Устройство для измерения расхода топлива в двигателе внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к устройствам для испытаний двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение точности при расширении функциональных возможностей устройства и автоматизации процесса измере - НИИ, дпя чего измерение ведется в линии питания двигателя топливом при отключенном сливе и стабилизации параметров давления и температуры топлива . Устройство содержит систему стабилизации параметров топлива при отключении сливной магистрали. Измерители и регистраторы, а также элемент управления связаны с микропроцессором, управляющим работой устройства. шт., 1C i4 tc 4а Фь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 M 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к устройствам для испытаний двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения— повышение точности при расширении функциональных возможностей устройства и автоматизации процесса измере— ний, для чего измерение ведется в линии питания двигателя топливом при отключенном сливе и стабилизации параметров давления и температуры топлива. Устройство содержит систему стабилизации параметров топлива при отключении сливной магистрали. Измерители и регистраторы, а также элемент управления связаны с микропроцессором, C управляющим работой устройства. 1 ил. <о

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3709725/25-06 (22) 27.12.83 (46) 07.07.86. Бюл. № 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт (72) О.В.Мягких, В.Я.Коляскин, И.Н.Родионов, В.Т.Степченков и К.P.Çàõàðîâ (53) 621.436.001.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 684311, кл. G Ol F 1/34, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

„„SU„„1242744 А 1 т53,12

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к измерителю расхода жидкого топлг;ва в двигателе внутреннего сгорания -ранспортного средства.

Целью изобретения является повьппение точности измерения при расширении функциональных воэможностей уст-. ройства и автоматизации процесса измерения:

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит топливный бак

1, «<òàòíûé топливный насос 2, качающий топливо иэ бака 1 в двигатель 3, фильтр 4, установленньвл между насосом 2 и двигателем 3, линию 5 отвода неиспользованного топлива с клапаном-регулятором 6 перепада давле-. ния, датчик 7 расхода топлива и выходное счетное устройство 8.

Устройство содержит микропроцессор 9, связанный через исполнительное реле 10 с отсечным клапаном 11, установленным параллельно датчику 7 расхода топлнва в нагнетательной линии I?., и отсечной клапан 13 в линии S отвода неиспользованного топлива. Устройство содержит систему 14 стабилизации давления топлива, датчик 15 температуры топлива, тахогенератор 16, связанный с валом двигателя 3, датчик 17 крутящего мо-. мента, тахогенератор 18, аналого-циф— ровые преобразогатели 19, цифропечатающее устройство 20 и датчик 21 давления топлива. Тиристорный пре— обраэователь 22 напряжения связан с электродвигателем 23, соединенным через редуктор 24 с датчиком 7 расхода топлива. Электродвигатель 25 соединен с источником 26 питания и с датчиком 7 через редуктор 24 и обгонную муфту 27.

При проведении измерений микропроцессор 9 через исполнительное реле 10 закрывает отсечной клапан 11„ установленный параллельно датчику 7 расхода в нагнетательной линии 12, и отсечной глапан 13 в линии 5 отвода неиспользованного топлива, после чего все гопливо, потребляемое двигателем 3, проходит через датчик

7 расхода, при этом давленйе топлив подаваемого в двигатель 3, регулируе ся системо" 14 стабилизации давления топлива.

Электрические сигналы от датчика

15 температуры топлива, тахогенерато

42744 2 ра 16, кинематически связанного с валом. двигатепя З„датчика 17 крутящего мо . ента на валу двигателя 3 и тахогенератора 1=8, кинематически свя— занного с датчиком 7 расхода, поступ<а<".:" <

Система 14 стабилизации давления топлива .в зависимости от величины сигнала датчика 21 давления топлива с помощью тирисTopHQ»o преобраэовате.<я ?2 яапря:;-:,.ения изменяет напряжение питания э«ектродвигателя 23, кинематически связанного через редуктоэ 24 с датчиком 7 расхода топлива.

Электродвигатель 25, электрически соединенный с источником питания .6 и кинемати <ески связанный с датчглком 7 расхода топлива через редуктор 24 и обгоняую муфту 27, псддерживавT давлени< подаваемого в двига:"еяь 3 топлива и равномерность вращения датчика 7 расхода топлива на хопостом ходу:гл резких сбросах нагрузки с д»игателя 3 и ав гоматическн выключается с помощью обгонпой муфты 27 при работе двигателя 3 под на.грузкой.

