Способ определения расхода топлива карбюраторным двигателем внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК C01F15/00 

III

с

4i

СО СО

Ш Изобретение относится к способам измерений расхода топлива двигателя ми внутреннего сгорания (ДВС), преимущественно карбюраторными, и може применяться при диагностике и других испытаниях ДВС. Известны способы определения рас хода топлива карбюраторным ДВС, заключающиеся э том, что измеряют количество топлива, поступившего от источника в карбюратор в течение заданного отрезка времени, и вычисляют расход как отношение измеренно го расхода топлива к заданному отре icy времени.. Сущность способа заключается в том, ч:то. производят измерение и индикацию величины качества топлива (1) , поступившего в двигатель в течение заранее заданного отрезка вре мени ( const), с последующим вычислением величины расхода топлива в соответствуняцих единицах как отно шение (J,K tv)M. Для зтого между топливным насосом и карбюратором под-: ключают прибор-} состоящий из датчик расхода топлива-, реле времени и узла индикации. Нажатием кнопки; запускают реле времени, при этом вклю чается счётчик узла индикации, осуществляющий подсчет импульсов с Да чика расхода топлива, несущих инфор мадию о количестве топлива С) , про ходящего через датчик расхода топли ва. Через определенное время (например, , Ид 3 мин), задаваемое настройкой реле времени, счетчик авто матически выключается,. Показанияг счетчика п ересчитыв ают в расхйд топлива в л/ч или л/100 км lH. Однако, как показали результаты; теоретических и практических иссле.,доВа;ний серийных карбюраторных ДВС, топливо в карбюратор даже при работе двигателя в установившемся режиме поступает неравномерно, прерывис.тым потоком, т.е. наблюдается эффект зависания иглы , обусловленный конструктиными особенностями поплавкового механизма и избыточной производительностью подкачивающего бензонасоса. Таким образом, процесс запол нения поплавковой камеры топливом характеризуется чередующимися отрезками времени, когда топливо интенсивно поступает в поплавковую камеру при открытом клапане ( Гоукр когда игольчатьй клапан закрыт . (). следовательно, пульсирующий поток можно охарактеризовать периодом T -sTcnijp + tr,tiKp В установившемся режиме работы двигателя (. отк| -, crrкp2, otKpn ъокр/,- 5окрг и Тогда %2. .: . :,. .Тци где 1, 2, ... f у - последовательная нумерация отрезков времени. Известно также, что даже при одном и том же режиме работы конкретного , двигателя периоды работы Т,| различных однотипных карбюраторов, установленных на нем, могут существенно отличаться между собой из-за .разброса в геометрических размерах запорной иглы и седла клапана, появляющегося в процессе их взаимной приработки. Таким образом, точность определения расхода топлива известным способом (измерение количества топлива (J-) , израсходованного двигателем в течение заранее заданного времени измерения C-t: ) и вычисление отношения ) может быть достигнута только тогда, когда время измерения () намного больше периода работы карбюратора Тц, т.е .-fc-n /ut Tj,, , Приfc Tjjj Т устройство, в зависимости от того, какая составляющая периода 1 преобладает (,p или ) за время6ц,показьшает завьдиенный или заниженный расход топлива. Целью изобретения является повышение Точности определения расхода топлива карбюраторным ДВС путем учета, периодов работы клапана поплавковой камеры карбюратора. Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения расхода топлива карбюраторным-двигателем внутреннего сгорания, заключающемуся в том, что измеряют количество топлива, поступившего от источника в карбюратор в течение заданного отрезка .времени, и вычисляют расход как отношение измеренного расхода топлива к заданному отрезку времени, дополнительно регистрируют моменты открытия или закрытия кЛапана поплавковой каМеры карбюратора, а в качестве заданного времени измерения принимают .время, равное по меньшей мере одному периоду временимежду моментами ,от рытия .или моментами закрытия клапана. На чертеже представлена блоксхема расходомера, реализующего предлагаемый способ.. Расходомер в,ключает датчик-перио.; дов работы карбюратора 1,. узел управленля 2, датчик расхода топлива 3 и узел индикации 4. Датчик периодов работы карбюратора 1 вырабатывает сигнал, характеризуй -, щий положение поплавка в поплавковой камере карбюратора или непосредственно иглы в игольчатом клапане. При этом параметры сигнала должны изменяться в зависимости от того, в каком положении (верхнем или нижнем) находится поплавок при его эволюциях в процессе работы ка бюратора. В качестве такого датчика может быть применен датчик емкостного типа, величина емкости которого меняется при приближении поплавка к пластине прикрепленной к верхней крьпыке карбюратора. В простейшем случае датчи ком периода.работы карбюратора 1 может служить встроенн.ая в карбюратор пара светодиод- фотодиод, светов связь между которыми прерывается . . при нахождении поплавка в одном из его возможных положений. . Способ осуществляется следующим образом. Расходомер, реализующий предлага емый способ, .