Топливная система стенда для испытания тепловозных дизелей Советский патент 1992 года по МПК F02M65/00 G01M15/00 

Изобретение относится к области испытания двигателей внутреннего сгорания, в частности к топливным системам испыта- тельных стендов тепловозных дизелей, и может найти применение в конструкции стендов для испытания агрегатов теплоэнергетических установок и тепловых двигателей других типов.

Известны топливные системы стендов для испытания двигателей внутреннего сгорания, содержащие топливный бак, подающую магистраль, измерительную емкость, установленную на весы, и соединенную топливопроводами с топливным баком и подающей магистралью, краны, измерительно-управляющий блок и регистратор интервалов времени.

Недостатки известных топливных систем стендов - сложная конструкция и низкая технологичность, связанная с применением рычажных весов и необходимостью соединения подвижной измерительной емкостью с подающей магистралью

Кроме гого, известные топливные системы стенда не позволяют испытывать ДВС с незамкнутыми топливными системами, когда только часть топлива поступает в двигатель, а другая часть топлива по сливной магистрали возвращается в топливный бак. Известные топливные системы не отвечают также требованиям пожарной безопасности,

Известна топливная система c/rei ща дпя испытания ДВС, содержащая топливный бак, подающую и сливную магистрали, измерительную емкость, установленные на весы и соединенную топливопроводами с подающей и сливной магистралями, краны, регистратор.

Подающая и сливная магистрали подсоединяются собственно к подающей и сливной магистралям испытуемого ДВС,

Недостатки известной топливной системы стенда - сложная конструкция, низкая технологичность и надежность и, как следствие, низкая точность измерения расхода топлива. Недостатки связаны с тем, что измерительная емкость установлена на весы, постоянно находящиеся в нагруженном состоянии и быстро выходящие из строя. Это требует проведения частых контрольных тарировок весов и периодического ремонта. Использование весов снижает технологичность и точность измерения расхода топлива из-за влияния окружающих условий (вибраций, ветра, температуры) на показание весов.

Цель изобретений - упрощение конструкции и повышение технологичности измерений массового расхода топлива, а также

удобство использования и эксплуатации стенда.

Цель достигается тем, что в топливной системе стенда, содержащей расходный

бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топ- ливоподкачивающий насос, измерительное устройство с датчиком и вертикально расположенным цилиндрическим мерным сосудом, сообщенным с одной стороны с

0 расходным баком, а с другой с системой топливоподачи дизельного двигателя, и соединительные топливопроводы с запорно- переключающей арматурой, датчик измерительного устройства выполнен в ви5 де датчика гидростатического давления и установлен во внутренней полости цилиндрического мерного сосуда на нижнем его торце, причем мерный сосуд выполнен с отношением высоты к внутреннему диамет0 ру больше 8. Кроме того, топливоподкачива- ющий насос установлен в соединительный топливопровод между расходным баком и мерным сосудом Такое выполнение топливной системы стенда упрощает конструкцию,

5 повышает технологичность и точность измерения расхода топлива без расстыковки топливной системы тепловоза и тем самым позволяет упростить конструкцию и повысить технологичность измерения. Это до0 стигается за счет того, что в предложенном техническом решении массовый расход топлива измеряется с помощью гидростатического изме рительного устройства с датчиком давления, установленным во внут5 ремней полости мерного сосуда, выполненного в виде цилиндрической трубы с отношением высоты к внутреннему диаметру больше 8, а не с Помощью весов, как в прототипе.

0 Кроме того, повышается надежность работы топливной системы стенда и точность измерения, так как измеряется изменение гидростатического давления топлива в мерном сосуде за какой-то промежуток времени

5 с высокой точностью.

На чертеже изображена схема предложенной топливной системы стенда для испытания тепловозных дизелей

Предложенная топливная система стен0 да содеожит расходный бак 1, подающую 2 и сливную 3 магистрали, подсоединенные к подающей и сливной магистралям испытуемого тепловозного дизеля (не показан). Параллельно расходному баку 1 размещен

5 вертикально расположенный цилиндрический мерный сосуд 4. Верх мерного сосуда 4 соединен топливопроводом 5 со сливной магистралью 3, а подающим топливопроводом б и переливным топливопроводом 7 с выходом топлива из подкачивающего насоса 8 и расходным баком 1 соответственно. На нижнем торце мерного сосуда 4 во внутренней его части установлен датчик 9 гидростатического давления, соединенный с измерительным устройством 10, выход которого соединен со схемой управления топлива подкачивающим насосом 8. На сливной 3 и подающей 2 магистралях установлены краны (ручные вентили) 11-13.

Нижний торец мерного сосуда 4 через кран 14, установленный на топливопроводе 15, соединен с подающей магистралью 3 тепловоза. Вход в подкачивающий насос 8 соединен подающим топливопроводом 16 с расходным баком 1. Мерный сосуд 4 выполнен цилиндрической формы с отношением высоты к внутреннему диаметру больше 8.

