Устройство для измерения расхода топлива в двигателе внутреннего сгорания

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯДА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕСГОРАНИЯ РЕНИЯ РАСХОНУТРЕННЕГО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к устройствам для испытаний двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение точности при расширении функциональных возможностей устройства и автоматизации процесса иэмере - ний, для чего измерение ведется в линии питания двигателя топливом при отключенном сливе и стабилизации параметров давления и температуры топлива, Устройство содержит систему стабилизации параметров топлива при отключении сливной магистрали. Измерители и регистраторы, а также элемент управления связаны с микропроцессором,й управляющим работой устройства. 1 ил, жт 55 1 ,12Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретнок измерителю расхода жидкого топлг;ва в двигателе внутреннего сгорания транспортного средства.Целью изобретения является повьппение точности измерения при расширении Функциональных воэможностей устройства и автоматизации процесса измерения.На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит топливный бак1,штатный топливный насос 2, качающийтопливо иэ бака 1 в двигатель 3,Фильтр 4, установленньвл между насосом 2 и двигателем 3, линию 5 отвода неиспользованного топлива с клапаном-регулятором б перепада давле-.ния, датчик 7 расхода топлива и выходное счетное устройство 8,Устройство содержит микропроцессор 9, связанный через исполнительное реле 10 с отсечным клапаном 11,установленным параллельно датчику 7расхода топлнва в нагнетательнойлинии 12, и отсечной клапан 13 в линии 5 отвода неиспользованного топлива. Устройство содержит систему 14стабилизации давления топлива, датчик 15 температуры топлива, тахогенератор 16, связанный с валомдвигателя 3, датчик 17 крутящего момента, тахогенератор 18, аналого-циФровые преобразователи 19, цифропечатающее устройство 20 и датчик 21давления топлива. Тиристорный преобразователь 22 напряжения связан сэлектродвигателем 23, соединенным через редуктор 24 с датчиком 7 расходатоплива, Электродвигатель 25 соединен с источником 26 питания и с датчиком 7 через редуктор 24 и обгонную муФту 27.При проведении измерений микропроцессор 9 через исполнительное реле 10 закрывает отсечной клапан 11установленный параллельно датчику 7расхода в нагнетательной линии 12,и отсечной глапан 13 в линии 5 отвода неиспользованного топлива, после чего все гопливо, потребляемое двигателем 3, проходит через датчик 7 расхода, при этом давленйе топлив подаваемого в двигатель 3, регулируе ся системой 14 стабилизации давления топлива.Электрические сигналы от датчика 15 температуры топлива, тахогенерато 42744 2ра 16, кинематически связанного с валом двига.теля 3 датчика 17 крутящегомоента на вапу двигателя 3 и тахогенератора 1;8, кинематически связанного с датчиком 7 расхода по ступаю" через аналого-цифровые поеобразоватегп 19 в микропроцессор 9, который нодсчитьвает объемньпл и весовой расходы топлива, мощность двига теля 3 и удельный оасход топлива наединицу моигости и выдает получен -ные результать на цифропечатающееустроиство 10,Система 14 стабилизации давления топлива .в зависимости от величинысигнала датчика 21 давления топливас помощью тиристорного преобраэовате,зя 2 напряжения изьеняет напряжение питания этектродвигателя 23, кинематически связанного через редуктор 24 с датчиком 7 расхода топлива.Электродвигатель 25, электрически соединенный с источником питания.б и кинематически связанный с датчглком 7 расхода топлива через редуктор 24 и обгонную муфту 27, гсддерживает давление подаваемого в двигатель 3 топлива и равномерность вращения датчика 7 расхода топлива нахояостом ходу гл резких сбросах нагрузки с двигателя 3 и ав гоматическн выключается с помощью обгонпоймуфты 27 при работе двигателя 3 поднагрузкой.35:Ъ Пос.л оконния нзм рентщ м.лкро процессор 9 открывает отсечные быстродействующие кзтапаны 11 и 13, ,в результате чего восстанавливается штатная топливная система двигатепя 3.Для подсоединения. устройства к штатной топливной системе дв.