柴油機(jī)上止點(diǎn)_曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)發(fā)生器

1、22內(nèi)購機(jī)車1996年第3期（總第265期）柴油機(jī)上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)發(fā)生器周勵(lì)紅22內(nèi)購機(jī)車1996年第3期（總第265期）22內(nèi)購機(jī)車1996年第3期（總第265期）周勵(lì)紅.廣州機(jī)務(wù)段.510010廣東省廣州市 收稿日期:1995 06-30.修回日期:1995-10-06相位比較器一端接輸入信號(hào)匕（0（即上止 點(diǎn)信號(hào)）另一端接比較信號(hào)幾（刀（即壓控振蕩© 1994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.hllp1概述在機(jī)車柴油機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)（如柴油機(jī)氣缸壓 力波形、

2、高壓油管壓力波形、針閥升程等）的檢 測系統(tǒng)中，柴油機(jī)各缸的上止點(diǎn)及曲軸轉(zhuǎn)角信 號(hào)是必不可少的。目前在用微機(jī)采集柴油機(jī)動(dòng) 態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)的測 址有多種，如光電式和磁電式等，前者信號(hào)整 形、放大比較容易實(shí)現(xiàn)，但光柵盤在機(jī)車上的安 裝位置難以實(shí)現(xiàn),且光柵盤本身的加工精度要 求較高，后者在機(jī)車上的安裝比較容易。但對東 風(fēng)4型機(jī)車柴油機(jī)現(xiàn)有盤車齒輪的輪齒配合磁 電轉(zhuǎn)速傳感器測量，由于輪齒數(shù)為102個(gè)，那么 每隔3. 52。取一個(gè)測量值，顯然不能滿足柴油 機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)的測量間隔要求，需在盤車齒輪上 貼磁片。若氣缸此力波形采樣信號(hào)選用1度的 分辨率，就得貼360個(gè)磁片，帶來了很大工作 疑

3、,且增加機(jī)車上臺(tái)檢測時(shí)間。為此，我們研制 了柴油機(jī)上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)發(fā)生器。該發(fā)生 器是采用集成電路實(shí)現(xiàn)360倍頻，來產(chǎn)生柴油 機(jī)每轉(zhuǎn)360個(gè)脈沖信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)氣缸壓力波形 采樣信號(hào)為1度的分辨率，從而滿足柴油機(jī)動(dòng) 態(tài)參數(shù)的測量間隔要求。2柴油機(jī)上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)發(fā)生器 的工作原理只用一個(gè)磁片對準(zhǔn)柴油機(jī)第一缸上止點(diǎn)， 磁電轉(zhuǎn)速傳感器的輸岀信號(hào)經(jīng)過整形、放大后 一路作為第一缸上止點(diǎn)信號(hào)輸入微機(jī)，一路經(jīng) 過360倍頻電路倍頻后作為曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)（即 氣缸壓力波形的采樣信號(hào)）輸入微機(jī)，原理框圖 如圖1所示。圖1柴油機(jī)上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)發(fā)生器原理框圖其中倍頻電路采用集成電路鎖相環(huán)原理設(shè) 計(jì)。鎖相環(huán)主

4、要包括三部分:相位比較器（亦稱 鑒相器），低通濾波器，壓控震蕩器（符號(hào)為 VCO）.鎖相環(huán)原理框圖如圖2所示.圖2諛相環(huán)原理框圖器的輸出信號(hào)，亦即曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)）比較器把 匕（門與XQ）的相位進(jìn)行比較產(chǎn)生一個(gè)與兩信 號(hào)的相位差成正比的輸岀電壓（即誤差電 壓）卩。（/）,#。（門再經(jīng)低通濾波器濾除高頻分量 后，便得到平均值電壓是控制電 壓，加在壓控振蕩器的控制端，使vco的振蕩 頻率九向輸入信號(hào)頻率人靠攏二者頻率差 迅速減小，直至這時(shí)兩個(gè)信號(hào) 的頻率相同，兩相位差保持恒定（同步），此時(shí)相 位鎖定。環(huán)路入鎖以后，鎖相環(huán)還具有“捕捉”信號(hào) 的能力，如果信號(hào)頻率£再發(fā)生變化（在鎖相 環(huán)的捕捉范

5、圍內(nèi)），鎖相環(huán)就再次捕捉倒人，并 強(qiáng)迫VCO鎖定在£上,鎖相環(huán)屬于負(fù)反饋系 統(tǒng)其信號(hào)流程如圖3所示。輸入 “ vxo%a）輸出負(fù)反饋圖3鎖相環(huán)信號(hào)流程框田鎖相環(huán)在具體應(yīng)用時(shí)非常靈活，如果人H 久，又要求兩者保持一定關(guān)系（例如比例關(guān)系或 差值關(guān)系），則可在負(fù)反饋線路匕插入一個(gè)運(yùn)算 器，如除法器-N、乘法器XN、加法器+ N、減 法器一N（圖4）,以滿足各種不同的工作需要。柴油機(jī)上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)發(fā)生器的 360倍頻電路是在負(fù)反饋線路中插入一個(gè)360 分頻器（圖5）。由于鎖相環(huán)屬于反饋系統(tǒng),運(yùn)算器是接在flVM -圖4負(fù)反饋線路插入的運(yùn)算器/i=上止點(diǎn)信號(hào)V#（r）交=360/5圖5負(fù)

6、反饋線路插入的360分頻器鎖相環(huán)的負(fù)反饋電路上，所以要想對輸入信號(hào) （上止點(diǎn)信號(hào)）360倍頻（作乘法運(yùn)算）必須使 用除法器（分頻器一 360）。該倍頻電路輸入轉(zhuǎn)速適應(yīng)范圍為300 1800r/min,所以完全能滿足東風(fēng)。型機(jī)車柴油 機(jī)4301000r/min的轉(zhuǎn)速要求。柴油機(jī)其它缸 的上止點(diǎn)和曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)由計(jì)算機(jī)按各缸的發(fā) 火順序推算岀，再加上缸號(hào)開關(guān)電路即可得到 柴油機(jī)所有缸的上止點(diǎn)和轉(zhuǎn)角信號(hào)。實(shí)際使用表明，柴油機(jī)上止點(diǎn)、曲軸轉(zhuǎn)角信 號(hào)發(fā)生器完全能夠跟蹤機(jī)車柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速的變 化，可滿足柴油機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)測試簡便、快捷、準(zhǔn) 確的要求。3蓋考文獻(xiàn)沙占友集成電路鎖相環(huán)的工作原理無線電.1987（8）.

7、22內(nèi)購機(jī)車1996年第3期（總第265期）22內(nèi)購機(jī)車1996年第3期（總第265期）【上接第30頁】葉片出口處的燃?xì)鈮毫ΓF(xiàn)產(chǎn)品的岀氣殼腔內(nèi) 下部燃?xì)獠灰着懦?，壓力較高，從結(jié)炭分布可 知，氣封圈下部結(jié)炭比其他位置嚴(yán)重。此外渦輪 葉片根部流岀的燃?xì)獠粦?yīng)受到岀氣殼體的阻 擋否則燃?xì)庠谶@里更易進(jìn)入氣封槽。（6）從結(jié)炭分布情況可見，氣封腔內(nèi)結(jié)炭 多在靜止的壁面上，輪盤上結(jié)炭較少。因此可以 將氣封槽加工在渦輪盤上,仍為軸向氣封，形如 三角皮帶輪。利用渦輪盤旋轉(zhuǎn)離心力的作用，可以減少燃?xì)飧Z入，也減輕氣封槽內(nèi)的結(jié)炭。6結(jié)語通過試驗(yàn)研究，在不同工況下得到了機(jī)油 回油腔和氣封腔內(nèi)壓力的定量分析，找岀渦輪 端油封漏油和氣封燃?xì)飧Z氣結(jié)炭的原因和發(fā)生 的工況。根據(jù)試驗(yàn)和分析結(jié)呆，提岀了一些解決 措施，為設(shè)計(jì)和運(yùn)用提供一些借鑒。22內(nèi)購機(jī)車1996年第3期（總第265期）22內(nèi)購