Расходомер картерных газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК G01M15/00 

- - vV , I I М

i. .t

о со о

ho

00

Изобретение относится к области эксплуатации и может быть использовано для определения расхода картерных газов при диагностировании цилиндро-поршневой группы ДВС.

Известны устройства для измерения расхода картерных газов, картер двигателя, например, по а.с, № 146570, кл. G 01 М, № 607107, кл. G 01 М, № 336539, кл. F 02 В.

Наиболее близким по своей техниче- ской сущности к заявляемому устройству является расходомер картерных газов (1), выбранный в качестве прототипа, состоящий из корпуса с чашеобразным кронштейном и с окнами для выхода газа, чашеобразной крышкой с указателем давления и образующей с корпусом кольцевое дроссельное отверстие переменного сечения. Принцип работы которого основан на измерении площади, проходного сечения кольцевого дрос- сельного отверстия переменного сечения, пропорциональной количеству измеряемого газа, протекающего через это отверстие, при определенном постоянном перепаде давления, фиксируемом указателем давле- ния.

Недостатком прототипа является то, что измеряемый газ перед прохождением через дроссельное отверстие не стабилизируется (не обеспечивается осесимметричность по- тока), из-за отсутствия перед дроссельным отверстием прямолинейного участка, определенной длины (2). Недостатком является также то, что данный расходомер не обеспечивает стабильность коэффициента истече- ния на всем диапазоне измерения, необходимом для диагностирования двигателя. Коэффициент истечения влияет на погрешность измерения и зависит от числа Рейнольдса Re, характеризующего движе- ние потока до дроссельного отверстия (ли- минарное или турбулентное (3)).

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода картерных газов,

Указанная цель достигается тем, что в известном расходомере картерных газов, содержащим корпус с указателем, снабженный дросселирующей крышкой с резьбовым креплением, кольцевой измерительной шкалой, указателем давления установленным на этой крышке и образованную крышкой и корпусом, кольцевое дроссельное отверстие. Корпус содержит сменную вставку, имеющую цилиндрический канал, за- данного диаметра и длины, с кольцевым выступом образующим с соответствующим кольцевым выступом втулки крышки, кольцевое дроссельное отверстие переменного сечения.

Длина цилиндрического канала вставки находится согласно (2), в зависимости от

диаметра цилиндрического канала d, -г- п,

где п - численное значение, характеризующее местные сопротивления измеряемому потоку.

Диаметр d выбирается таким, чтобы число Рейнольдса Re, для измеряемого потока, находилось в области больших чисел (Re 10, т.е. когда поток турбулентный и коэффициент истечения не меняется (или меняется незначительно).

На чертеже показан разрез расходомера картерного газа.

Расходомер картерного газа двигателя внутреннего сгорания состоит из корпуса 1, в который устанавливается (например, с по- мощьб резьбового соединения) сменная вставка 2, с указателем шкалы 3, имеющая цилиндрический канал 4 с кольцевым выступом 5. Корпус 1 соединен с помощью резьбового соединения с дросселирующей крышкой 6, на которой имеется втулка с кольцевым выступом 7, образующий с кольцевым выступом 5 сменной вставки 2, кольцевое дроссельное отверстие переменного сечения 8. На дросселирующей крышке 6, имеются окна 9 для выхода измеряемого газа в атмосферу, расположен указатель давления 10 и имеется кольцевая измерительная шкала 11.

Расходомер картерного газа работает следующим образом.

Пускают и прогревают диагностируемый двигатель. Открывают маслозаливную горловину и перекрывают отверстия сапуна и масломерной линейки. На маслозаливную горловину герметично устанавливают заявляемый расходомер, предварительно повернув крышку 6 на замер максимального расхода и устанавливают определенную частоту вращения коленчатого вала двигателя (номинальную, максимальную). Прорвавшиеся из камеры сгорания двигателя газы попадают через маслозаливную горловину во внутреннюю полость корпуса 1 расходомера, откуда по цилиндрическому каналу 4, сменной вставки 2, направляются на кольцевое дроссельное отверстие переменного сечения 8, образованное кольцевым выступом 5, сменной вставки 2 и кольцевым выступом 7 втулки дросселирующей крышки 6, откуда через окна 9 вытекают в атмосферу. Вращением дросселирующей крышки 6, относительно корпуса 1, по резьбовому соединению, изменяют площадь проходного сечения дроссельного отверстия 8 до тех пор, пока перепад давления в цилиндрическом канале 4 и атмосферным, не достигнет

определенной величины (например, 15 мм. вод. ст.), которая регистрируется указателем давления 10, находящимся на дросселирующей крышке 6. Создав таким образом необходимое давление, до дроссельного отверстия переменного сечения, по кольцевой измерительной шкале 11 и показаниям указателя шкалы 3, определяют величину расхода газов. По полученному значению расхода оценивают общее техническое со- стояние ЦПГ двигателя.

В случае, если расход картерных газов больше или меньше диапазона измерения используемой вставки, производят замену вставки на ту, у которой диапазон измере- ния соответствует расходу картерных газов диагностируемого двигателя.

Элементы вставки, длина и диаметр цилиндрического канала, должны иметь для каждого диапазона измерения свои значе- ния, которые определяются для случая, когда измеряемый поток картерных газов в цилиндрическом канале должен быть турбулентный, т.е. число Рейнольдса принимают такие значения, при которых коэффициент истечения не зависел бы от него, а следовательно, не увеличивал погрешность. Диапазон измерения задается областью применения данного расходомера, т.е. для

диагностирования каких марок двигателей и с каким расходом картерных газов должен быть предназначен. В этой связи может использоваться с данным расходомером, различный набор сменных вставок.

Заявляемый расходомер позволит уменьшить погрешность измерения расхода картерного газа при диагностировании ДВС, что позволит более, правильнее оценить техническое состояние цилиндро-пор- шневой группы двигателя. При этом погрешность измерения не меняется в широком диапазоне значений расхода.

Формула изобретения Расходомер картерных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус и дросселирующую крышку с резьбовым креплением и переменным сечением, снабженную кольцевой шкалой, переходную втулку с кольцевым выступом и указатель давления, установленный на крышке, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, корпус содержит сменную вставку с цилиндрическим каналом заданного диаметра и длины, снабженную кольцевым выступом, образующим с кольцевым выступом втулки кольцевое дроссельное отверстие переменного сечения.

Расходомер картерных газов содержит корпус 1 со сменной вставкой 2 и установленную на него дросселирующую крышку 6 и образующие кольцевое дроссельное отверстие переменного сечения указатель давления 10 и измерительную шкалу 11 на крышке. Цилиндрический канал вставки имеет кольцевой выступ, который сопрягается с кольцевым выступом втулки дросселирующей крышки, выступы образуют кольцевое дроссельное отверстие переменного сечения. Расходомер позволяет повысить точность измерения расхода картерных газов. 1 ил.