. Топливная система стенда работает следующим образом.

Расходный бак 1 заполняют топливом из хранилища топлива (не показано). Краны 11 и 14 на топливопроводах 5 и 15 устанавливают в открытое положение и с помощью питающего насоса 8 через подающие топливопроводы 16 и 6 заполняют мерный сосуд 4 до уровня Н, гдеН -высота столба топлива в мерном сосуде 4 от оси установки датчика 9 гидростатического давления до свободной поверхности топлива. Этот столб жидкости создает гидростатическое давление Р p-g-Н, где р - плотность топлива, g - ускорение свободного падения, Передзапуском дизеля закрывают краны 12 и 13 на топливопроводах 3 и 2 соответственно, При запуске дизеля (не показан) топливо по топливопроводу 15 через открытый кран 14 поступает в подающую магистраль испытуемого тепловозного дизеля, проходит через фильтры грубой и тонкой очистки и частично поступает в цилиндры испытуемого дизеля. Оставшаяся часть топлива сливается из дизеля через открытый кран 11 и топливопровод 5 в мерный сосуд 4. Избыток топлива из мерного сосуда 4 переливается в расходный бак 1 через переливной топливопровод 7. В процессе работы дизеля уровень топлива в мерном сосуде 4 понижается и доходит до верхней отметки.

При этом гидростатическое давление понижается и измерительное устройство 10 по сигналу от датчика 9 гидростатического давления включает измеритепь времени (не показан). Начинается цикл измерения расхода топлива (измерения грсмени выработки заданной массы топлива). По мере выработки уровень топлива (гидростатическое давление) продолжает понижаться и при достижении нижней отметки |И по сигналу от датчика 9 гидростатического давления измерительное устройство 10 выключает измеритель времени и вычисляет массовый расход топлива. Уровень топлива

5 продолжает понижаться и доходит до нижней отметки IV.. При этом измерительное устройство 10 по сигналу отдатчика включает питающий насос 8, который заполняет мерный сосуд 4. При повышении уровня

10 топлива до верхней отметки I измерительное устройство 1 по сигналу от датчика гидростатического давления отключает питающий насос 8 и стенд готов к новому циклу измерений. Расход топлива опредеI сis

ляется по формуле В -. где К - постоянный

t

для данного диапазона уровней II и III коэффициент, получаемый по результатам технологической настройки, г-время выработки

0 фиксированной массы топлива. Общая приведенная погрешность измерения расхода топлива по результатам тарировки не превышает 1-1,5%. Для повышения точности измерения расхода топлива целесообразно

5 в качестве измерителя гидростатического давления использовать датчик типа Сап- фир-22 ДН с основной приведенной погрешностью измерения 0,25% Применение предложенной топливной системы стенда

0 упрощает его конструкцию и стоимость изготовления за счет исключения из конструкции ненадежных и дорогостоящих весов, повышает технологичность измерения расхода топлива, дает возможность автомати5 зации процесса измерения.

При отключении измерительного устройства стенда от топливной системы тепловозного дизеля открывают краны 12 и 13 на магистралях-3 и 2, закрывают краны 11

0 и 14 на топливопроводах 5 и 15. В этом случае топливо из расходного бака 1 поступает в топливную систему дизеля по подающей магистрали 2 и сливается в расходный бак 1 по сливной магистрали 3.

5 После этого измерительное устройство 10 С датчиком 9 и мерным сосудом 4 можно отстыковать от топливной системы тепловозного дизеля,

0 Формула изобретения

Топливная система стенда для испытания тепловозных дизелей, содержащая расходный бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, из5 мерительное устройство с датчиком и вертикально расположенным цилиндрическим мерным сосудом, сообщенным с одной стороны с расходным баком, а с другой - с системой топливоподачи дизельного двигателя, и соединительные топливопроводы с

7 17495328

запорно-переключающей арматурой, о т -нем его торце, причем мерный сосуд выполличающаяся тем, что, с целью упроще-нен с отношением высоты к внутреннему

ния конструкции, датчик измерительногодиаметру более 8, а топливоподкачивающий

устройства выполнен в виде датчика гидро-насос установлен в соединительный топлистатического давления и установлен во5 вопровод между расходным баком и мервнутренней полости мерного сосуда на ниж-ным сосудом.

Использование: двигателестроение, в частности испытание топливовпрыскиваю- щей аппаратуры дизеля. Сущность изобретения: топливная система стенда содержит расходный бак 1, фильтры грубой и тонкой очистки. Топливоподкачивающий насос установлен между расходным баком 1 и мерным сосудом 4. Вертикально расположенный мерный сосуд 4 размещен параллельно расходному баку 1. Датчик гидростатического давления 9 установлен во внутренней полости мерного сосуда на нижнем его торце. Мерный сосуд выполнен с отношением высоты к внутреннему диаметру более 8. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. От дизеля Ј Кдцзелн) а О ел О) ю