Устройство для измерения расхода топлива при стендовых испытаниях двигателей внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: на поворотной платформе 1 установлены два сосуда 5, 6, Sit сообщенные между собой через соединительный электромагнитный клапан 7. На платформе 1 на одном плече с измерительным сосудом 6 установлен мерный груз 8. В исходном состоянии платформа 1 занимает горизонтальное положение, в обоих сосудах уровни топлива одинаковы, двигатель 26 потребляет топливо из заправочного бака 29. При измерении соединительный клапан 7 закрывается, двигатель 26 начинает потреблять топливо из измерительного сосуда 6, одновременно включаются электрочасы. При израсходовании из измерительного сосуда 6 мерной дозы топлива платформа 1 поворачивается, что фиксируется датчиком 9, вырабатывающим при этом сигнал управления на отключение электрочасов. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (p,tJ

Si !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (у)

С:

2б

Х2 юй !

:1()

1;) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4878211/06 (22) 10,09.90 (46) 23.11,92. Бюл. М 43 (») Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт (72) Н.Ф. Мазепов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1518696, кл, G 01 М 15/00, 1988. (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ СТЕНДОВЫХ ИСПЪ|ТАНИЯХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Использование, в двигателестроении, Сущность изобретения: на поворотной платформе 1 установлены два сосуда 5, 6, Ы 7П7023 Al (я)5 G 01 М 15/00, G 01 F 9/00 сообщенные между собой через соединительный электромагнитный клапан 7. На платформе 1 на одном плече с измерительным сосудом 6 установлен мерный груз 8. В исходном состоянии платформа 1 занимает горизонтальное положение, в обоих сосудах уровни топлива одинаковы, двигатель 26 потребляет топливо из заправочного бака 29.

При измерении соединительный клапан 7 закрывается, двигатель 26 начинает потреблять топливо из измерительного сосуда 6, одновременно включаются электрочасы.

При израсходовании из измерительного сосуда 6 мерной дозы топлива платформа 1 поворачивается, что фиксируется датчиком

9, вырабатывающим при этом сигнал управления на отключение электрочасов. 2 ил.

1777023

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при стендовых испытаниях двигателей внутреннего сгорания {ДВС).

Известно устройство для измеренил расхода топлива при стендовых испытаниях

ДВС, содержащее топливный бак, топливный насос, располо>кенный между баком и двигателем, фильтр, датчик расхода топлива с выходным счетным устройством, управллемый клапан, датчики давления и температуры, установленные в линии подвода топлива к двигателю, клапан-регулятор перепада давления и управляемый клапан, установленный в линии отвода неиcпользованного топлива, датчик крутящего момента, тахогенератор, аналого-цифровой преобразователь, цифропечатающее устройство, источник питания и микропроцессор, связанные с датчиком расхода и датчиком температуры, тиристорный преобразователь напряжения, исполнительное реле, электродвигатели, систему стабилизации давленил, топлива, подводимую к двигателю, содержащую редуктор,.снабженный сменными шестернями и обгонной муфтой и кинематически связанный с датчиком расхода топлива и электродвигателями, один из которых соединен с редуктором через обгонную муфту и электрически подключен к источнику питания, а другой — непосредственно с редуктором и подключен к выходу тиристорного преобразователя напря>кения, вход которого электрически связан с выходом датчика давления и источникам питания, управляемые клапаны выполнены отсекаемыми, и их входы связаны с выходом исполнительного реле, связанного с микропроцессором, причем датчик расхода топлива выполнен В виде гидрамотора и кинематически связан с тахагенератарам, вход которого электрически соединен с микропроцессором через аналого-цифровой преобразователь (авт.св, СССР К 1242744, кл. 6 01 M 15/00, 1983). Недостаткам известного устройства является погрешность, обусловленная зависимостью плотности топлива от температуры.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсл устройство для измерения расхода топлива при стендовых испытаниях ДВС, содержащее основание, платформу, установленную на основании посредством шарнира с горизонтальной осью вращения. упоры-ограничители угла поворота платформы, технологический и измерительный сосуды, установленные на платформе и сообщенные между собой управляемым соединительным клапаном, мерный груз, . клапанами, имеющую измеритель времени, 10 связанный электрической цепью с датчиком

