Устройство для контроля за потреблением топлива двигателем внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК G01F9/00 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано на предприятиях осуществляющих эксплуатацию, диагностирование, техническое обслуживание и ремонт транспортных средств и двигателей внутреннего сгорания.

Известны ряд устройств для контроля за потреблением топлива двигателем внутреннего сгорания, включаемых между топливным баком и двигателем (Иванов В.Н., Ерохов В.И, Экономия топлива на автомобильном транспорте. - М : Транспорт, 1984, 302 с.).

Недостатком этих устройств является низкая точность и значительные затраты времени V труда при их использовании,

Известно так же устройство для регистрации расхода топлива, содержащее пробку, герметизирующую топливный бак, соединительные трубопроводы, дозатор газа и регистратор давления, (Авторское свидетельство СССР № 1578484, кл. G 01 F 9/00).

Контроль за измерением потребления топлива с помощью этого устройства длительный и не обеспечивает достаточной точности.

vi о

vj

СО

Цель изобретения - повышение точности и увеличение быстродействия.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее пробку, герметизирующую топливный бак, жидкостный регистратор давления и соединительные трубопроводы дополнительно введены усилитель, блок управления клапанами, последовательно соединенные блок управления счетом, счетчик и индикатор, а также тактовый генератор, регистратор давления выполнен в виде двух сосудов в нижней части сообщающихся между собой горизонтально расположенной прозрачной трубкой, а в верхней части сообщающихся между собой и с топливным баком соединительными трубками с тремя электромагнитными клапанами, один из которых установлен на выходе из топливного бака, а два других на входах в сосуды. В прозрачной трубке размещен сферический поплавок и ограничители перемещения поплавка. На трубке установлены фотоэлектрические датчики, соединенные с усилителем, который через блок управления связан с управляющими выходами электромагнитных клапанов, при этом блок управления счетом своими выходами соединен с выходами усилителя и тактового генератора. Кроме того, сосуды регистратора давления снабжены воронками, узкие горловины которых подсоединены к электромагнитным клапанам, а широкие обращены к днищу сосудов. Воронки жестко закреплены на поперечной балке с возможностью вертикального перемещения.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из пробки 1, герметизирующей топливный бак 2 двигателя, со- единительных трубопроводов 3, трех электромагнитных клапанов 4,5 и б, регистратора давления в наджидкостном объеме топливного бака. Регистратор давления выполнен в виде двух сосудов 7 и 8. заполненных жидкостью и сообщающихся между собой, горизонтально расположенной прозрачной трубкой 9, внутрь которой введен сферический поплавок 10. На обоих концах внутри трубки установлены ограничители 11 перемещения поплавка. Концы трубки соединены с сосудами через отверстия в их нижней части. В каждый из сосудов 7 и 8 помещены широким концом воронки 12 и 13, узкие горловины которых гибкими трубками 14 соединены с электромагнитными клапанами 5 и 6, а трубопроводами 3 через электромагнитный клапан 4 - с внутренней полостью топливного бака 2. Воронки 12 и 13 жестко закреплены на поперечной балке 15, которая с помощью регулировочного

винта 16 и неподвижно закрепленной гайки 17 может перемещаться вверх-вниз. Для исключения перекосов и заеданий предусмотрены направляющие 18. На наружных

5 концах горизонтально расположенной трубки 9 установлены фотоэлектрические датчики 19, соединенные с усилителем 20 сигналов. Усилитель 20 электрически соединен с блоком 21 управления электромагнит0 ными клапанами 5 и 6. Кроме того, усилитель 20 последовательно электрически соединен с блоком 21 управления счетом, счетчиком 23 и индикатором 24, а блок 22 управления счетом связан с тактовым

5 генератором 25.

Для контроля за потреблением топлива необходимо запустить двигатель, и пока он прогревается, снять штатную крышку топливного бака и на ее место установить rep

0 метизирующую пробку 1 с трубопроводом 3. До перевода тумблера устройства в положение Контроль электромагнитный клапан 4 сообщает внутреннюю полость топливного бака с атмосферой. Левый электромагнит5 ный клапан 5 также открыт на атмосферу, а

в клапане 6 атмосферный канал перекрыт.

После стабилизации температурного и

скоростного режимов работы двигателя

тумблер устройства переводят в положение

0 Контроль. При этим электромагнитные клапаны 4 и 5 перекрывают атмосферные каналы и отключают сообщение левой ветви регистратора давления с топливным баком. Одновременно у правого клапана 6 откры5 еается канал, сообщающий правую ветвь регистратора давления с атмосферой, и перекрывается связь с топливным баком. В результате убывания топлива из бака (двигатель работает) в нем создается разреже0 ние, которое передается в полость под левой воронкой 12 регистратора давления. При этом под действием разности давлений уровень жидкости под левой воронкой будет подниматься, а в правой емкости опускать5 ся. В результате жидкость из правого сосуда 8 потрубке 9 будет перетекать в левый сосуд 7. Перетекание жидкости увлекает за собой поплавок 10. который будет двигаться влево. Достигая оптической оси левого фото0 датчика, поплавок вызывает появление электрического сигнала, который поступает йа усилитель 20. Далее сигнал поступает на блок 21 управления электромагнитными клапанамии на сами клапаны 5 и 6. При этом

5 левый клапан 5 перекрывает сообщение с топливным баком и открывает атмосферный канал. Одновременно с этим атмосферный канал правого клапана б перекрывается и открывается связь с топливным баком. При

таком состоянии электромагнитных клапапоп (центральный клапан 4 не переключает ся) разрежения из топливного бака передается D полость под правую воронку 13. Жидкость начнет перетекать по трубке 9 из левого сосуда в правый и увлекает за собой поплавок.

