Устройство для измерения расхода топлива в двигателе внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к измерител5о расхода жидкого топлива в двигателе внутреннего сгорания транспортного средства.

Целью изобретения является позьпае- ние точности измерения при расширении функциональных возможностей уст-- ройства и автоматизации процесса измерения ;

,На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит топливный бак I , штатный топливный насос 2, качающий топливо из бака 1 в двигатель 3, фильтр 4, установленный между насо- сом 2 и двигателем 3, линию 5 отвода неиспользованного топлива с клапаном-регулятором 6 перепада давления, датчик 7 расхода топлива и выходное счетное устройство 8,

Устройство содержит микропроцессор 9, связанньй через исполнительное реле 10 с отсечным юпапаном 11, установленным параллельно датчику 7 расхода топлива в нагнетательной линии 17., и отсечной -клапан 13 в линии 5 отвода неиспользованного топлива. Устройство содержит систему 14 стабилизации давления топлива, датчик 15 температуры топлива, тахо- генератор 16, связанньй с валом двигателя 3, датчик 17 крутящего момента, тахогенератор 18, аналого-цифровые преобразователи 19, цифропе- чатающее устройство 20 и датчик 21 давления топлива. Тиристорньтй преобразователь 22 напряжения связан с электродвигателем 23, соединенньм через редуктор 24 с датчиком 7 расхода топлива. Электродвигатель 25 соединен с источником 26 питания и с датчиком 7 через редуктор 24 н обгонную муфту 27.

При проведении измерений микропроцессор 9 черэз исполнительное реле 10 закрывает отсечной клапан 11, установленный параллельно датчику 7 расхода в нагнетательной линии 12, и отсечной члапан 13 в линии 5 отвода неиспользованного топлива, после чего все топливо, потребляемое двигателем 3, проходит через датчик 7 расхода, при этом давление , тошп-ша подаваемого в двигатель 3, регулирует ся системой 14 стабилизации давления топлива.

Электрические сигналы от датчика 55 температуры топлива, тахогенерато12427442

ра 16; кш-гемати чески связанного с валом. ДЕигйте.пя 3,, датчика 17 крутящего мокента на валу двигате.11я 3 и тахо- генератора 18, кинематически свк- занного с датчиком 7 расхода., поступают через акалого-днфровый преоб- разова.телш 19 в микропроцессор 9, который подсчигъшает объемный и весовой расходы топлива, мощность двига- 10 теяя 3 и удельный расход топлива на ед1-шицу мопрадстк и выдает полученные результаты на цифропечатающее .устройство 20.

Система 14 стабилизации давления J5 тогшива в зависшеюсти от величины сигнала датчика 21 давления топлива . с помотцью тиристорного преобразователя 22 напряжения изменяет напряжение питания, электродвигателя 23, ки- 20 нематически связанного через редуктор 24 с датчиком 7 расхода топлива. Электродвигатель 25, злектричес- ки соединенньш с источником питаг-шя 26 и кинематич.ески связанный с дат- 25 чижом 7 рас.ода топ.пива. через редуктор 24 и обгонную муфту 27, поддерживав г давление подаваемого в двига- те.пь 3 топлива и равномерность вращения д.атчика 7 расхода топлива на tjQ хо.гюстом ходу и резких сбросах нагрузки с двигателя 3 и автоматичес- кк выключается с помощью обгонной муфты 27 при работе двигателя 3 под нагрузкой.

35

4С

4fi

.55

После окончания измерений микропроцессор 9 открывает отсечные быст- ря)действующие клапа й, П и 13, в ре- зз.шьтате чего восстанавливается штатная топлршная система двигателя 3.

Для подсоединения.устройства к штатной топливной, системе двигателя 21 внутреннего сгорания достаточно выполнить следующие операции: разъединить нагнетательную линию и з разрыв подключить входной и выходной патруб- устройства; разъединить линию 5 отвода неиспользованного топлива и в .зрыв подсоединить патрубок с отсечным клапаном установить датчик 17 к зутящего момента и тахогенератор 16 скорос.т:; вращения вал-а двигателя; вкгаочить ИС.ТОЧ.НИК 26 питания в сеть; включить выход датчика 2 давления топлива в систему 14 стабилизации давления 5 а выходы остальных датчиков и тахогенераторов - к входам аналого- цифровых преобразователей 19; соединить выходы аналого-цифровых преобралом. ДЕигйте.пя 3,, датчика 17 крутящего мокента на валу двигате.11я 3 и тахо- генератора 18, кинематически свк- занного с датчиком 7 расхода., поступают через акалого-днфровый преоб- разова.телш 19 в микропроцессор 9, который подсчигъшает объемный и весовой расходы топлива, мощность двига- теяя 3 и удельный расход топлива на ед1-шицу мопрадстк и выдает полученные результаты на цифропечатающее .устройство 20.

