Датчик расхода топлива

 

ДАТЧИК РАСХОДА ТОПЛИВА для двигателей внутреннего сгорания, включающий корпус с размещенной в нем цилиндрической рабочей камерой с тангенциальным входным и выходным каналами, ротор в виде закрепленного на валу уплотнительного диска с квадратными радиально расположеннымипо его периметру лопастями и узел съема сигнала, отличающийс я тем, что, с целью повышения порога чувствительности угловое расстояние между смежными лопастями равно угловой протяженности отверстия входного канала на цилиндрической поверхности рабочей камеры, высота лопастной решетки составляет 1,0-1,2 от диаметра входного канала , а расстояние между входным и выходным каналами кратно шагу расстановки лопастей, причем выходной канал , диаметр которого равен высоте лопастей/-расположен в торце рабочей камеры в направлении вращения ротора под углом к торцовой поверхности, а угловая протяженность отверстия § выходного канала на плоскости торца СО рабочей камеры равна угловому расстоянию между лопастями ротора. 00 4 О)

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3406818/18-10 (22) 11.03.82 (46) 07.04.84 Вюл. 9 13 (72) 3.3.Вяльяотс (71) Таллинский политехнический институт (53) 681. 121 (088. 8) (56) 1. Патент США Р 4173144, кл. G 01 F 1/06, 1979.

2. Патент ФРГ Р 2502599, кл. G 01 F 1/06, 1976 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК РАСХОДА ТОПЛИВА для двигателей внутреннего сгорания, включающий корпус с размещенной в нем цилиндрической рабочей камерой с тангенциальным входным и выходным каналами, ротор в виде закрепленного на валу уплотнительного диска с квадратными радиально расположенными по его периметру лопастями и узел съема сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения порога чувствительности угловое рас-стояние между смежными лопастями равно угловой протяженности отверстия входного канала на цилиндрической поверхности рабочей камеры, высота лопастной решетки составляет

1,0-1,2 от диаметра входного канала, а расстояние между входным и выходным каналами кратно шагу расстановки лопастей, причем выходной канал, диаметр которого равен высоте лопастей, ° расположен в торце рабочей камеры в направлении вращения ротора под углом к торцовой поверхности, а угловая протяженность отверстия 19

O выходного канала на плоскости торца с рабочей камеры равна угловому расстоянию между лопастями ротора.

С:

1084610

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения расхода жидкостей, преимущественно расхода топлива двигателей внутреннего сгорания при проведении их технической диагностики и регулировки.

Известен датчик расхода жидкости, включающий корпус с размещенной в нем цилиндрической рабочей камерой с тангенциальными входным и выход- 10 ным каналами, ротор с установленными на нем лопастями и фотоэлектрический узел съема сигнала.

В данном датчике измеряемый поток жидкости (например, бензин) направляется через входной канал тангенциально на лопасти ротора, приводя его во вращение, и выходит через выходной канал. Расход жидкости определяется путем измерения количества оборотов ротора j1) .

Недостатком датчика является узкий диапазон измерений расхода и низкий порог чувствительности, что обусловливается недостаточной плотностью ротора с корпусом.

При малых расходах значительная часть жидкости протекает из входного канала через зазоры между ротором и корпусом прямо в выходной канал, не поворачивая ротор. При больших З0 расходах в рабочей камере возникает турбуленция поступающей из входного канала струи жидкости, что затрудняет поворот ротора и даже останавливает его. 35

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является датчик расхода топлива, включающий корпус с размещенной в нем цилиндрической рабочей камерой с 40 тангенциальным входным и выходным каналами, ротор в виде закрепленного на валу уплотнительного диска с квадратными радиально расположенными по его периметру лопастями, узел съе-45 ма сигнала P2) .

Недостатком известного датчика является низкий порог чувствительности при измерении расхода автомобильного топлива при малых нагрузках, в частности на холостом ходу двигателя, Указанная конструкция не позволяет увеличить путь движения измеряемой жидкости в рабочей камере до оптимального из-эа расположения обоих каналов на цилиндрической поверхности рабочей камеры, такое расположение выходного канала приводит к торможению ротора под действием обратных потоков жидкости, возникающих от работы топливного насоса. Иэвест- 60 ная конструкция датчика не обеспечивает также максимального крутящего момента на валу ротора при взаимодействии с ним потока контролируемой жидкости в рабочей камере.

