Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания

 

Ю.А. Леднев, Ю.М. Хромов, С.В; Мягков, 1)."Е". Жарков и В.А. Лукин ,t

Научно-исследовательский и проектный инс1итут автоматизированных систем управления авчфмобиль ьв1

1 ., -. - транспортом общего пользования (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА

ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области техники измерения расхода жидкости, в частности к технике измерения рас-, хода топлива двигателем внутреннего сгорания.

Известны устройства для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащие измерительную камеру, разделенную подвижным поршнем на две полости, сообщающиеся с впускным и выпускным патрубками через клапаны, установленные на входе и выходе обеих полостей, концевые выключатели крайних положений поршня, спусковое устройство и счетчик количества топлива (1 ).

Недостатком этих устройств является перетекание топлива вдаль стенок подвижного поршня, возникающее из-эа отсутствия абсолютной герметичности в области контакта поршня с измерительной камерой и через клапаны при их открытии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащее измерительную камеру, герметично разделенную подвижной перегородкой на первую и вторую измерительные полости, сообщающиеся с впускным и выпускным патрубками через клапаны, установленные на входе и выходе обе10 их полостей, концевые выключатели крайних положений подвижной перегородки, соединенные с входами двухфазного спускового элемента, à тактике счетчик:количества топлива, подклю15 ченный к одному из концевых выключателей (21.

Это устройство характеризуетсяотносительно высокой точностью измерения расхода топлива, но перетекание топлива через клапаны снижает точностные характеристики его.

Целью изобретения является повышение точности измерений расхода топлива.

870947

40

Цель достигается тем, что в уст" ройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания содержащее измерительную камеру, герметично разделенную подвижной перегородкой на первую и вторую измерительные полости, сообщающиеся с. впускным и выпускным патрубками через клапаны, установленные на входе и выходе обеих полостей, концевые выключатели крайних положений подвижной перегородки, соединенные с входа и двухфазного спускового элемента, а также счетчик количества топлива, подключенный к одному из концевых

15 выключателей, дополнительно введены два элемента задержки сигнала открытия клапанов, включенных между спусковым элементом и клапанами, причем один элемент задержки соединен с впускным клапаном первой измерительной полости и выпускным клапаном второй измерительной полости, а другойс впускным клапаном второй измерительной полости и выпускным клапаном 25 первой измерительной полости.

Кроме того, элементы задержки выполнены в виде эцектронного ключа с времязадающей ЙС -цепочкой на входе.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания.

Устройство содержит электромагнитные клапаны 1,2,3,и 4, управляемые соленоидными катушками и возвратными пружинами 5, впускной патрубок 6, первую 7 и вторую 8 измерительные полости, корпус 9 прибора, подвижную перегородку 10, выпускной патрубок

11, спусковой элемент 12, элементы задержки 13 и 14, концевой выключатель 15, шток 16, концевой выключатель 17, счетчик 18, диод 19 времязадающую ЯС-цепочку 20, инвертор

21 и ключ 22.

Устройство для измерения расхода топлива двивателем внутреннего сгорания работает следующим образом.

В обесточенном состоянии соленоид- 50 ных катушек соответствующие клапаны

1,2,3 и 4 под действием пружин 5 открыты. Топливо из впускного патрубка б через открытые клапаны 1 и

3 заполняет первую 7 и вторую 8 из- 55 мерительные полости, образованные корпусом 9 прибора и подвижной перегородкой 10. Из полостей 7 и 8

4 топливо через открытые клапаны 2 и 4 поступает к выпускному патрубку 11.

При подаче напряжения питания Е спусковой элемент 12 устанавливается в одно из двух своих устойчивых состояний. При этом один из элементов задержки 13 или 14 закрывает соответствующие клапаны (клапаны

l 4 или клапаны 2,3). На чертеже показаны закрытыми элементом задержки 13 клапаны 1 и 4. При таком состоя нии клапанов 1,2,3 и 4 заполняется вторая измерительная полость 8, а из полости 7 топливо выводится через патрубок 11, и подвижная перегородка 10 движется влево к концевому выключателю 15.

При срабатывании концевого выключателя 15 под действием штока 16 спусковой элемент 12 переходит в другое устойчивое состояние, и емкость элемента задержки 14 быстро разряжается через выходную низкоомную цепь спускового элемента 12, и на элемент задержки 13 поступает управляющее напряжение. При этом клапаны 2 и 3 начинают закрываться, а клапаны 1 и 4 остаются еще в прежнем закрытом состоянии.

По истечении времени, необходимо для закрытия клапанов 2 и 3, элемент задержки открывает клапаны 1 и 4, впускной патрубок 6 соединяется с полостью 7, а выпускной патрубок llc попостью 8. Полость 7 заполняется топливом, подвижная перегородка 10 движется в,сторону концевого выключателя 17.

С момента срабатывания концевого выключателя 17 процесс заполнения и опорожнения полостей 7 и 8 повторяется с частотой, определяемой фактическим расходом топлива. Зная объем измерительных полостей и измеряя с помощью счетчика 18 время расхода этого объема или число этих объемов за определенное время, можно определить расход топлива. Счетчик 18 под.ключен к одному из концевых выклю— чателей 15 или 17.

Оба элемента задержки 13 и 14 имеют одинаковые временные параметры и содержат полупроводниковый диод

19, .времязадающую RC цепочку 20, инвертор 21 и ключ 22.

Работа элемента задержки 13 или

14 происходит следующим образом. Пока напряжение на кднденсаторе A.C870947

1. Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащее измерительную камеру, герметично разделенную подвижной перегородкой на первую и вторую измерительные полости, сообщающиеся с впускным и выпускным патрубками через клапаны, установленные

2S цепочки 20 не достигнет порога срабатывания инвертора 21 ключ 22 элемейта задержки остается открытым, а клапаны 1 и 4 (или клапаны 2 и 3) все еще закрытыми. Время задержки сигнала открытия клапанов определяется параметрами РС-цепочки 20.

Введение элементов задержки 13 и

14 сигнала открытия клапанов полностью исключает неконтролируемое перете- р канне топлива через устройство по той причине, что открытие клапанов происходит после окончательного закрытия клапанов заполняемой полости.

Благодаря этому существенно повышается точность измерения расхода топлива, особенно в области больших расходов, когда значительно возрастает количество срабатываний клапанов в единицу времени.

Формула изобретения на входе и выходе обеих полостей, концевые выключатели крайних положений подвижной перегородки, соединенные с входами двухфазного спускового элемента, а также счетчик-.количества топлива, подключенный к одному иэ концевых выключателей, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены два элемента задержки сигнала открытия клапанов, включенных между спусковым элементом и клапанами, причем один элемент задержки соединен с впускным клапаном первой измерительной полости и выпускным клапаном второй измерительной полости, а другой — с впускным клапаном второй измерительной полости и выпускным клапаном первой измерительной полости.

2. Устройство по п,l о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что элементы задержки выполнены в виде электронного ключа с времязадающей ЙС-цепоч° кой на входе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 11 3994168, кл.73-258, 1974.

2. Патент ФРГ И 2240028, кл. G 01 F 3/1А, 1977 (прототип) °