Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания Советский патент 1981 года по МПК G01F3/20 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к области техники измерения расхода жидкости, в частности к технике измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания.

Известны устройства для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащие измерительную камеру, разделенную подвижным поршнем на две полости, сообщающиеся с впускным и выпускным патрубками через клапаны, установленные на входе и выходе обеих полостей, концевые выключатели крайних положений порщия, спусковое устройство и счетчик количества топлива 1 ,

Недостатком этих устройств является перетекание топлива вдоль стенок подвижного поршня, возникающее КЗ-за отсутствия абсолютной герметичности в области контакта поршня с измерительной камерой и через клапаны при их открытии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащее измерительную камеру, герметично разделенную подвижной перегородкой на первую и вторую измерительные полости,Сообщающиеся с впускным и выпускным патрубками через клапаны, установленные на входе и выходе обеtoих полостей, концевые выключатели крайних положений подвижной перегородки, соединенные с входами двухфазного спускового элемента, а также счетчик- количества топлива, подклю15ченный к одному из концевых выключателей 2 J.

Это устройство характеризуется относительно высокой точностью измерения расхода топлива, но перетека20ние топлива через клапаны снижает точностные характеристики его.

Целью изобретения является повышение точности измерений расхода топлива. 3 Цель достигается тем, что в устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания содержащее измерительную камеру, гер метично разделенную подвижной перегородкой на первую и вторую измерительные полости,сообщающиеся с- впус ным и выпускным патрубками через клапаны, установленные на входе и выходе обеих полостей, концевые выключатели крайних положений подвиж ной перегородки, соединенные с входа )и двухфазного спускового элемента, а также счетчик количества топлива, подключенный к одному из концевых выключателей, дополнительно введены два элемента задержки сигнала открытия клапанов, включенных между спусковым элементом и клапанами, причем один элемент задержки соединен с впускным клапаном первой измерительной полости и выпускным клапаном вто рой измерительной полости, а другойс впускным клапаном второй измерите ной полости и выпускным клапаном первой измерительной полости. Кроме того, элементы задержки вы полне}&1 в виде эзгектронного ключа с времязадающей RC -цепочкой на вход На чертеже представлена принципиальная схема устройства для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания. Устройство содержит электромагни ные клапаны 1,2, 4, управляемые соленоидными катушками и возвратным пружинами 5, впускной патрубок 6, первую 7 и вторую 8 измерительные полости, корпус 9 прибора, подвижну перегородку 10, выпускной патрубок 11, спусковой элемент 12, элементы задержки 13 и 14, концевой выключатель 15, шток 16, концевой выключатель 17, счетчик 18, диод 19 времязадающум RC-цепочку 20, инвертор 21 и . Устройство для измерения расхода топлива двипателем внутреннего сгорания работает следующим образом. В обесточенном состоянии соленои ных катушек соответствующие клапаны 1,2,3 и 4 под действием пружин 5 открыты. Топливо из впускного патрубка 6 через открытые клапаны 1 и 3 заполняет первую 7 и вторую В измерительные полости, образованные корпусом 9 прибора и подвижно | перегородкой 10. Из полостей 7 и 8 топливо через открытые клапаны 2 и 4 поступает к выпускному патрубку 1 1 . При подаче напряжения питания Е(, спусковой элемент 12 устанавливается в одно из двух своих устойчивых состояний. При этом один из элементов задержки 13 или 14 закрывает соответствующие шапаны (клапаны 1,4 или клапаны 2,3). На чертеже показаны закрытыми элементом задержки 13 клапаны 1 и 4. При таком состоянии клапанов 3,2,3 и 4 заполняется вторая измерительная полость 8, а из полости 7 топливо выводится через патрубок 11, и подвижная перегородка 10 движется влево к концевому . выключателю 15. При срабатывании концевого выключателя 15 под действием штока 16 спусковой элемент 2 переходит в другое устойчивое состояние, и емкость элемента задержки 14 быстро разряжается через выходную низкоомную цепь.спускового элемента 12, и на элемент задержки 13 поступает управляющее напряжение. При этом клапаны 2 и 3 начинают закрываться, а клапаны 1 и 4 остаются еще в прежнем закрытом состоянии. По истечении времени, необходимо для закрытия клапанов 2 и 3, элемент задержки открывает клапаны 1 и 4, впускной патрубок 6 соединяется с полостью 7, а выпускной патрубок 11с полостью 8. Полость 7 заполняется топливом, подвижная перегородка 10 движется в .сторону концевого выключателя 17. С момента срабатывания концевого выключателя 17 процесс заполнения и опорожнения полостей 7 и 8 повторяется с частотой, определяемой фактическим расходом топлива. Зная объем измерительных полостей и измеряя с помощью счетчика 18 время расхода этого объема или число этих объемов за определенное время, можно определить расход топлива. Счетчик 18 подключен к одному из концевых выклю - чателей 15 или 17. Оба элемента задержки 13 и 14 имеют одинаковые временные параметры и содержат полупроводниковый диод 19, -времязадающую RC-цепочку 20, инвертор 21 и ключ 22. Работа элемента задержки 13 или 14 происходит следующим образом. Пока напряжение на конденсаторе R.C цепочки 20 не достигнет порога срабатывания инвертора 21, ключ 22 элемента задержки остается открытым, а клапаны 1 и 4 (или клапаны 2 и 3) все еще закрытыми. Время задержки сигнала открытия клапанов определяет ся параметрами RC-цепочки 20. Введение элементов задержки 13 и 14 сигнала открытия клапанов полиостью исключает неконтролируемое перет кание топлива через устройство по той причине, что открытие клапанов происходит после окончательного закрытия клапанов заполняемой полости. Благодаря этому существенно повышается точность измерения расхода топлива, особенно в области больших расходов, когда значительно возрастает количество срабатываний клапанов в единицу времени. . Формула изобретения 1. Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащее измерительную камеру, герметично разделенную подвижной перегородкой на первую и вторую измерительные полости, сообщающиеся с впускным и выпускным патрубками через клапаны, установленные на входе и выходе обеих полостей, концевые выключатели крайних положений подвижной перегородки, соединенные с входами двухфазного спускового элемента, а также счетчик количества топлива, подключенный к одному иэ концевых выключателей, отличающееся тем, что, с целью повышения измерений, в него введены два элемента задержки сигнала открытия клапанов, включенных между спусковым элементом и клапанами, причем один элемент задержки соединен с впускным клапаном первой измерительной полости и выпускным клапаном второй измерительной полости, а другой - с впускным клапаном второй измерительной полости и выпускным клапаном первой измерительной полости, 2. Устройство поп,, отличающееся тем, что элементы задержки выполнены в виде электроиного ключа с времязадающей RC-цепочкой на входе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Патент США №3994168, кл.73-258, 1974. 2,Патент ФРГ № 2240028, кл. G 01 F 3/1fi, 1977 (прототип).