Устройство для измерения расхода топлива двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК G01F3/16 F02M65/00 

Изобретение относится к измерительной технике.

По основксмиу авт.св. № 658308 известно устройство для измерения расхода топлива двигателями внутреннего сгорания (две) содержащее кинематически связанный с двигателем подкачивающий насос, поршень которого взаимодействует с электромагнитом генератора, снабженным.полым керном с расположенным в нем подвижным полюсным наконечником, имеющим фрикцион но-уплотнитель ный злемен т (резиновое кольцо) и заплечики, взаимодействующие с подпружиненной шайбой, установленной на поршне fl Недостатком известного устройства является снижение точности измерений при изменении фрикционных свойств резинового кольца, выполняющего функции фрикциона-фиксатора.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения расхода топлива двигателя внутреннего сгорания, дополнительно введены обратный и предохранительный клапаны, соединяющие полость керна под полюсным наконечником с внутоенним объемом насоса, причем обратный клапан включен на впуск топлива в полость керна, и предохранительный - на выпуск топлива из полости керна.

На чертеже представлена конструктивная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1 под- качивающего насоса с всасывающим 2

10 и нагнетательным 3 клапанами. Полость корпуса 1 разделена поршнем 4 на две камеры, в одной из которых рас поло-;; жен генератор магнитно-индукционного типа, состоящий из магнитопровода с

15 полым керном .5, на котором расположены обмотка 6 Возбуждения, питаемая постоянным током, и сигнальная обмотка 7. В полости керна расположен подвижный полюсный наконечник 8 с рези

20 новым кольцом 9 и сквозным каналом 10, в котором установлены два клапана обратный, в состав которого входит шарик 11 и пружина 12, и предохранительный, в состав которого входит 25 втулка 13 с шариком 11 и пружина 14. К торцу поршня 4 пружиной 15 прижата шайба 16. С этой же стороны на торце поршня установлена прокладка 17 из немагнитного; материала. С другой,

30 стороны поршень 4 подкачивающего

насоса через шток 18 и толкатель 19 прижат (гружиной 16) к эксцентрику 20, связанному с двигателем внутреннего сгорания. Выход сигнальной обмотки 7 через однополупериодный рыпрямитель на диоде 21 и сглаживающий фильтр на конденсаторе 22 связан с вторичными преобразователями (не показано).

Устройство работает следующим образом,.

При вращении эксцентрика 20 двигателем внутреннего сгорания, поршень 4 совершает возвратно-поступательное движение (под действием эксцентрика 20 и возвратной пружины 15) . При набегании эксцентрика 20 на толкатель 19 поршень 4 через шток 18, преодоления усилие пружины 15, уменьшает объем правой полости, в результате чего закрывается всасывающий клапан 2 и открывается нагнетательный клапан 3. Топливо поступает в левую полость и частично - на нагнетание за счет изменения объема штоковой и бесштоковой полостей. При дальнейшем вращении эксцентрика 20 поршень 4 под действием пружины 15 вытесняет топливо из левой полости на нагнетание, в результате чего закрывается нагнетательный клапан 3, открывается всасывающий клапан 2 и засасывается очередная порция топлива. По достижении в левой полости определенного давления, равного давлению,создаваемому пружиной 15, поршень 4 останавливается: (зависает) . С увеличением давления величина хода поршня уме1ньшается.

Полость керна 5 под полюсным наконечником 8 и, канал 10 последнего заполнены i топливом. При запуске двигателя, на первом ojSopoTe эксцентрика 20 в верхней т-очке поршень 4, упираясь в полюсный наконечник 8, сдвигает последний в положение, соответствующее определенному минимальному рабочему зазору генератора. Эта величина зазора поддерживается неизменн й в процессе работы (за счет автоподстройки) , независимо от износа деталей подкачивающего насоса. В поЛости под полюсным наконечником создается давление, и,.когда его значение достигает величины настройки предохранительного клапана, топливо вытесняется из полости под полюсным наконечником. До следующего восстановления рабочего зазора полюсный наконечник находится в этом положении за счет запертого (обратным клапаном) в полости керна объема топлива. Резиновое кольцо 9 обеспечивает герметичность полости под полюснь1м наконечниксм. Шайба 16, участвующая в восстановлении рабочего зазора, износу не подвергается, так как осевой зазор между порынем 4

и полюсным наконечником 8 может лишь увеличиваться за счет износа деталей подкачивающего насоса, а осевой зазор между шайбой 1.6 и полюсным наконечником 8 большерабочего хода порш ня 4. Величина хода поршня 4 определяется расходом топлива за определенное число оборотов коленчатого вала двигателя, а число ходов поршня в единицу времени пропорционально частоте вращения вала двигателя (ДВС). Средняя скорость хода поршня под действием пружины 15 определяется произведением величины хода поршня на количество ходов в единицу времени и, следовательно, пропорциональна расходу топлива.

Из-за подвижности полюсного наконечника 8 в керне 5 при движении поршня происходит изменение величины магнитного зазора X между поршнем и полюсным наконечником.

Средняя скорость изменения- магнитного потока генератора за счет указанного изменения магнитного зазора пропорциональна средней скорости движенйя поршня 4, в связи с чем на выходе сигнальной обмотки 7 возникает переменное напряжение, пропорциональное расходу топлива. После остановки двигателя поршень 4 под действием пружины 15 через зазоры вытесняет Топливо из левой полости до тех пор, пока толкатель 19 не упрется в эксцентрик 20. Шайба 16 под действием пружины 15 после выбора осевого зазора упирается в заплечики полюсного наконечника 3, и нез«ачительно вытаскивает его из керна 5, преодолевая сили трения между резиновым кольцом 9 и керном 5. При этом запорныйшарик 11 открывает отверсти обратного клапана, и полость керна под полюсным наконечником заполняетс дополнительной порцией топлива.

Так как эксцентрик 4 при остановке двигателя может оказаться в любом положении, автоматическое восстановление рабочего зазора происходит каждый раз при остановке эксцентрика .20 в положении, около нижней мертвой точки. Гидравлическая фиксация полюсного наконечника в заданном положении обеспечивает повышение точности измерения расхода топлива.

Экономическая эффективность при этом обеспечивается путем повышения точности учета топлива и долговечности предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения расхода топлива двигателя внутреннего сгорания по авт.св. № 658308, о т л и 65 чающееся тем, что, с целью

повышения точности измерений, в него введены обратный и предохранительный клапаны, соединяющие полость керна под полюсным наконечником с внутренним объемом насоса, причем обрат ный клапан включен на впуск топлива в полость керна, а предохранитель«ный - на выпуск топлива из полости керна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 5 658308, кл. F 02 М 65/00, 1974 (прототип).

181

f 8 //

/ //

«r-h