30 равляемым соединительным клапаном, мер35 ный груз, установленный, на платформе, рали подачи топлива между управляемым

55 заправочным клапаном и ДВС, Реализация отличительных признаков

50 установленный на платформе, датчик положения платформы, топливный бак, управляемый заправочный клапан, установленный в магистрали подвода топлива к ДВС, сообщенной с топливным бакам, измерительную магистраль, сообщенную с ДВС и с измерительным сосудом, управляемый измерительный клапан и систему управления положения платформы (1).

Недостатком известного устройства является высокал трудоемкость при измерении. Этот недостаток обусловлен тем, что в известном устройстве в исходном состоянии перед началом измерения образуется разность уровней топлива в технологическом и,мерном сосудах, зависящая от измеряемого расхода топлива, что вынуждает производить балансировку платформы перед каждым измерением, увеличивая тем самым трудоемкость измерений.

Цель изобретения — снижение трудоемкости измерений.

Эта цель в предлагаемом устройстве для измерения расхода топлива при стендовых испытаниях ДВС, содержащем основание, платформу, установленную на о новании посредством шарнира с горизонтальной осью вращения, упоры-ограничители угла поворота платформы, технологический и измерительный сосуды, установленные на платформе и сообщенные между собой упдатчик положения платформы, топливный бак, управляемый заправочный клапан, установленный в магистрали подачи топлива, сообщенной с топливным баком, измерительную магистраль, сообщенную с ДВС и с измерительным сосудом, управляемый измерительный клапан и систему управления клапанами, имеющую измеритель времени, связанный электрической цепью с датчиком поло>кения платформы, достигается тем, чта она снабжено датчиком уровня топлива в технологическом или измерительном сосуде, магистраль подачи топлива через управляемый заправочный клапан непосредственно сообщена с ДВС, управляемый измерительный клапан установлен в измерительной магистрали, причем измерительная магистраль подключена к магистобеспечивает в предложенном устройстве равенство уровней в технологическом и измерительном сосудах перед каждым измерением независимо от величины

1777023 измеряемого расхода топлива, что устраняет необходимость проведения балансировки платформы перед каждым измерением, снижая тем самым трудоемкость измерений.

Заявителю неизвестны технические решения, совпадающие с совокупностью отличительных признаков, Поэтому предложенное устройство соответствует критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена общая схема устройства; на фиг. 2 — последовательные стадии переключения цепей системы управления.

Устройство содержит платформу 1, установленную на основании 2 посредством шарнира с горизонтальной осью вращения.

Шарнир представляет собой призму, неподвижная часть 3 которой закреплена на основании 2, а подвижная часть 4 закреплена на платформе 1, На платформе 1 установлены технологический 5 и измерительный 6 сосуды. сообщенные между собой соединительным электромагнитным клапаном 7. На одном плече с измерительным сосудом 6 установлен мерный груз 8, масса и плечо расположения которого выбираются исходя из массы мерной дозы топлива при измерении. На основании 2 установлен датчик положения платформы, выполненный в виде контактной пары, подвижный контакт 9 которой связан с платформой 1, а неподвижный 10 — закреплен на основании 2.

Измерительный сосуд 6 закрыт крышкой 11, скрепленной со стенками измерительного сосуда 6, В крышке 11 выполнены два сквозных отверстия, в которых размещены измерительная 12 и возвратная 13 трубки. В измерительной трубке 12 установлен электромагнитный измерительный клапан 14, в возвратной трубке 12 электромагнитный— возвратный клапан 15, Измерительная и возвратная трубки 12, 13 закреплены на основании 2 посредством стоек 16, 17. На измерительной 12 и возвратной 13 трубках закреплены уплотнительные шайбы-упоры

18, 19. В крышке 11 выполнено также дренажное отверстие 20, сообщающее измерительный сосуд 6 с атмосферой. На измерительной 12 и возвратной 13 трубках закреплены сетки-насадки 21, 22, в боковой поверхности которых выполнены сквозные отверстия 23. Измерительная трубка 12 трубопроводом 24 присоединена к магистрали

25 подачи топлива к ДВС 26, в которой установлен электромагнитный запрэвочный клапан 27, сообщенный с топливным баком

29. Отводной трубопровод 30 ДВС для излишнего топлива трубопроводом 31 связан с возвратной трубкой 13 и < раз сливной электромагнитный клапан 32 и сливную магистраль 33 — с топливным баком 29. В крышке топливного бака 29 выполнено дренажное отверстие 34. На конце сливной магистрали 33 установлена сетка-насадка 35.

С топливным баком 29 и с технологическим сосудом 5 сообщены мерные трубки 36, 37 для визуального отсчета уровня топлива.

Крышка 38 жестко связана с технологиче-. ским сосудом 5 и снабжена дренажным от5

10 верстием 39. На основании 1 закреплен упор-ограничитель 40, На платформе 1 установлен балансировочный груз 41, Технологический 5 и измерительный 6 сосуды связаны между собой трубопроводом 42, в

15 котором установлен соединительный клапан 7. Система управления электромагнитными клапанами содержит контактный датчик (9, 10), управляемый вручную переключатель 43, измеритель 44 времени (элек20 трочасы), индикаторную лампу 45, и управляемый вручную переключатель 46.

Для подготовки устройства к работе при неработающем ДВС открывают электроромагнитные клапаны 27, 14 перетекает в измерительный сосуд 6 и далее через открытый электромагнитный клапан 7 топливо перетекает в технологический сосуд 5. При

30 достижении заданного уровня ho топлива в технологическом сосуде 5. контролируемом по мерной трубке 37. электромагнитный клапан 14 закрывают, прекращая долив топлива в измерительный сосуд 6. При открытом элек35 тромагнитном клапане 7 и закрытом электромагнитном клапане 14 в технологическом 5 и измерительном 6 сосудах уровни ho топлива будут одинаковы по закону сообщающихся сосудов. В этом положении с помощью ба40 лансировочных грузов 41 платформу 1 уравновешивают в горизонтальном положении.

Допуск на уравновешенность платформы 1 выбирают с таким расчетом, чтобы платформа 1 упиралась на шайбы 18, 19 закрепленные на измерительной 12 и возвратной 13 трубках, что достигается фиксацией шайб

18, 19 в заданном положении. Этим также уменьшается выход паров топлива из измерительного сосуда 6, Далее на уравновешенную в горизонтальном положении платформу 1 устанавливают мерный груз 8, контакты 9, 10 замкнуты. В этом случае устройство находится в исходном состоянии, 45

50 позиция I на фиг. 2, т.е, электромагнитные клапаны 7, 27, 32 открыты, электромагнитные клапаны 14, 15 закрыты, контакты 9, 10

55 замкнуты,. переключатели 43, 46 находятся в первом положении. электрочасы 44 и индикаторная лампа 45 обссточель . Д5 С запч25 магнитные клапаны 7, 14, 27. Топливо из топливного бака 29 через открытые элект1777023 скается, потребляя топливо через открытый электромагнитный клапан 27 из топливного бака 29. Излишек. топлива через открытый электромагнитный клапан 32 по спивной магистрали 33 возвращается в топливный бак

29, платформа 1 находится в горизонтальном положении, опираясь крышкой 14 на шайбы-упоры 18, 19.

Для проведения измерения перекгпочатель 43 переводят в положение II, позиция

2 на фиг, 2. При этом электромагнитные клапаны 7, 27, 32 оказываются под напряжением и закрываются, электромагнитные клапана 14, 15 обесточиваются и открываются, электрочасы 44 запускаются, индикаторная лампа 45 загорается, начинается процесс измерения. При закрытых электромагнитных клапанах 7, 27 и 32 и открытом электромагнитном клапане 14 ДВС 26 будет потреблять топливо только из измерительного сосуда 6. Излишки топлива из ДВС по трубопроводу 31 через открытый электромагнитный клапан 15 будут возвращаться в измерительный сосуд 6, При израсходовании из измерительного сосуда 6 мерной дозы топлива, равной массе мернога груза 8 плюс допуск (О, 25...0, 50 r), платформа 1 поворачивается против часовой стрелки, отрывается от упоров 18 и 19 и ложится на упор 40. При этом контакты 9, 10 размыкаются, электрочасы 44 останавливаются, указывая время расходования мерной дозы топлива, индикаторная лампа 45 гаснет(позиция 3 на фиг. 2). На этом процесс измере ния заканчивается. ДВС продолжает потреблять топливо из измерительного сосуда 6. Зная время расходования мерной дозы топлива, определяется расчетом часовой расход топлива, Для подготовки устройства к повторному измерению переключатель 46 переводят во второе положение, при котором электромагнитные клапана 7, 27. 32 обестачиваются и открываются (позиция 4 на фиг.

2), Через открытые электромагнитные клапаны 27 и 32 топливо из топливного бака 29 и излишнее топливо поступает в измерительный сосуд 6 и далее через открытый электромагнитный клапан 7 перетекает в технологический сосуд 5, уровень топлива в котором начинает повышаться, платформа 1 поворачивается по часовой стрелке до соприкосновения с упорами 18, 19, контакты

9, 10 замыкаются, однако электрочасы 44 и индикаторная лампа 45 обесточены. так как контакты переключателя 4б разомкнуты (позиция 5 на фиг. 2). При достижении топливом в технологическом сосуде 5 заданного уровня ho, контролируемого по мерной трубке 37, переключатель 43 переводят в

10 крытом электромагнитном клапане 7 уровни

ho топлива в технологическом 5 и измерительном 6 сосудах будут одинаковы по зако20

35 поворота платформы, технологический и измерительный сосуды, установленные на

55

30 первое положение, при этом электромагнитные клапаны 14, 15 оказываются под напряжением и закрываются, электромагнитные клапаны 7, 27, 32 обесточены и открыты, ДВС потребляет топливо через открытый электромагнитный клапан

27 из топливного бака 29, излишнее топливо через открытый электромагнитный клапан

32 перетекает в топливный бак 29 При отну сообщающихся сосудов (позиция 6 на фиг. 2). Далее перекл очатель 46.переводят в первое положение, и устройства переводится в исходное состояние (позиция 7 на фиг. 2).

Процесс измерения повторно начинается переводом перекл ачателя 43 во второе положение, Таким образом, в предложенном устрайстве в исходном состоянии перед каждым измерением обеспечиваются одинаковые уровни hn топлива в технологическом 5 и измерительном 6 сосудах, чта устраняет необходимость уравновешивания платформы 1 перед каждым измерением и тем самым снижает трудоемкость измерений.

Формула изобретения

Устройства для измерения расхода топлива при стендовых испытаниях двигателей внутреннего с арания, содержащее основание, платформу, установленную на основании при помощи шарнира с горизонтальной осью вращения, упоры-ограничители угла платформе и сообщенные между собой через управляемый соединительный клапан, мерный груз, установленный на платформе, датчик положения платформы, топливный бак, магистраль подачи топлива, сообщенную с топливным баком, управляемый заправочный клапан, установленный в магистрали падали топлива, измерительную магистраль, сообщенную с двигателем и измерительным сосудом, управляемый измерительный клапан, установленный в измерительной магистрали и систему управления клапанами, имеющую измеритель времени, связанный электрической цепью с датчиком положения платформы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости измерений, ано снабжено датчиком уровня топлива в технологическом или измерительном сосудах, магистраль подачи топлива через управляемый заправочный клапан сообщена непосредственно с двигателем, измерительная магистраль подключена к магистрали подачи топлива между управляемым заправочным клапа1777023 f0 ном и двигателем, а обмотки заправочного и измерительного клапанов соединены гг зг

40 rS

Ф г.

Составитель Н.Мазепов

Редактор О,Стенина Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор З.Салко

Заказ 4117 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

s3

<) электрическими цепями с датчиком положения платформы.