Устройство для измерения расхода топлива двигателя внутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ 13ыэзвэ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.12.75 (21) 2311852/06 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл. г 02 М 65/00

G 01 М 15/00 а 01 Г 9/00

G 01 F 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэаоретеннй и открытий (23) Приоритет— (43) ОпУбликовано 05.04.77. Бюллетень №13 (53) УДК 6214320016(0888) (45) Дата опубликования описания10.11.77 (72) Авторы изобретения С.Я. Даниленко, B. T. Загоруйко, А. E. Пронкевич и С. Д. Малкин (71) Заявитель

Украинский государственный проектный институт "Тяжпромавтоматика" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к устройствам для испыта3тия двигателей внутреннего сгорания, а также устройствам, применяемым на стендах с программ. ым управлением для измерения расхода топлива в заданном интервале времени за период работы двигателя в заданном режиме и для измерения текущего значения мгновенного расхода топлива.

Известны устройства для измерения расхода топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащие соединенный с регистратором дозоизмеритель, связанный с питающей емкостью через два управляемых программным блоком электромагнитных клапана, между которыми подключена питающая магистраль двигателя.

Дозоизмеритель таких устройств выполнен в виде мерных бачков определенного обьема, выполненных обычно из прозрачного материала и установленных вне питающей емкости 11).

Недостатком таких устройств является невозможность применения дифференцирующих блоков преобразования измерительной информации для получения мгновенного расхода топлива, а также их пониженная точность, связанная с обьсмным методом измерения расхода, при котором необходим учет плотности топлива, которая имеет различные значения в дозоизмсрителс и l3 питающей емкости, что связано с различными температурами топлива.

Известны устройства, в которых дозоизмеритель выполнен в виде весового измерителя (2).

Недостатком такого устройства являются увеличенные размеры доэоизмерителя, что снижает чувствительность измерителя и повышает погрешность при измерении малых расходов. Кроме того, измерение таким устройством исключает получение мгновенного теку.цего расхода топлива. Результат измерения имеет переменную погрешность, что свя- зано с перемещением чашки весов, Недостатками всех перечисленных устройств является также невозможность регистрации топлива за весь период работы на заданном режиме, т.е. за сравнительно длительный период времени. Это связано с тем, что дозоиэмеритель имеет ограниченные размеры. Повышение размеров доэоизмерителя нежелательно, так как это приводит к снижению точности измерений.

Известны устройства, содержащие соединенный с регистратором дозоизмеритель, связанный с пита. ющей емкостью через два управляемых лрограммным блоком электромагнитных клапана, между которыми подкл11 1с1с3 питающая магистраль двигателя 181.

Недостатком такого устройства является то, 9ТО 136 .pCROJt III11 IHlIR 113331гате3111 C одного дозом 3ь1срптс.и II;I другой мо;I C I с13пронождаться сбоем

553353

Устройство работает следующим образом.

До ««чала измерения управляемые клапаны 6, 20, 5 и 10 открыты. Топливо поступает к двигагелю 9 из емкости 1 через открытый клапан 6 и топливную магистраль 8, llo закону сообщающихся сосудов через открытые клапаны 20, 5 и 10 в пнтакнцей емкост« l, основном измерительном бачке 3, ком«сиса«кои«ом бачке 4 и дополнительном бачке 19 устаиавл«ваются одинаковый уровень топлива.

Вследствие рас«оиоже«ия измерительного 3, установившегося режима, что снижает точность измерений, а также то, что чувствительность и точность измерсния снижается при переходе двигателя на режимы, малых расходов. Кроме того, сложность системы преобразования сигналов от тснзодатчиков понижает надежность устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем устранения влияния температуры топлива.

Указанная цель достигается тем, что дозоизмвритель выполнен в виде установленных внутри питающей емкости основного измерительного и компенсационного бачков, связанных между собой через третий управляемый программным блоком электромагнитный клапан, а через разделительные сосуды — с отрицательной и положительной ветвями днфманометра. Питающая емкость содержит дополнительный измерительный бачок, выполненный с поперечным сечением в три - шесть раз меньше основного и связанный через четвертый управляемый программным блоком электромагнитный клапан с питающей магистралью двигателя.

На чертеже представлена схема предлагаемого устр ой ств а.

Устройство для измерения расхода топлива двигателя внутреннего сгорания содержит питающую емкость 1 с регулятором уровня 2. Внутри питающей емкости 1 установлен дозоизмеритель, выполненный в виде основного измерительного и компенсационного бачков 3 и 4 соответственно. Дозоизмеритель, а именно его основной измерительный бачок 3, связан с питающей емкостью 1 через два электромагнитных клапана 5 и 6, управляемых прогр.ммным блоком 7. Между клапанами 5 и 6 подключена питающая магистраль 8 двигателя 9.

Основной измерительный и компенсационный бачки 3 и 4 связаны между собой через третий электромагнитный клапан 10, управляемый от программного блока 7. Через разделительные сосуш i 11 и 12 основной измерительный бачок 3 и компенсационный бачок 4 связаны соответственно с отрицательной 13 и положительной 14 ветвями дифмацометра 15, Выход последнего связан с одним входом вычислительного блока 16 непосредственно, а с другим — через блок задержки сигнала 17. На выходе блока 16 подключен регистратор 18. Питающая емкость 1 содержит также дополнительный измерительный бачок 19, имеющий попсреч«оесечение в три - шесть раз меньше, чем поперечное сечение основного измерительного бачка 3. Бачок 19 через четвертый электромагнитный клапан 20 связан с питающей магистралью 8 двигателя 9.

