Способ определения расхода топлива в двигателе внутреннего сгорания транспортного средства Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 G01F9/00 

fO

15

20

Изобретение относится к области испытания двигателей внутреннего сгорания, в частности измерения расхода топлива двигателем транспортного средства при диагностировании,5

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода топлива в двигателе при разгоне его без внешних нагрузочных устройств, а так- же снижение трудоемкости.

На фиг, 1 представлена зависимость изменения мгновенного расхода топлива (QJW) , нагрузки (F) на рычаг топливоподачи от частоты вращения (п) коленчатого вала при свободном разгоне двигателя внутреннего сгора- ния; на фиг, 2 - схема устройства для реализации способа.

На прогретом двигателе, работаю- щем на минимальных оборотах холостого хода, резко нажимается педаль подачи топлива. При этом к рычагу топливоподачи прикладьтается постоянное усилие F, (фиг, 1), под действием которого рейка топливного насоса высокого давления перемещается в сторону увеличения подачи топлива и двигатель Начинает, разгоняться. Расход топлива возрастает при этом по линии АВ (фиг. 1) от минимального до максимального, обусловленного посадкой рейки на упор, а счетчик оборотов фиксирует количество оборотов п., соответствующее изменению расхода топлива от минимальной до полной пода- 35 чи, В момент посадки рейки на упор возникает характерный выброс, и затем происходит затухающий колебатель- ный процесс (участок.ВС) на кривой расхода топлива, обусловленный гидро- 40 динамикой топливного канала.

25

30

В дальнейшем происходит- разгон двигателя при полной подаче топлива до момента начала действия регулятора (точка С), В этот момент нагрузка на рычаг топливоподачи вновь увеличивается и приобретает колебательный характер вследствие воздействия грузиков центробежного регулятора. Счет- п ют уровни топлива в баке и мерном сочик оборотов фиксирует при этом количество оборотов п с полной подачей топлива. После начала действия регулятора подача топлива уменьшается от полной до минимального значения при достижении частоты вращения, соответствующей максимальным оборотам холостого хода, Нагрузка на рычаг топливоподачи на регуляторной

55

суде и определяют массу топлива в мерном сосуде. Затем отбирают из топливного бака транспортного средства определенное количество топлива и определяют массу топлива в мерном сосуде после отбора определенного количества топлива. Трехходовой кран 4 служит для подачи топлива в вспомогательный сосуд 2 при калибровке мае

ветви (участок CD), оставаясь колебательной, увеличивается и затем стабилизируется при установлении максимальных оборотов холостого хода, количество которых (nj) фиксируется счетчиком числа оборотов.

Площадь, ограниченная кривойABCD (фиг, 1), определяет интегральное значение расхода топлива (Qp) в процессе разгона. Аппроксимируя участки АВ и CD прямыми линиями, можно с достаточно малой ощибкой определить средний расход топлива (G) за один оборот по формуле

п

ti.n

+ 0,5 п.„ + 0,5

rt.x

0

5 0

5

где

Qo п

5

0

n.n

x.n

n,x

количество топлива, израсходованное двигателем в процессе разгона; количество оборотов двигателя при работе с полной подачей;

количество оборотов двигателя при изменении подачи от минимальной до полной;

количество оборотов двигателя от начала действия регулятора до минимальной подачи топлива.

Так как расход топлива в процессе замера определяется в интегральном выражении, то он может быть определен непосредственно по изменению количества топлива в баке транспортного средства до и после разгона двигателя.

Устройство для реализации способа (фиг, 2) содержит мерный сосуд 1, вспомогательный сосуд 2, топливный бак 3 и трехходовый кран 4,

Топливный бак 3 транспортного средства гибким шлангом соединен с мерным сосудом 1 по способу сообщающихся сосудов. Регулируя высоту расположения мерного сосуда, выравнива5

суде и определяют массу топлива в мерном сосуде. Затем отбирают из топливного бака транспортного средства определенное количество топлива и определяют массу топлива в мерном сосуде после отбора определенного количества топлива. Трехходовой кран 4 служит для подачи топлива в вспомогательный сосуд 2 при калибровке мае313021

сы топлива в мерном сосуде. Расход топлива из бака транспортного средства в период разгона определяют по соотношению

Q.M,.

