Датчик цикловой подачи топлива Советский патент 1985 года по МПК G01F11/04 

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкости, в частности к устройствам для измерения цикловой подачи топлива дизельных двигателей. Известны датчики расхода топлива, установленные на топливоподкачивающей помпе двигателя и содержащие подпружиненный поршень с измерительными катушками. Расход топлива датчиком измеряется по скорости перемещения поршня lj . Недостатком известных датчиков является то, что они замеряют расход топлива, проходящего через подкачивающую помпу, без учета того, что часть его сливается из насоса высокого давления и не попадает в хщлиндры двигаг теля. Кроме того, датчики позволяют замерять только суммарный расход топлива, впрыснутый во все цилиндры двиг теля за один цикл, поэтому с их помощью можно определить только среднюю между цилиндрами цикловую подачу. В результате допусков на изготовление деталей топли1 ной аппаратуры и различ ного их износа в процессе эксплуата1щи в разные цилиндры двигателя впрыс кивается различное количество топлива. Это характеризуется так назьгааемой степенью неравномерности подачи топлива, которая на лабораторных стендах составляет 3-4 21, а при эксплуатации достигает около 15% J Наиболее близким к предлагаемому является датчик цикловой подачи топлива, содержащий корпус с внутренней полостью и расположенным в нем подт. пружиненным поршнем с центральным проточным каналом, имеющим радиальные выходные отверстия, выполненные в кор пусе входной и выходной каналы в кам ры, образованные по разные стороны поршня, и узел съема сигнала 4. Недостатками данного датчика являются конструктивная сложность и невысокая точность определения цикловой подачи при эксплуатации мобиль ных атрегатов, когда ее величина непрерывно изменяется. Цель изобретения - повышение точности измерения при переменной цикло вой подйче топлива и упрощение конструкции датчика. Поставленная цель достигается тем что в датчике цикловой подачи топлива, содержащем корпус с внутренней полостью и расположеннь1м в ней подпружиненным поршнем с центральным проточным каналом, имеющим радиальные выходные отверстия, выполненные в корпусе входной и выходной каналы в камеры, образованные по разные стороны поршня, и узел съема сигнала, поршень снабжен инерционным клапаном в виде кольца с пружиной, установленнЪго с перекрытием радиальных выходных отверстий в проточке,выполненной в зоне отверстий, при ЭТОМпружина инерционного клапана имеет жесткость меньше, чем жесткость пружины поршня. На чертеже изображена схема системы топливоподачи дизельного двигателя с датчиком цикловой подачи топлива. Датчик содержит корпус 1, поршень 2, упирающийся в корпус 1 буртиком 3 под действием пружины 4. На поршень 2 установлен инерционный клапан в виде кольца 5 и пружины 6, которая упирается в выступ 7 поршня. Кольцо 5 перекрывает радиальные выходные отверстия 8. По ОЕИ поршня 2 выполнен проточный канал 9, который соединяет отверстия 8 с входной -камерой 10. Наружные поверхности поршня 2 подогнанны к отверстию 11 в корпусе 1 и отверстию кольца 5 с целью устранения перетечек топлива между входной 10 и выходной 12 камерами. К поршню 2 крепится ферритовое кольцо 13, служащее сердечником индуктивных катушек 14, заключенных в магнитопровод 15. Выводы проводов 16 катушек 14 через герметичное отверстие 17- соединены с индикатором 18. Топливо поступает через входной канал 19, а выходит через выходной канал, 20. Топливо из насоса 21 по трубопроводу 22, через датчик цикловой подачи тЪпливаи форсунку 23 подается в цилиндр 24 двигателя. В трубопроводе 22 установлен клапан 25. Датчик работает следующим образом. Порция топлива подается из топливного насоса 21 по трубопроводу 22 через входной канал 19 во входную камеру 10 датчика и перемещает поршень 2 слева направо. Так как кольцо 5, прижатое пружиной 6 к буртику 3, перекрывает радиальные отверстия 8, а сопрягающиеся поверхности корпуса 1, поршня 2 и кольца 5 выполнены по высокому классу точности с минимальными з азорами, то между входной 10 и выходной 12 камерами датчика практически отсут ствуют перетечки топлива. Поэтому объем порции топлива, поступающей во входную 10 камеру датчика, будет равен объему, осво0ожденному пор |шнем 2, и однозначно связан с его перемещением. Переместившись слева направо, поршень 2 вытеснит из входной камеры t2 : точно такой же объем топлива,который будет впрыскиваться через форсунку 23 в цилиндр 24 двигателя. Окончание подачи порции топлива jhacocoM происходит очень резко, а давление топлива в нагнетательном трубопроводе 22 и входной камере 10 датчика мгновенно падает. Таким образом, со стороны входной камеры 10 на поршень 2 перестают действовать силы давления, а со стороны выходной каме ры 12 на поршень 2 действует сила сжа той пружины 4, что приводит к резкой остановке поршня 2. При этом возникают силы инерции, под действием которых кольцо 5 продолжает перемещаться вперед слева направо, сжимая пружину 6 и открывая отверстия 8. Входная 10 и выходная 12 камеры датчика оказываются соединенными. Под действием сжатой пружины 4 поршень 2 с ускорением перемещается в обратную сторону справа налево, а топливо из входной камеры 10 по отверстию 9 через радиальные отверстия 8 перетекает в выходную камеру 12 датчика.При движении поршня 2 возникает сила,инерции, под действием которой кольцо 5 продолжает сжимать пружину 6, а отверстия 8 остаются в открытом состоя НИИ. Поршень 2 перемещается в обратную сторону справа налево до упора буртика 3 в корпус 1 датчика, при этом кольцо 5 перекрывает отверстия 8 и поршень 2 занимает исходное положение. Одновременно с окончанием подачи топливным насосом 21 порции топлива происходит запирание входа трубопровода 22 клапаном 25, а после окончания впрыска порции в цилиндр 24 двигателя запираются выходные отверстия форсунки 23. Жесткости пружин 4 и 6, массы лоршня 2 и кольца 5 подбираются таким образом, чтобы величина сил инергции, возникающих при остановке поршня 12 и его возвращении в исходное поло.жение, была достаточной для открытия кольцом 5 радиальных отверстий 8 во времяостановки поршня 2 и удержания кольца 5 в этом положении при обратном ходе поршня. При перемещении поршня 2 и закрепленного на нем ферритового кольца 13 изменяется индуктивность катушек 14, причем величина изменения индуктивности пропорциойальна величине перемещения поршня 2. Предлагаемый датчик позволяет ис- . пользовать цикловую подачу топлива в качестве информационного параметра в системах автоматического управления загрузкой двигателей мобильных агрегатов, что повьш1ает точность систем, увеличивает производительность и топливную экономичность мобильных агрег гатов, оборудованных этими системами. Кроме того, датчик может также применяться для диагностики топливной аппаратуры дизелей и в электронных системах топливоподачи двигателей.

ДАТЧИК ЦИКЛОВСЙ ПОДАЧИ ТОП- ЛИВА, содержадщй корпус с внутренней полостью и расположенным в ней подпру иненным поршнем с центральные проточным каналом, имеющим радиальные выходные отверстия, выполненные в корпусе входной и выходной каналы в камеры, образованные по разные стороны поршня, и узел съема сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при переменной цикловой подаче топлива, и упрощения конструкции, поршень снабжен инерционным клапаном в виде кольца с пружиной, установ5 ленного с перекрытием радиальных выходных отверстий в проточке, выполненной в зоне отверстий, при этом пружина инерционного клапана имеет жесткость меныке, чем жесткость поршня.

-2