4 компсисационного4 и дополнительного 19 бачков внутри питающей емкости 1 температура, а следовательно, и удельный вес топлива в них оказывается одинаковым. Выходной сигнал дифманометра 15 равен нулю.

Началом измерения расхода топлива является сигнал программного блока 7 на закрытие клапанов 6, 20 и 10. С этого момента топливо к двигателю 9 поступает из измерительного бачка 3 через оставшийся открытым клапан 5. По окончании времени измерения по команде программного блока 7 закрывается клапан 5 и открывается клапан 6. На этом процесс замера заканчивается. Двигатель 9 снова оказывается подсоединенным к питающей емкости 1 через клапан 6.

В результате потребления топлива из измерительного бачкаЗ его уровечь оказывается ниже уровня в компенсационном бачке 4. Образовавшаяся разность уровней h преобразуется дифманометром 15 в электрический сигнал, пропорциональ»ный весу израсходованного топлива (поскольку его

20 удельный вес в обоих бачках одинаков). Так как время замера выбрано во столько раз меньше одного часа, во сколько предел измерения дифманометра (приведеиный, например, к весу в кг). меньше максимального часового расхода топлива двигателем, то выходной сигнал дифманометра оказывается пропорциональным часовому расходу топлива (в размерности кг/час).

Для измерения. малых расходов топлива используется дополнительный измерительный бачок 19, перепад уровня h в котором при малых

30 расходах почти такой же по величине, как и в основном измерительном бачке 3 при измерении больших расходов топлива, что существенно повышает точность измерения. При этом, вместо клапана 5 используется клапан 20 и другое время замера в программном блоке 7. В остальном устройство

35 работает аналогично .

При измерении часового расхода топлива в течение определенного времени сигнал с выхода дифмаиометра 15 поступает на вход вычислительного блока16. Блок 17 задержки сигнала в это

40 время отключается программным блоком 7. Результат измерения с вычислительного блока 16 гоступает на регистрирующий прибор! 8.

При измерении мгновенного расхода топлива сигнал с выхода дифманометра 15 поступает на второй вход вычислительного блок 16 через блок 17 задержки сигнала, включаемого на время измерения программным блоком 7. Таким образом, на вход вычислительного блока 16 поступают сигналы, пропорциональные израсходованной дозе топлива Gt и G2 в моменты времени 41 и t2, причем

50 62 >С„а t2>t|.

Разность t2-t> определяется временем задержки 5t блока 17. В вычислительном блоке 16 происходит вычитание сигнала, пропорционального G из сигнала, пропорционального G2 и деление разности на время 5t. В результате этого с выходд вычислительного блока 16 на регистрирующий прибор 18 поступает сигнал, иропорцио«аль«ый Mrиовеииому значению часового расхода топлива:

553353

19,7 с, э 1093/52 Тнраж110111одлисное

По окончании измерения программный блок 7 открывает клапаны 6, 20, 5 и 10 и начинается наполнение и выравнивание уровней в измерительных и компенсационных сосудах до уровня топлива в питающей емкости 1. Устройство приходит в исходное состояние.

В предложенном устройстве для измерения расхода топлива двигателей внутреннего сгорания расположение цозоизмерителя в питающей емкости позволяет повысить точность измерения расхода топлива за счет выравнивания температур в питающей емкое-1р ти и дозоизмерителе. Переключение питания двигателя с питающей емкости на дозоизмеритель не приводит к сбою режима работы двигателя, Сочетание объемного цозоиэмерителя с дифманометром позволяет получать результаты расхода в весовых

15 . единицах. Применение дополнительного измерительного бачка позволяет повысить точность измерения малых расходов топлива. Вследствие применения разделительных сосудов с поперечным сечением во много раз большим сечения положительных и отрицательных ветвей дифманометра, точ- 0 ность измерения часового расхода топлива существенно повышается.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения расхода топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащее соедипенный с регистратором доэойзмеритель, связанный с питающей емкосгью через два управляемых программным блоком электромагнитных клапана, между которыми подключена питающая магистраль двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью повыщения точности измерения путем устранения влияния температуры топлива, доэоизмеритель выполнен в виде установленных внутри питаницей емкости основного измерительного и компенсационного бачков, связанных между собой через третий управляемый программным блоком элсктромаг1итный клапан, а через разделительные сосуды — с отрицательной и положительной ветвями дифманометра.

2. Устройствопоп.1, отличающееся тем, что питающая емкость содержит дополнительный измерительный бачок, выполненнь и - поперечным сечением в 3 — б раз меньше основного и связанный через четвертый управляемый программнъ1м блоком электромагнип1ый клапан с питающей мап1стралыо двигателя.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе:

1. Райк в И.Я. Испытания двигателей внутрен-, него сгорания . M., "Высшая ил<ода" подписано в печать ф. 1975r, с."00--203.

2. "Взвешивающее автоматизированное мерное устройство", проспект фирмы "Оно Сокки" 1974г, 3. Патент Австрии Х 298821, кл. 42 е 8,1972.

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 41