устанавливают на двигатель. Для этого в к арбюратор дв ига: теля встраивают датчик периодов рабо ты карбюратора,1, а в разрыв топливопЕ)овода межцу карбюратрром и подКачйвающим насосом подроёди няют датчик расхода Т01плива 3. двигатель запускают и: выводят на режим, в котором необходимо определить расход; топлива после эртого включают jsacxoдомер . .. ; . - При включении расходомера с датч ка периодов работы кар бюратора 1 на узел управления 2 выдается сигнал .параметры крторога характеризуют положение поплавка в поплавковой :камере: карбюратора или., иначе, моменты открытия или закрытия игольчатрго клап:ана. Узел управления 2 усиливает сигнал датчика периода работы карбюратора 1, выделяет из этого сигнала информацию о периоде работы карбюратрра и в соответствии сполученной йнфррмацией вырабатывает пртенциальнйй сигнал.включения, подаваичьасй -на датчик расхода топлива .3 и узел индикации.4. При этом в узл управления 2 имеется: возможность установки продолжительности сигнала включения на один или несколько периодов работыгка эбюратрра, т.е. ;по меньшей мере на один:перирд времени между моментами открытия или закры- , :тин клапана; датчик расхода трплива 3(в оснрве его можетбыть практически любой из известных датчиков .расхода топлива,турбинный диафрагменный, шариковый и т.п.) при по.лучении с узла управления 1 сигнала включсен:ия осуществляет измерение количества, топлива, поступающего в двигатель. Пр pкoiнчaнии сигнала включения датчик расхода топлива 3 прекращает измерение и внщает на узел индикации 4сигнал, нёсущи.й информацию о КОЛИчестве: т.6плива, поступс1Ющегр в двигатель за время действия сигнала включения. Узел индикации 4 преобразует информаЁГию р времени измерения Низм ) г содержащуюся в сигнале включения и информацию о количестве топлива, поступившего в двигатель за время измерения (), содержащуюся в сигнале датчика расхода топлива 3, в форму,- удобную для выполнения арифметических операций. По окончании сигнала включения в узле управления. 4 осуществляется вычисление отношения Q- к tц,,y и отображение в соответствующих единицах вычисленной величины Расхода топлива на индикаторах. Применение предлагаемого спос.оба позволяет оптимизировать процесс измерения расхода топлиза, т.е. получить максимально возможную точность за минимально возможное время измерения При этом автома.тически учитываются как установленный режим работы, так и индивидуальные особенности каждого проверяемого двигателя. В установ.ившемся режиме )абрты карбюратор двигателя потребляет топ ливр с периодом TK . Измерив, количество топлива ( ) поступивше|го в двигатель в течение периода работЕл карбюратора (TK) и вычислив отношение Т), получаем .величину расхода, топлива за период/работы карб.юратрра,. однако учитывая,что .процесс потребления топлива перио- , динеекий, можно утверждатьучто такая; же величина расхода топлива характерна всему, времени работы двигателя . .в режиме. При этом получаемая -точность определения .расхода х топлива зависит, только рт погрешности приборов, йзмеряквдих Т, и О. Для уменьшения влияния этих погрешностей расход топлива можно измерять за время, большее Tj, но при этом оно дрлжнО быть кратно целому числу T(j. При несоблюдений этого условия . в полученном результате присутствует . дополнительная погрешность способа измерения расхода топлива,. величина . которой зависит от преобладания вр времени измерения временного отрезка интенсивного поступления-топлива в карбюратор () или временного отрезка, в котором карбюратор закР гопр Предлагаемый способ регламентирует минимальное время, за которое можно определять расход топлива период работы карбюратора, cocтaвJ IЯющий по опытньм данным 2-50 с. Сокращени.е времени измерения также яззляется преим тцеством предлагаемого способа по сравнению с прототипом (3 мин), чтр в сочетании с повышением точности определения расхода топлива наиболее важно при диагностике двигателей, где особенно необходима высокая точность при минимальном . времени измерения. Определение расхода топлива за время, меньшее периода работы карбю510349994

ратора не имеет смысла, так как noJiJ . определяющих экономный режим работы ч«нный результат заведомо неточный. двигателя.

Это особенно важно учитывать при Применение предлагаемого способа измерении мгновенного расхода улучшает качество измерения и повытоплива, например, в устройствах, тает производительность труда.

СПреОБОИРЁДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА КАРБЮРАТОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ч заключающийся в 6М, что измеряют количество , ва, поступившего от источника в кар бюратор в течение заданного отрезка времени, и вычисляют .расход отво шение измеренного расхода топлива к ззданясяму о«резкУ времени, о т л кчающий с я тем, что, с целью поэащения точности учета периодов работы клапана поплавковой- каме- ры карбюратора, регист|)ируют McjiMteatru откЕМГИя или закрытия клапана поял вковой камеры, а в качестве заданного времени измерения принимают время равное по меньшей мере одному периоду времени между моментами открьйгия шш моментами закрытия клапанаi