:Ъ 1 Р 1

11о<л< окон <. ния нзм ренжт и лкро процессор 9 открывает отсечные быстродействующие клапаны 11 и 13, .в результат<э «его восстанавливается штатная -топливная система двигателя 3.

Для подсоединения. устройства к штатной топливной системе дв. лгателя

3 внутреннего сгорания достаточно выполнить сп<едующие операции. разъединить на:гнетательную линию и з разрыв подключглть входной и выходной патрубкн устройства,", разъединить линию 5 о гвада неиспользованного топлива и в разрыв подсоединить патрубок с отсеч— ным клапаном,3; установить датчик 17 крутяще-.î момента и тахогенератор 16 с...,аро<,ти вращения ва;:а. двигателя;

B!cJJ

1242744 зователей 19 к входам микропроцессора 9; соединить микропроцессор 9 с м цифропечатающим устройством 20; подключить систему 14 стабилизации давления, микропроцессор 9 и цифропечатаю- щее устройство 20 к источнику 26 питания. .Установка устройства не изменяет штатную топливную систему двигателя, так как отсечные клапаны открыты, и 10 топливо поступает в двигатель, минуя датчик расхода, а неиспользованное топливо стекает в бак по штатной линии слива. Штатная топливная система изменяется лишь после закрытия 15 отсечных клапанов.

Наличие в устройстве отсечных клапанов позволяет на время измерений .закрывать линию отвода неиспользованного топлива,направлятьтопливо через 20 датчик расхода, установленный в нагнетательной линии и измерять им фактический объемный, а в совокупности с датчиком температуры, и весовой расход топлива, потребляемого двигателем25 .внутреннего сгорания, при этом система стабилизации давления топлива поддерживает требуемое давление топлива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания на всех режимах его щ0 работы, включая переходные процессы.

Редуктор со сменными шестернями, обгонная муфта и регулируемое питание одного из электродвигателей системы стабилизации давления расширяют пределы измерения расхода топлива и ооеспечивают возможность применения предлагаемого устройства на всех режимах работы двигателей внутреннего cropa- 40 ния мощностью от 200 до 4000 л.с, а применение тахогенератора, выходной сигнал которого пропорционален расходу измеряемого топлиВа, и дистанционного электрического управления отсечными быстродействующими клапанами обеспечивают возможность включения предлагаемого устройства в автоматизированные системы измерения.

Микропроцессор позволяет автоматизировать процесс управления измерениями, а в совокупности с датчиками, аналого-цифровыми преобразователями и Ы цифропеча тающим устройством обеспечивает автоматический сбор данных и обработку результатов по заданной программе, а также выдачу всех необходимых показателей, включая требуемый стандартами удельный расход топлива на единицу мощности двигателя.

/Формула изобретения

Устройство для измерения расхода топлива в двигателе внутреннего сгорания, содержащее топливный бак, топливный насос, расположенный между баком и двигателем, фильтр, датчик расхода топлива с выходным счетным устройством, управляемый клапан, датчики давления и температуры, установленные в линии подвода топлива к двигателю, клапан-регулятор перепада давления и управляемый клапан, установленный в линии отвода неиспользованного топлива, датчик крутящего момента, тахогенератор, аналого-цифровой преобразователь, цифропечатающее устройство, источник питания и микропроцессор, связанные с датчиком расхода топлива, датчиком температуры, цифропечатающим устройством и источником питания, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при расширении функциональных возможностей устройства и автоматизации процесса измерения, в устройство дополнительно введены тиристорный преобразователь напряжения, исполнительное реле, электродвигатели, система стабилизации давления топлива, подводимого к двигателю, содержащая 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 напряжения, вход которого электрически свяаан с выходом датчика давления и источника питания, управляемые клапаны выполнены отсечными, и их входы электрически связаны с выходом исполнительного реле, связанного с микропроцессором, причем датчик расхода топлива выполнен в виде гидромотора аксиальнопоршневого типа и кинематически связан с тахогенератором, выход ко-. торого электрически соединен с микропроцессором через аналого-цифровой преобразователь.

1242744

= 1Ю+ГЮд

Составитель И. Патрахальцев

Техред О. Г ортвай Корректор M.Ïoæo

Редактор П.Коссей

Заказ Зб90/37 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Б-ÇS, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4