где q - масса топлива в мерном сосуде после соединения с топливным баком транспортного срец,ства и вьфавнивания уровней топлива;

q - масса топлива в мерном сосуде после отбора из бака определенного количества топ.- лива;

q - масса определенного количества топлива, отбираемого из топливного бака;

uq, - изменение массы топлива в мерном сосуде в период разгона двигателя.

Для повьшения точности измерений целесообразно произвести серию разгонов. При этом следует учитывать так- же расход топлива двигателем на холостом ходу мелэду разгонами при минимальной подаче. В этом случае расход топлива определяется по соотношению

. Q; - чхх «о

G

ОБЦ „ ОБН - ОВШ,

пл ., +0,5,.„

ОБЦ

п.п . OBI4

я. гец

где q - средний расход топлива за

один оборот на холостом ходу при минимальной подаче (определяется предварительно) ; .

количество оборотов холостого хода;

Rlil

п,

.п;

и Пх°,7 общее количество оборотов в серии с полной подачей, с изменением подачи от полной до холостого хода, от холостого хода до полной соответственно.

Количество оборотов холостого хода фиксируется ттри отсутствии нагрузки на рычаг топливоподачи.

При проведении измерений изменение нагрузки на рычаг топливоподачи фиксируется с помощью накладного датчи- ка деформации, частота вращения и количество оборотов - с помощью накладного датчика импульсов впрыскивания .

644

Способ определения расхода топлива обеспечивает повьпгение точности и уменьшение трудоемкости измерений.

5 Формула изобретения

1015

20 25

30

40

45

, 50

55

1 . Способ определения ра.схода топлива в двигателе внутреннего сгорания транспортного средства при работе на внешней характеристике по величине расхода при разгоне двигателя от минимального значения оборотов до максимального, отличающи йся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения, в период разгона измеряют количество оборотов вала двигателя при работе на участках от холостого хода до полной подачи топлива, с полной подачей топлива и при работе Двигателя от начала действия регулятора до холостого хода и одновременно замеряют количество топлива, израсходованного в процессе разгона, а расход топлива G определяют в соответствии с соотношением

QP 0,5п;,„-ьп„„ -К0,5п7/

где Q- - количество топлива, израсходованного в процессе разгона;

п - количество оборотов двигателя при изменении подачи от минимальной до полной;

- количество оборотов двигателя при работе с полной подачей;

п - количество .оборотов двигателя при изменении подачи от полной до минимальной;

(О - частота вращения двигателя на внешней характеристике, для которой определяется расход топлива,

2,Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в период разгона на соответствующих участках определяют моменты изменения нагрузки на рычаг топливоподачи, по которым определяют начало и конец измерения количества оборотов при работе двигателя на участках с различными подачами топлива.

3.Способ поп.Ч, отличающийся тем, что количество топ n.h

лива, израсходованного в период разгона, определяют по изменению массы топлива в мерном сосуде, соединенном

с топливным баком транспортного средства по принципу сообщающихся сосудов.

ietfef l Omiofiff yfpy- ХК MtttmtiHO

fput г

Составитель В. Горбунов Редактор О, Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 1210/42 Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к испытаниям двигатеозей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение точности измерения расхода и снижение трудоемкости. В процессе разгона счетчиком оборотов измеряется кол-во оборотов от х.х. до полной подачи топлива. В дальнейшем происходит разгон двигателя при полной подаче топлива до момента начала действия регулятора. В это время измеряют количество оборотов двигателя. После начала действия регулятора подача топлива уменьшается от полной до минимальной при достижении частоты вращения, соответ- ствуюш;ей максимальным оборотам х.х. Последние фиксируются счетчиком числа оборотов. Израсходованное в про цессе разгона количество топлива определяется по определенному соотношению. В период разгона на соответствующих участках определяют моменты изменения нагрузки на рычаг топливопо- дачи, по которым определяют начало и конец измерения количества оборотов при работе двигателя на участках с различными подачами топлива. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. с 5 СО