДВС: на малых до 1000 мин^-1 и 0,8 номинала на холостом ходу. Устройство позволяет определить состав выхлопных газов без использования специального датчика (зонда) фиксации состава выхлопных газов, поскольку датчиком служит свеча зажигания в камере сгорания ДВС. Непосредственная связь устройства с процессом образования СО и СН в камере сгорания ДВС при любых неисправностях системы зажигания (неработающем цилиндре= не позволяет уменьшить содержание СО регулировкой карбюратора за счет обеднения бензовоздушной смеси, т.е. конструкция предлагаемого устройства позволяет измерить действительный состав выхлопных газов ДВС как при малых оборотах, так и в рабочем режиме.

Предлагаемое устройство не требует платинового чувствительного элемента или инфракрасного излучателя радиации, а также крайне неудобство в эксплуатации датчика (зонда) фиксации состава выхлопных газов, требующих постоянно профилактического ухода и обслуживания.

Удобство безопасно и нетоксично в эксплуатации, имеет малый вес, габариты, обеспечивает быстроту подключения и измерения, не требует специального обучения обслуживающего персонала, нет надобности в проверке ДВС на специальных стендах технического контроля ДВС автомобиля. Контрольные измерения состава выхлопных газов ДВС можно проводить в любом месте: в полевых условиях и т.п.