Датчик расхода топлива

 

ДАТЧИК РАСХОДА ТОПЛИВА, содержащий корпус с цилиндрической рабочей камерой, тага-енциапьным входным каналом и вЬкодным каналом, расположенным в торце рабочей камеры, чувствительный элемент в виде прямолопастной турбинки и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейности характеристики датчика, турбинка снабжена расположенным соосно с ней кольцом, примыкающим к ступице турбинки одной торцовой, частью, имеющим диаметр, равный диаметру турбинки, в другой торцовой части кольца выполнены радиальные перемычки, причем верхняя и нижняя части цилиндрической рабочей камеры выполнен ступенчатыми по форме чувствительного элемента, при этом верхняя часть в виде выступа расположена в ступице турбинки.

СаОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) G 01 F 1 06 т::

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф С ДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3441014/24 — 10 (22) 21.05.82 (46} 23.04.85. Бюл. N 15 (72) Э. Э, Вяльяотс (71) Таллинский политехнический институт (53) 681.121(088.8) (56) 1. Патент США N 4173144, кл. 6 01 F 1/06, 73 — 229, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Г 3406818/18 — 10, 11.03.83 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК РАСХОДА ТОПЛИВА, содержащий корпус с цилиндрической рабочей камерой, тангенциальным входным каналом и выходным каналом, расположенным в торце

„„BU„, l 151823 А рабочей камеры, чувствительный элемент в виде прямолопастной турбинки и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейности характеристики датчика, турбинка снабжена расположенным соосно с ней кольцом, примыкающим к ступице турбинки одной торцовой частью, имеющим диаметр, равный диаметру ступицы турбинки, в другой торцовой части кольца выполнены радиальные перемычки, причем верхняя и нижняя части цилиндрической рабочей камеры вь|полнены ступенчаты. ми по форме чувствительного элемента, при этом верхняя часть в виде выступа расположена в ступице турбинки.

1151823

10

30

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода газа и жидкостей, преимущественно расхода топлива двигателсй внутреннего сгорания при проведении их тсхничской диагностики и регулировки.

Известны датчики расхода, содержащие корпус с цилиндрической рабочей камерой и тангенциальными входным и выходным каналами, в которой установлены турбинки и узел съема сигнала (1) .

Однако эти датчики рассчитаны для измерения относительно больших расходов при сравнительно равномерном течении жидкости в узком диапазоне измерения расхода, имеют малую чувствительность, что пе позволяет применять их для измерения расхода то|шива при диагностике и регулировке двигателей внутреннего сгорания.

Известен датчик расхода топлива, содержащий корпус с цилиндрической рабочей камерой и тангенциальными входным каналом и выходным каналом, расположенным в торце рабочей камеры, чувствительный элемент в виде прямололастной турбинки и узсл съема сигнала (2) .

Недостатком известного датчика является больцэой минимально измеряемый расход с относительно низкой точностью измерения расхода, что не позволяет измерять малые расходы топлива, особенно при холостом ходе работы двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — уменьшение нелинейности характеристики датчика расхода топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике расхода топлива, содержащем корпус с цилиндрической рабочей камерой, тангенциальным входным каналом и выходным каналом, расположенным в торце рабочей камеры, чувствительный элемент в виде прямолопастной турбинки и узел съема сигнала, турбинка снабжена расположенным соосно с ней кольцом, примыкающим к ступице турбинки одной торцовой частью и имеющим диаметр, равный диаметру ступицы турбинки, в другой торцовой части кольца выполнены радиальные перемычки, причем верхняя и нижняя части цилиндрической рабочей камеры выполнены ступенчатыми по форме чувствительного элемента, при этом верхняя часть в виде выступа расположена в ступице турбинки.

На фиг. l изображен датчик расхода топлива; на фиг. 2 — то же, продольный разрез.

Датчик расхода топлива состоит из корпуса

1 с тангенциальным входным каналом 2 и крыщкя 3 с выходным каналом 4. В собранном виде корпус и крышка создают рабочую камеру, состоящую из кольцевого канала 5, где установлены лопасти 6 турбинки", 7. Турбинка 7 установлена на валу 8, который легко вращается в подц|ипниках, находя|цихся в центре регулировочных винтов 9.

Турбинка 7 состоит из ступицы 10, снаружи к которой прикреплены лопасти 6, и из выполненных между валом 8 н ступицей 10 радиальных перемычек 11. В корпусе 1 и крышке 3 установлены фотодиоды 12 для измерения оборотов турбинки 7 фотоэлектрическим методом.

Датчик расхода топлива работает следующим образом.

Пост;.лающий через вхошгой канал 2 поток топлива направляется в кольцевой канал 5 рабочей камеры. Поток топлива движется по кольцевому каналу 5, охватывая собой лопасти

6 турбинки 7 и приводя этим турбинку 7 во вращение. Из кольцевого канала 5 поток топлива выходит через выхош|ой канал 4, расположенный в торце рабочей камеры. Расход топлива определяют путем измерения количества оборотов вращения турбинки 7 фото электрическим! методом. Крышка и корпус датчика составляют в собранном виде рабочую камеру с закрытым кольцевым каналом, где движутся лопасти 6, прикрепленные снаружи к ступице 10 турбинки 7.

Измеряемая жидкость направляется к выходу по кольцевому каналу, где она за счет тангенциальной составляющей скорости потока вращает турбинку 7. Если измеряемая жид-кость протекает мимо центра рабочей камеры по ее диагонали или параллельно ему, иэ-за формы рабочей камеры жидкость должна во .время движения пройти минимально четыре

90-градусных поворота, что значительно удлиняет путь ее движения в датчике. Удлинение пути и повороты значительно затрудняют протекание измеряемой жидкости прямо по диагонали рабочей камеры из входного канала в выходной. Поскольку выходной канал рабочей камеры размещен так, что основная часть протекающего топлива пройдет через центр рабочей камеры, радиальные перемычки которой с помощью протекающего топлива приведут турбинку во вращение. Суммарное сечение радиальных перемычек должно состав. лять 0,3 — 0,8 суммарного сечения лопастей турбинки. Нельзя допускать, чтобы суммарное сечение радиальных перемычек превышало сечение лопастей турбинки, поскольку тогда давление струи жидкости, входящей в рабочую камеру и влияющей на лопасти турбинки, не могло легко превышать силу инерции топлива, находящегося в пространстве между радиальными перемычками. Для уменьшения

1151823

12

Составитель В. Андреев

Техред A.Áàáèíåö

Редактор Е. Лушникова

Корректор О. Тигор

Заказ 2310/31 Тираж 703

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сопротивления к вращению ротора передние края радиальных перемычек могут быть закруглены.

Благодаря снабжению турбинки кольцом, примыкающим к ступице, в котором в торцовой части расположены радиальные перемычки, удалось снизить нижний предел измерения расхода топлива и значительно повысить точность измерения при номинальных расходах.

Техническим преимуществом изобретения является точное измерение малых расходов, что позволяет произвести техническую диагностику измерением расхода топлива на малолитражных автомобильных двигателях в режимах холостого хода. Возможность устранения причины перерасхода топлива.с помощью измерения предлагаемым датчиком позволяет сэкономить топливо и уменьшить значительно токсичность отработавших газов.

Экономический эффект по экономии топлива, рассчитанный на один легковой автомо10 биль с общим расходом топлива от 7 до,.

10 л/100 км и годовым пробегом 20000 км, составляет около 40 руб. в год.