Измерение угла опережения зажигания

Устройство для измерения угла опережения зажигания четырехтактных карбюраторных двигателей

Одним из распространенных методов проверки системы зажигания, в частности угла опережения зажигания, является стробоскопический, при котором импульс высокого напряжения на свече первого цилиндра поджигает стробоскопическую лампу, дающую в момент начала зажигания вспышку, освещающую метку шкива коленчатого вала и метку-выступ на крышке блока цилиндров. Если при вспышке подвижная метка шкива коленчатого вала совпадает с неподвижной на крышке блока цилиндров, значит зажигание установлено правильно, а плавное взаимное смещение подвижной метки относительно неподвижной при увеличении числа оборотов говорит об исправной работе центробежного регулятора опережения зажигания. Такой визуальный метод, хоть и наглядный, но обладает некоторыми недостатками. Первый - это то, что измерения нельзя производить во время движения, что приводит к значительным неудобствам, и второй - это низкая точность измерения, так как измерение производится “на глаз”. Прибор, разрабатываемый в данной курсовой работе позволяет производить измерения во время движения, и с точностью до Dj=±0,1°. Кроме этого параллельно можно измерять количество оборотов коленчатого вала.

Принцип работы и методика измерения.

Прибор имеет два входа, на которые подаются сигналы от датчиков. На один вход поступает сигнал датчика количества оборотов коленчатого вала, который представляет собой импульс с амплитудой равной 5В. Этот импульс вырабатывается в тот момент, когда поршень (например первого цилиндра) находится в верхней мертвой точке. На второй вход поступает сигнал от другого датчика, который вырабатывает такой же импульс, но в момент зажигания. Результаты измерений отображаются на индикаторе, при этом прибор в зависимости от режима роботы отображает либо угол опережения зажигания, либо частоту вращения коленчатого вала. Режим работы определяется положением переключателя.

Методика измерения угла следующая. Угол опережения зажигания можно определить по формуле:

, где Т_с1 - период вращения коленчатого вала, Т_с2 - время между зажиганием и нахождением поршня в верхней мертвой точке.

Измерение периода заключается в сравнении измеряемого интервала времени Т_с с дискретным интервалом, воспроизводящим единицу времени. Это достигается заполнением измеряемого интервала Т_с импульсами с известным образцовым периодом следования Т_обр <<Т_с - преобразованием интервала в отрезок периодической последовательности импульсов, число которых, пропорциональное интервалу Т_с , подсчитывается.

Рис. 1.

При подаче на вход “Датчик 1” импульса количества оборотов включается счетчик, который подсчитывает счетные импульсы образцового генератора (Счетчик 1 см. рис.1). При поступлении на вход “Датчик 2” импульса зажигания включается второй счетчик. Счетчики продолжают считать временные интервалы до тех пор пока на вход “Датчик 1” снова не придет импульс, после чего счетчики останавливаются.

Число просчитанное первым счетчиком будет пропорционально периоду оборотов коленчатого вала, а число на втором счетчике - пропорционально времени между зажиганием и нахождением поршня в верхней мертвой точке.

Аппаратное обеспечение.

Структурная схема устройства показана на рис.2. Прибор выполнен на базе восьмибитового микропроцессора Z-80. Измерительная процедура всегда начинается с измерения периода. С генератора импульсов на таймер непрерывно поступают счетные импульсы. С приходом стробирующего импульса с Датчика1 запускается Счетчик1, роль которого выполняет таймер. С приходом сигнала с Датчика2 запускается Счетчик2. Когда вновь появляется сигнал от Датчика1, таймер останавливает Счетчик1 и Счетчик2. После чего, микропроцессор считывает значение с обоих счетчиков, причем, число на Счетчике1 будет пропорционально Т_с1 , а на Счетчике2 - Т_с2 .

Рис. 2.

Таким образом получив значения Т_с1 и Т_с2 микропроцессор вычисляет угол опережения зажигания и выводит результат на индикатор. При этом проверяется через устройство ввода/вывода (роль которого выполняет логический элемент И) состояние переключателя режима роботы, и в соответствии с этим на индикаторе отображается либо угол, либо частота вращения коленчатого вала. Данные о сегментах поступают на индикатор через регистр, а выбор разряда осуществляется с помощью регистра и дешифратора.

Выберем частоту генератора счетных импульсов. Диапазон вращения коленчатого вала лежит в пределах от 600 до 6000 об/мин. т.е. от 10 до 100Гц. Пусть максимальное значение счетчика будет равно 60000. Отсюда следует, что при минимальное частоте ( т.е. при максимальном периоде) 10Гц и значении счетчика 60000, частота счетных импульсов будет равна 600 000Гц. Принимаем частоту счетных импульсов равной 500 КГц, так как ее легче получить с помощью простого делителя частоты.

Оценим погрешность дискретности, которая возникает вследствие того, что периодическая последовательность счетных импульсов и заполняемый ими стробирующий импульс в общем случае - сигналы несинхронные. Максимальное значение абсолютной погрешности дискретности измерения периода DТ=±Т_обр =±2мкс, т.е. составляет ±1 младшего разряда счета. Наибол

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать