Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9 Я 174 1 Р 1500 С 5 САН К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ нженеров желе м. М,Т. Елизар панова и Г.П, Тоо ССС 1977,11 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельсМ 553353, кл. 6 01 Р 15/О Изобретение относится к устройствам для испытания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также к устройствам, применяемым на стендах и в эксплуатации для измерения расхода топлива в заданном интервале времени за период работы двигателя.,Известны устройства для измерения расхода топлива ДВС, содержащие топливный бак с топливоэаборным устройством,.подающую и сливную магистрали, топливо- подающую аппаратуру, мерную емкость, подающую и сливную трубки.Недостатками известных топливных систем тепловозов являются сложная конструкция и низкая технологичность.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения расхода топлива ДВС; содержащее соединенный с регистратором дозоизмеритель.связанныйс питающей емкостью через два управляемых программным блоком электромагнитных клапанов, между которыми подключена питающая магистраль двигателя,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Использование; при измерениях расхода топлива двигателя тепловоза в реальных условиях, Сущность изобретения: медный бачок снабжен дифманометром, нормально открытым. управляемым клапаном и расположен внутри топливного бака тепловоза. Клапан содержит перфорированный корпус и гофрированную мембрану. 1 ил. Недостатками известной топливной системы тепловоза являются сложность конструкции, низкая технологичность и трудности при использовании в реальных условиях эксплуатации транспорта с ДВС.,Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение технологичности измерений и возможность измерения массового расхода топлива в реальных условиях эксплуатации тепловоза.Цель достигается тем, что в топливной системе тепловоза. содержащей топливный бак, топливоэаборное устройство, подающую и сливную магистрали, топливо пбдающую аппаратуру, подающую и сливную трубки, нижняя часть топливоэаборного устройства снабжена нормально открытым клапаном и датчиком гидростатического давления, соединенными с регистратором и управляющим блоком,.Предлагаемое устройство отличается от прототипа размещением нормально открытого клапана в нижней части топливозаборного устройства, В нижней точке топливозаборного устройства установленклапан гидростатического давления, соеди- эеля, а другая часть по сливной магистралиненный с регистратором и управляющим топливной системы дизеля постугпает вблоком, сливную магистраль 4 тепловоза (от дизеля).Применение предложенного устройст- Из сливной магистрали 4 по сливной трубкева позволяет производить измерение мас 6 топливо поступает в топливозаборное уссового расхода топлива в реальных тройство 2,гдеподмешиваетсяктопливуиэусловиях эксплуатации тепловоза Подо- топливного бака 1 и поступает в подающуюбные замеры позволяют оптимизировать . магистраль 3 тепловоза,эксплуатацию тепловозов на конкретных В таком порядке устройство для измеучастках пути при различных параметрах 10 рения топлива работает на режимах эксплуокружающей среды, атации тепловозного дизеля без измеренияНа чертеже представлена схема устрой- расхода топлива.ства для измерения расхода топлива ДВС Для измерения расхода топлива закры(топливная аппаратура условно не показа- вают нормально открытый клапан, установна), 15 ленный на свободном конце топливозаборПредложенное устройство для измере- ного устройства 2,ния расхода топлива ДВС содержит топлив- Для этого открывают дистанционно упный бак 1 с топливозаборным устройством равляемый клапан 17 и подают сжатый воэ 2, соединенным подающей 3 и сливной 4 духчерезштуцер 10 крышки 9 вполость подмагистралями с топливоподающей аппара гофрированной мембраной 11,турой тепловозного дизеля, В топливоза- Гофрированная мембрана 11 прогибаборном устройстве 2 расположены ется и перекрывает отверстия 12 и 13 в корподающая 5 и сливная 6 трубки, свободные пусе 7 клапана и решетке 8, Внутреннийконцы которых расположены в нижней час-, объем топливозаборного устройства 2 разти топливоэаборного устройства, 25 общается с топливным баком 1. ТопливоВ нижней части топливозаборного уст- продолжает поступать в двигатель, но тольройства размещен нормально открытый ко из внутреннего объема топливозаборноклапан, содержащий корпус 7, решетку 8, го устройства 2, сливаемое топливо такжекрышку 9 со штуцером 10, между крышкой поступает только во внутренний объем топ 9 и корпусом 7 зажата гофрированная мем ливозаборного устройства 2,брана 11, выполненная из маслостойкой ре- Уровень топлива в топливозаборном усзины, тройстве 2 в реэуль.