柴油机上止点_曲轴转角信号发生器

1、22內購机车1996年第3期（总第265期）柴油机上止点、曲轴转角信号发生器周励红22內購机车1996年第3期（总第265期）22內購机车1996年第3期（总第265期）周励红.广州机务段.510010广东省广州市 收稿日期:1995 06-30.修回日期:1995-10-06相位比较器一端接输入信号匕（0（即上止 点信号）另一端接比较信号几（刀（即压控振荡© 1994-2010 China .Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.hllp1概述在机车柴油机动态参数（如柴油机气缸压 力波形、

2、高压油管压力波形、针阀升程等）的检 测系统中，柴油机各缸的上止点及曲轴转角信 号是必不可少的。目前在用微机采集柴油机动 态参数的数据采集系统中，曲轴转角信号的测 址有多种，如光电式和磁电式等，前者信号整 形、放大比较容易实现，但光栅盘在机车上的安 装位置难以实现,且光栅盘本身的加工精度要 求较高，后者在机车上的安装比较容易。但对东 风4型机车柴油机现有盘车齿轮的轮齿配合磁 电转速传感器测量，由于轮齿数为102个，那么 每隔3. 52。取一个测量值，显然不能满足柴油 机动态参数的测量间隔要求，需在盘车齿轮上 贴磁片。若气缸此力波形采样信号选用1度的 分辨率，就得贴360个磁片，带来了很大工作 疑

3、,且增加机车上台检测时间。为此，我们研制 了柴油机上止点、曲轴转角信号发生器。该发生 器是采用集成电路实现360倍频，来产生柴油 机每转360个脉冲信号，以实现气缸压力波形 采样信号为1度的分辨率，从而满足柴油机动 态参数的测量间隔要求。2柴油机上止点、曲轴转角信号发生器 的工作原理只用一个磁片对准柴油机第一缸上止点， 磁电转速传感器的输岀信号经过整形、放大后 一路作为第一缸上止点信号输入微机，一路经 过360倍频电路倍频后作为曲轴转角信号（即 气缸压力波形的采样信号）输入微机，原理框图 如图1所示。图1柴油机上止点、曲轴转角信号发生器原理框图其中倍频电路采用集成电路锁相环原理设 计。锁相环主

4、要包括三部分:相位比较器（亦称 鉴相器），低通滤波器，压控震荡器（符号为 VCO）.锁相环原理框图如图2所示.图2谀相环原理框图器的输出信号，亦即曲轴转角信号）比较器把 匕（门与XQ）的相位进行比较产生一个与两信 号的相位差成正比的输岀电压（即误差电 压）卩。（/）,#。（门再经低通滤波器滤除高频分量 后，便得到平均值电压是控制电 压，加在压控振荡器的控制端，使vco的振荡 频率九向输入信号频率人靠拢二者频率差 迅速减小，直至这时两个信号 的频率相同，两相位差保持恒定（同步），此时相 位锁定。环路入锁以后，锁相环还具有“捕捉”信号 的能力，如果信号频率£再发生变化（在锁相 环的捕捉范

5、围内），锁相环就再次捕捉倒人，并 强迫VCO锁定在£上,锁相环属于负反馈系 统其信号流程如图3所示。输入 “ vxo%a）输出负反馈图3锁相环信号流程框田锁相环在具体应用时非常灵活，如果人H 久，又要求两者保持一定关系（例如比例关系或 差值关系），则可在负反馈线路匕插入一个运算 器，如除法器-N、乘法器XN、加法器+ N、减 法器一N（图4）,以满足各种不同的工作需要。柴油机上止点、曲轴转角信号发生器的 360倍频电路是在负反馈线路中插入一个360 分频器（图5）。由于锁相环属于反馈系统,运算器是接在flVM -图4负反馈线路插入的运算器/i=上止点信号V#（r）交=360/5图5负

6、反馈线路插入的360分频器锁相环的负反馈电路上，所以要想对输入信号 （上止点信号）360倍频（作乘法运算）必须使 用除法器（分频器一 360）。该倍频电路输入转速适应范围为300 1800r/min,所以完全能满足东风。型机车柴油 机4301000r/min的转速要求。柴油机其它缸 的上止点和曲轴转角信号由计算机按各缸的发 火顺序推算岀，再加上缸号开关电路即可得到 柴油机所有缸的上止点和转角信号。实际使用表明，柴油机上止点、曲轴转角信 号发生器完全能够跟踪机车柴油机的转速的变 化，可满足柴油机动态参数测试简便、快捷、准 确的要求。3盖考文献沙占友集成电路锁相环的工作原理无线电.1987（8）.

7、22內購机车1996年第3期（总第265期）22內購机车1996年第3期（总第265期）【上接第30页】叶片出口处的燃气压力，现产品的岀气壳腔内 下部燃气不易排出，压力较高，从结炭分布可 知，气封圈下部结炭比其他位置严重。此外涡轮 叶片根部流岀的燃气不应受到岀气壳体的阻 挡否则燃气在这里更易进入气封槽。（6）从结炭分布情况可见，气封腔内结炭 多在静止的壁面上，轮盘上结炭较少。因此可以 将气封槽加工在涡轮盘上,仍为轴向气封，形如 三角皮带轮。利用涡轮盘旋转离心力的作用，可以减少燃气窜入，也减轻气封槽内的结炭。6结语通过试验研究，在不同工况下得到了机油 回油腔和气封腔内压力的定量分析，找岀涡轮 端油封漏油和气封燃气窜气结炭的原因和发生 的工况。根据试验和分析结呆，提岀了一些解决 措施，为设计和运用提供一些借鉴。22內購机车1996年第3期（总第265期）22內購