Устройство для измерения расхода жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания транспортных средств
Владельцы патента RU 2262083:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к расходомерам жидких тел и может быть использовано при контроле расходования топлива в коммерческом автотранспорте. Заявлено устройство для измерения расхода жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, содержащее корпус с рабочей полостью, шток с диафрагмой, возвратной пружиной и постоянным магнитом, замыкающим контакты датчика, крепящегося к корпусу и подключенного к счетчику импульсов. Устройство воспроизводит колебания давления жидкости, создаваемые топливным насосом двигателя, и регистрирует счетчиком импульсов их количество, пропорциональное расходу топлива. Рабочая полость имеет форму, при которой степень изменения площади поперечного сечения трубопровода по длине стремится к 1 для снижения местных гидравлических потерь, понижающих максимальное давление топлива в магистрали. Технический результат: повышение точности измерений. 2 ил.
Изобретение относится к расходомерам жидких тел, приводящихся в движение потоком этих тел, с измерительными камерами, объем которых изменяется в процессе измерения, снабженными гибкими подвижными стенками или стержнями. Расходомер топлива может использоваться в качестве бортового контрольно-измерительного оборудования при определении норм расхода топлива или при контроле расходования топлива в коммерческом автотранспорте.
Известны конструкции расходомеров, содержащие вибрационный стержень, размещенный в потоке жидкости, или подпружиненный поршень с дозирующим устройством [1, 2].
Недостатком известных конструкций является низкая точность измерений в условиях постоянно меняющейся частоты пульсации давления жидкого топлива в магистралях топливных систем двигателей внутреннего сгорания. А также наблюдается снижение давления жидкости, создаваемого топливным насосом, из-за гидравлических потерь от местных сопротивлений в приборах (в частности, внезапное расширение), что отрицательно сказывается на работе карбюратора или системы питания с электронным управлением.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерений за счет исключения дозирующей системы и в снижении гидравлических местных потерь в устройстве за счет особой формы рабочей полости.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения расхода жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, содержащее корпус с рабочей полостью, шток с диафрагмой, возвратной пружиной и постоянным магнитом, замыкающим контакты датчика, крепящегося к корпусу и подключенного к счетчику импульсов, имеет возможность воспроизводить колебания давления жидкости, создаваемые топливным насосом двигателя, и регистрировать счетчиком импульсов их количество, пропорциональное расходу топлива, кроме того, рабочая полость имеет форму, при которой степень изменения площади поперечного сечения трубопровода по длине стремится к 1 для снижения местных гидравлических потерь, понижающих максимальное давление топлива в магистрали.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показан поперечный разрез устройства, а на фиг.2 - продольный разрез рабочей полости.
Устройство состоит из корпуса 1 с рабочей полостью 10 и крышки 2, между которыми зажата диафрагма 3. В корпусе выполнен входной канал 11 и выходной канал 12. Диафрагма закреплена на штоке 7. Между диафрагмой и регулировочным винтом 6 установлена коническая пружина 5. На штоке закреплен постоянный магнит 8. Датчик 9 жестко крепится на крышке корпуса 2. Датчик подключается к счетчику электрических импульсов. Датчик имеет контакты, которые замыкаются при введении их в поле постоянного магнита 8. В крышке предусмотрено дренажное отверстие 4.
Для снижения гидравлических потерь рабочая полость 10 имеет особую форму. По длине полости х в поперечном сечении форма круга трубопровода радиуса r меняется на эллипс с полуосями а и b. Полуось а изменяется в вертикальной плоскости по длине х по закону . Полуось b изменяется в горизонтальной плоскости по длине x по закону 
. По теореме Борда: потери напора при внезапном расширении потока жидкости равны скоростному напору от потерянной скорости. То есть изменение скорости потока обратно пропорционально изменению площади поперечного сечения трубопровода. Чем меньше изменяется площадь сечения трубопровода по длине, тем меньше местные потери в системе.
Устройство работает следующим образом. Топливо поступает в рабочую полость 10 по каналу 11 от топливного насоса двигателя, приводимого от вала с эксцентриком. По каналу 12 топливо подводится к двигателю. Колебания давления топлива, создаваемые топливным насосом двигателя вследствие периодичности его работы, воздействуют на диафрагму. В результате чего шток с диафрагмой перемещается вверх. В нижнее положение шток возвращается под действием конической пружины 5. Таким образом, под действием пульсации давления жидкости шток 7 совершает возвратно-поступательное движение. При перемещении штока в верхнее положение контакты датчика 9 замыкаются под действием магнитного поля. При перемещении штока вниз контакты датчика 9 размыкаются. Число импульсов, зарегистрированных датчиком 9, пропорционально объемному расходу топлива. Для регулировки усилия конической пружины 5 для работы с конкретным топливным насосом служит винт 6.
Источники информации:
1. Патент № 1638551 по заявке № 4674245 от 01.09.1989.
2. Патент № 2642519, опубликован ВНИИПИ 082-12-1991.
Устройство для измерения расхода жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, содержащее корпус с рабочей полостью, шток с диафрагмой, возвратной пружиной и постоянным магнитом, замыкающим контакты датчика, крепящегося к корпусу и подключенного к счетчику импульсов, отличающееся тем, что устройство имеет возможность воспроизводить колебания давления жидкости, создаваемые топливным насосом двигателя, и регистрировать счетчиком импульсов их количество, пропорциональное расходу топлива, кроме того, рабочая полость имеет форму, при которой степень изменения площади поперечного сечения трубопровода по длине стремится к 1 для снижения местных гидравлических потерь, понижающих максимальное давление топлива в магистрали.