Система 14 стабилизации давления 5 тогшива в зависшеюсти от величины сигнала датчика 21 давления топлива . с помотцью тиристорного преобразователя 22 напряжения изменяет напряжение питания, электродвигателя 23, ки- 0 нематически связанного через редуктор 24 с датчиком 7 расхода топлива. Электродвигатель 25, злектричес- ки соединенньш с источником питаг-шя 26 и кинематич.ески связанный с дат- 5 чижом 7 рас.ода топ.пива. через редуктор 24 и обгонную муфту 27, поддерживав г давление подаваемого в двига- те.пь 3 топлива и равномерность вращения д.атчика 7 расхода топлива на tjQ хо.гюстом ходу и резких сбросах нагрузки с двигателя 3 и автоматичес- кк выключается с помощью обгонной муфты 27 при работе двигателя 3 под нагрузкой.

После окончания измерений микропроцессор 9 открывает отсечные быст- ря)действующие клапа й, П и 13, в ре- зз.шьтате чего восстанавливается штатная топлршная система двигателя 3.

Для подсоединения.устройства к штатной топливной, системе двигателя 21 внутреннего сгорания достаточно выполнить следующие операции: разъединить нагнетательную линию и з разрыв подключить входной и выходной патруб- устройства; разъединить линию 5 отвода неиспользованного топлива и в .зрыв подсоединить патрубок с отсечным клапаном установить датчик 17 к зутящего момента и тахогенератор 16 скорос.т:; вращения вал-а двигателя; вкгаочить ИС.ТОЧ.НИК 26 питания в сеть; включить выход датчика 2 давления топлива в систему 14 стабилизации давления 5 а выходы остальных датчиков и тахогенераторов - к входам аналого- цифровых преобразователей 19; соединить выходы аналого-цифровых преобразователей 19 к входам микропроцессора 9; соединить микропроцессор 9 с цифропечатающим устройством 20; подключить систему 14 стабилизации давлния, 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 топливо поступает в двигатель, минуя датчик расхода, а неиспользованное . топливо стекает в бак по штатной линии слива. Штатная топливная система изменяется лишь после закрытия отсечных клапанов.,

Наличие в устройстве отсечных клапанов позволяет на время измерений закрывать линию отвода неиспользованного топлива,направлять топливо через датчик расхода, установленный в нагнтательной линии и измерять им факти- че.ский объемньм, а в совокупности с датчиком температуры, и весовой расход топлива, потребляемого двигателе внутреннего сгорания, при этом система cтaбилизaц ш давлени;я топлива поддерживает требуемое давление топ- Лива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания на всех режимах его работы, включая переходные процессы.

Редуктор со сменными шестернями, обгонная муфта и регулируемое питани одного из электродвигателей системы стабилизации давления расширяют пре- дель измерения расхода топлива и обепечивают возможность применения предлагаемого устройства на всех режимах работы двигателей внутреннего сгора- 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.. s

Микропроцессор позволяет автоматизировать процесс управления измерениями, а в совокупности с датчиками, аналого-цифровыми преобразователями и цифропечатающим устройством обеспечивает автоматический сбор данных и обработку результатов по заданной

5

О 15

0 5о

s 0

5

0

5

Программе, а также выдачу всех не- обходиг-1ых 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, установ- ленные в линии подвода топлива к двигателю, клапан-регулятор перепада давления и управляемый клапан, установленный в линии отвода неиспользованного топлива, датчик ,cpyтящeгo момента, тахогенератор, аналого-цифровой преобразователь, цифропеча- тающее устройство, источник питания и микропроцессор, связанные с датчиком расхода топлива, датчиком температуры, цифропечатающим устройством и источником питания, отличающееся 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 кинема тически связанный с датчиком расхода топлива и электродвигателями, один из которых соединен с редукто - ром через обгонную муфту и электрически подключен к источнику питания, а другой - непосредственно с редуктором и подключен к выходу тиристорно- го преобразователя напряжения, вход которого электрически связан 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 аксиально- поршневого типа и кинематически свяэаййС тахогенератором, выход которого электрически соединен с микропроцессором через аналого-цифровой преобразователь.

.

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

Редактор П.Коссей

Составитель Н..Патракальцев

Техред О.Гортвай Корректор М.Пожо

Заказ 3690/37 . Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предориятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4