лгателя 3 внутреннего сгорания достаточно выполнить сзтедующие операции: разъединить нагнетательную линию и з разрыв подкзючлть входной и выходной патрубки устройства,", разъединить линию 5 о гвода неиспользованного топлива и в разрыв подсоединить патрубок с отсеч - ннм клапаном 3; установить датчик 17 крутящего момента и тахогенератор 16 скаро:,ти вращения вала двигателя;включить источник 2 б питания в сеть; вклсчить пыход датгплка 21 давления топлива в систему 14 стабилглзации давления, а выходь остальных датчиков и тахогенераторов - к входам аналогоцифрэвых преобразователей 19; соединить выходы аналого-цифровых преобра"зователей 19 к входам микропроцессора 9; соединить микропроцессор 9 смцифропечатающим устройством 20; подключить систему 14 стабилизации давления, микропроцессор 9 и цифропечатаю щее устройство 20 к источнику 26 питания..Установка устройства не изменяетштатную топливную систему двигателя,так как отсечные клапаны открыты, и 10топливо поступает в двигатель, минуядатчик расхода, а неиспользованноетопливо стекает в бак по штатной линии слива. Штатная топливная система изменяется лишь после закрытия 15отсечных клапанов,Наличие в устройстве отсечных клапанов позволяет на время измеренийзакрывать линию отвода неиспользованного топлива,направлятьтопливо через 20датчик расхода, установленный в нагнетательной линии и измерять им фактический объемный, а в совокупности сдатчиком температуры, и весовой расход топлива, потребляемого двигателем 25внутреннего сгорания, при этом система стабилизации давления топливаподдерживает требуемое давление топтива, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания на всех режимах его З 0работы, включая переходные процессы.Редуктор со сменными шестернями, обгонная муфта и регулируемое питание одного из электродвигателей системы 5 стабилизации давления расширяют пределы измерения расхода топлива и обеспечивают возможность применения предлагаемого устройства на всех режимах работы двигателей внутреннего сгора ния мощностью от 200 до 4000 л,с, а применение тахогенератора, выходной сигнал которого пропорционален расходу измеряемого топлиВа, и дистанционного электрического управления отсечными быстродействующими клапанами обеспечивают возможность включения предлагаемого устройства в автоматизированные системы измерения.50Микропроцессор позволяет автоматизировать процесс управления измерениями, а в совокупности с датчиками, аналого-цифровыми преобразователями и 55 цифропеча тающим устройством обеспечивает автоматический сбор данных и обработку результатов по заданной программе, а также выдачу всех необходимых показателей, включая требуемый стандартами удельный расход топлива на единицу мощности двигателя./Формула изобретенияУстройство для измерения расходатоплива в двигателе внутреннего сгорания, содержащее топливный бак, топливный насос, расположенный междубаком и двигателем, фильтр, датчикрасхода топлива с выходным счетнымустройством, управляемый клапан, датчики давления и температуры, установленные в линии подвода топлива к двигателю, клапан-регулятор перепададавления и управляемый клапан, установленный в линии отвода неиспользованного топлива, датчик крутящегомомента, тахогенератор, аналого-цифровой преобразователь, цифропечатающее устройство, источник питанияи микропроцессор, связанные с датчиком расхода топлива, датчиком температуры, цифропечатающим устройством и источником питания, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения прирасширении функциональных возможностей устройства и автоматизации процесса измерения, в устройство дополнительно введены тиристорный преобразователь напряжения, исполнительное реле, электродвигатели, системастабилизации давления топлива, подводимого к двигателю, содержащаяредуктор, снабженный сменными шестернями и обгонной муфтой и кинематически связанный с датчиком расхода топлива и электродвигателями,один из которых соединен с редуктором через обгонную муфту и электрически подключен к источнику питания,а другой - непосредственно с редуктором и подключен к выходу тиристорного преобразователя напряжения, входкоторого электрически свяаан с выходом датчика давления и источника питания, управляемые клапаны выполнены отсечными, и их входы электрически связаны с выходом исполнительногореле, связанного с микропроцессором,причем датчик расхода топлива выполнен в виде гидромотора аксиальнопоршневого типа и кинематическисвязанс тахогенератором, выход ко-.торого электрически соединен с микропроцессором через аналого-цифровойпреобразователь,/37ВНИИП Заказ 3 по 11303 о осудар ам изо Москва Производственно-полиграфиче приятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4