В момент входа поплавка в зону левого фотодатчика электрический сигнал поступает на блок 22 управления счетом, который обеспечивает формирование циклов счета импульсов, поступающих с тактового генератора 25. Переместившись до правого фотодатчика, поплавок перекрывает его оптическую ось. Усиленный сигнал фотодатчика, поступивший на блок 21 управления, вновь переключи т клапаны 5 и б. После переключения клапанов разрежение начинает передаваться в полость под левую воронку, а жидкость с поплавком начинает движение справа налево.

В момент достижения поплавком оси левого фотодатчика прекращается счет импульсов и вновь происходит переключение клапанов. Результаты подсчета количества импульсов находятся на индикаторе до тех пор, пока не начнется очередной цикл подсчета количества импульсов.

Подсчет количества импульсов за период времени движения поплавка от левого фотодатчика до правого и обратно позволяет избежать влияния на результаты контроля возможного отклонения геометрической оси трубки от горизонтали.

При установившемся потреблении топлива двигателем средняя скорость перетекания жидкости из одной емкости в другую и обратно, т.е. средняя скорость движения поплавка от левого фотодатчика до правого и обратно будет постоянна. Неизменными будут и промежутки времени циклов подсчетаколичестваимпульсов. Следовательно, показания индикатора 24 будут одинаковыми в последующих циклах измерений.

Увеличение расхода, а следовательно, и более быстрое увеличение разрежения в топливном баке приведет к возрастанию скорости перемещения жидкости и поплавка по трубке и меньшему периоду времени между последовательными циклами срабатывания левого фотоэлектрического датчика 19. Следствием этого будет то, что показания индикатора уменьшаются. Однако в случае применения реверсивных счетчиков с предварительной установкой показания увеличатся. Уменьшение расхода снижает скорость изменения разряжения, а показания индикатора увеличиваются (с реверсивными счетчиками уменьшаются).

С целью сокращения времени между последовательной сменой показаний индикатора и уменьшения продолжительности общего процесса выполнения регулировок

5 двигателя на топливную экономичность, предусмотрено изменять площадь раздела воздух - жидкость в регистраторе давления в зависимости от конкретного потребления топлива двигателем и количества топлива в

0 его баке. Это достигается за счет изменения положения воронок 12 и 13 по высоте относительно сосудов 7 и 8. Увеличивая площадь раздела воздух - жидкость, можно добиться полуцйкла перемещения поплавка при

5 меньшей величине подъема жидкостей под воронкой (при меньшем разряжении), а значит сократить времй полного цикла счета и общее время регулирования двигателя на минимальный расход.

0 При большом расходе и полностью заполненном топливном баке скорость нарастания разряжения, а значит и скорость перемещения поплавка, может быть сравнительно большой. Частота сменяемости

5 показаний устройства индикации будет также большой. Для обеспечения возможности осмысливания информации об изменении расхода топлива при выполнении регулировок, воронки необходимо погрузить в жид0 кость до тех пор. пока уменьшенная площадь раздела воздух - жидкость не обеспечит приемлемую частоту сменяемости показаний индикатора.

Формула изобретения

5 1. Устройство для контроля за потреблением топлива двигателем внутреннего сгорания,содержащеепробку, герметизирующую топливный бак, регистратор давления и соединительные трубоп0 роводы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введен усилитель, блок управления клапанами, последовательно соединенные блок управления счетом, счетчик и индикатор, а

5 также тактовый генератор, регистратор давления выполнен в виде двух сосудов, в нижней части сообщающихся между собой горизонтально расположенной прозрачной трубкой, а в верхней части сообщающихся

0 между собой и с топливным баком соединительными трубками с тремя электромагнит- ными клапанами, один из которых установлен на выходе из топливного бака, а два других - на входах е сосуды соответст5 венно, причем в прозрачной трубке размещен сферический поплавок и ограничители перемещения поплавка, кроме того, на ней установлены фотоэлектрические датчики, соединенные с усилителем, который через

блок управления клапанами связан с упраяляющими входами электромагнитных клапанов, при этом блок управления счетом своими выходами соединен с выходами усилителя и тактового генератора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, сосуды снабжены воронками, узкие

горловины которых подсоединены к электромагнитным клапанам, а широкие обращены к днищу сосудов, кроме того, воронки жестко закреплены на поперечной балке с возможностью вертикального перемещения.

Использование: на предприятиях, осуществляющих эксплуатацию, диагностирование, техническое обслуживание и ремонт транспортных средств и двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в устройство, содержащее пробку, герметизирующую топливный бак, жидкостный регистратор давления и соединительные трубопроводы, дополнительно введены усилитель, блок управления клапанами, последовательно соединенные блок управления счетом, счетчик и индикатор, а также тактовый генератор. Регистратор давления выполнен в виде двух сосудов, в нижней части сообщающихся между собой горизонтально расположенной прозрачной трубкой, а в верхней части сообщающихся между собой и с топливным баком соединительными трубками с тремя электромагнитными клапанами, один из которых установлен на выходе из топливного бака, а два других на входах в сосуды. В прозрачной трубке размещен сферический поплавок и ограничители перемещения поплавка. На трубке установлены фотоэлектрические датчики, соединенные с усилителем, который через блок управления связан с управляющими выходами электромагнитных клапанов, при этом блок управления Счетом своими выходами соединен с выходами усилителя и тактового генератора. Кроме того, сосуды регистратора давления снабжены воронками, узкие горловины которых подсоединены к электромагнитным клапанам, а широкие обращены к днищу сосудов. Воронки жестко закреплены на поперечной балке с возможностью вертикального перемещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. СО С