гате выработки начинаетДля прохода топлива в корпусе 7 и ре- понижаться. Гидростатическое давление 14шетке 8 выполнены отверстия 12 и 13 соот- уменьшается. Сигнал на выходе регистратоветственно. В нижней части топливоза ра 15 уменьшается, Придостижениинекотоборного устройства 2 установлен датчик 14 рого уровня топлива управляющий блок 16гидростатического давления, соединенный подает команду на включение счетчика врес регистратором 15 и управляющим блоком мени (условно не показан), После уменьше 16, штуцер 10 крышки 9 клапанасоединенс ния уровня топлива на нужную величинуисточником сжатого воздуха (условно не по управляющий блок 16 подает команду наказан) через дистанционно управляемый выключение счетчика времени. При дальклапан 17, нейшем уменьшении уровня топлива, упУстройстводля измерения расходатоп- равляющий блок 16 подает команду наливл ДВС работает следующим образом, закрытие клапана 17. Сжатый воздух из поТопливный бак 1 заполняют топливом 45 лости под мембраной 11,через каналы клаиз хранилища топлива, Топливо из тодд пана 17 уходит в атмосферу, Гофрированнаяного бака 1 самотеком заполняет топливо- мембрана под давлением столба топливазаборное устройство до уровня Н, где Н - о-крьвает отверстия 12 и 13 в корпусе 7высота столба топлива от оси установки из- клапана и решетку 8. Внутренний объеммерителя 14 гидростатического давления до 50 топливозаборного устройства 2 соединяетсвободной повеохности тог пина. ся с обьемом топливного бака 1. Топливо изЭтот столб жидкости создает гидроста- топливного бака поступает самотеком в топтическое давление, воспринимаемое изме- ливозаборное устройство 2, уровень топлирителем 14 гидростатического давления. ва в топливозаборном устройстве 2При запуске дизеля тепловоза топливо по 55 увеличивается и достигает уровня Н, топподающей магистрали 3 через подающую ливная система тепловоза готова к повтортрубку 5, отверстия 12 и 13 нормально от- ному измерению.крытого клапана 9 поступает в топливую Предложенная топливная си; тема тепсистему тепловоза (к дизелю), Часть топли- ловоза может быть использована для измева поступает в цилиндры тепловозното ди- рения массового расхода топлива прииспытании двигателей с замкнутой топливной системой. В этом случае топливная система двигателя присоединяется к подающей магистрали тепловоза, В остальном работа топливной системы аналогична 5 описанной выше, Для испытания двигате- лей типа Д 100 10 Д 20, 7/2 х 25,4 и 10 Д И 20,7/2 х 23,4 тепловоз ТЭЗ и 27 Э 10 М используется штатное топливозаборное устройство, дополненное нормально открытым 10 клапаном. В качестведатчика гидростатического давления используется измеритель- ный комплекс давления НКДДф 0,6. Диапазон измеряемых давлений 0-0,016 МПа. Измерительный комплекс давления 15 НКД - 27 Дф 0,16 преобразует гидростатическое давление столба топлива высотой Н в напряжение 0,8 до 8 Вт.Расход топлива определяется по формуле В=К/ х, где К - постоянный коэффици ент для данного диапазона изменения уровней; ЬЬ - коэффициент, получаемый по результатам технологической настройки; гвременной коэффициент выработки фиксированной массы топлива. Общая приведен ная погрешность измерения расхода. топлива по результатам тарировки не превышает 1-1,5. Для повышения точности измерения расхода топлива целесообразно в качестве измерителя гидростатического 30 давления использовать датчик типа "СапфирДн" с основнс" приведенной погрешностью измерения 0,25/,Применение предложенного устройства для измерения расхода топлива ДВС позволяет измерять массовый расход топлива в условиях эксплуатации тепловоза. Это позволяет производить нормирование расхода топлива на тягу поездов, повышает качество регулировки тепловозов при реостатных испытаниях, снижает расход топлива в эксплуатации; повышает надежность работы тепловозов. Применение предложенного технического решения.по оценкам снижает расход топлива на 3 - 5 , повышает мощность тепловоза на 1 - 2,Формула изобретения Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащее мерный бачок, находящийся внутри топливного бака и связанный магистралью с двигателем, через управляемый клапан с топливным баком, а в своей нижней части с дифманометром, который соединен с регистратором, и управляющий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения измерения в реальных условиях эксплуатации, на тепловозе управляемый клапан расположен в нижней части мерного бака и выполнен нормально открытым в виде корпуса с отверстиями на боковой поверхности, в нижней части которого расположена крышка со штуцером и гофрированная мембрана, установленная между корпусом и крышкой, а в верхней части клапана расположена решетка.