Цель изобретения — повышение порога чувствительности датчика.

Указанная цель достигается тем, что в датчике расхода топлива для двигаталей внутреннего сгорания, включающем корпус с размещенной в нем цилиндрической рабочей камерой с тангенциальным входным и выходным каналами, ротор в виде закрепленного на злу уплотнительного диска с квадратными радиально расположенными по его периметру лопастями и узел съема сигнала, угловое расстояние

;е :ду смежными лопастями равно углой протяженности отверстия входного

:,инала на цилиндрической поверхности рабочей камеры, высота лопастной решетки составляет 1,0-1,2 от диаметра входного канала, а расстояние между входным и выходным каналами кратно шагу расстановки л<эпастей, причем выходной канал, диаметр которого равен высоте лопастей, расположен в торце рабочей камеры в направлении вращения ротора под углом к торцовой поверхности, а угловая протяженность отверстия выходного канала на плос.— кости торца рабочей камеры равна угловому расстоянию между лопастями ротора.

На фиг. 1 представлен датчик расхода топлива, вид сверху; на фиг.2 то же, продольный разрез.

Датчик расхода топлива содержит корпус 1, в котором выполнена цилиндрическая рабочая камера 2 с тангенциальным входным каналом 3. Внутри рабочей камеры 2 расположен ротор, состоящий иэ уплотнительного диска

4, квадратных лопастей 5, расположенных радиально по периметру уплотнительного диска 4, закрепленного на валу б. Рабочая камера. 2 накрыта крышкой 7. Уплотнительный диск 4 образует в рабочей камере 2 кольцевой канал, в котором распслагаются лопасти 5. В торце рабочей камеры 2, например, со стороны крышки 7, выполнен выходной канал 8, причем его ось находится в плоскости, касательной к боковой поверхности цилиндра, имеющего в основании окружность 9, проходящую через середины (по высоте) лопаток и расположена под углом

К=10-45 к торцовой поверхности рабочей камеры. При этом выходной канал располагается в направлении вращения ротора. Конкретный угол оБ определяется в каждом случае из условия, чтобы угловая протяженность отверстия выходного канала на плоскости торца рабочей камеры равнялась угловому расстоянию между лопастями ротора, причем угловое расстояние (протяженность) в свою очередь определяется по центральному углу Р окружности, ограничивающей торцовую часть

1084610 рабочей камеры, образованному радиусами; проходящими через крайние точки отверстия выходного канала (разрез по A-A на фиг. 1) . Для определения скорости вращения ротора имеется, узел съема сигнала, который состоит, например, из двух светодиодов 10, работающих в-диапазоне инфракрасного излучения, один из которых является излучателем, а другой приемником.

Светодиоды 10 расположены встречно на торцах рабочей камеры 2 (один— в крышке 7, другой — в корпусе 1), при этом через уплотнительный диск

4 выполнены меточные отверстия 11. угловое расстояние между смежны- 15 ми лопатками равно угловой протяженности отверстия входного канала на цилиндрической поверхности рабочей камеры, причем угловое расстояние (протяженность) в этом случае определяются по центральному углу окружности, лежащей в средней плоскости цилиндрической рабочей камеры.

Высота лопастей решетки составляет 1,0-1,2 от диаметра входного ка- 25 нала,. а диаметр выходного канала равен высоте лопастной решетки. Расстояние между центрами отверстий входного и выходного каналов кратно шагу расстановки лопастей.

Датчик работает следующйм образом.

Входной 3 и выходной 8 каналы включаются в топливный тракт двигателя. Поступающий через входной канал 3 поток топлива направляется в образованный в рабочей камере 2 кольцеобразный рабочий канал, движется по нему, охватывая лопасти 5 и приводя ротор во вращение. Иэ кольцевого рабочего канала поток топлива выходит через выходной канал 8. Расход топлива находят путем измерения ско:рости вращения ротора по числу импульсов, фиксируемых одним из светодиодов 10, работающим в режиме приемника, при прохождении меточных отверстий 11 в уплотнительном диске 4 мимо светодиодов 10.

Повышение порога чувствительности датчика достигается путем уменьшения перетекания жидкости иэ входного канала непосредственно в выходной канал и обеспечения равенства скоростей жидкости в поперечных сечениях входного канала и кругового рабочего канала. Вывод выходного канала через торцовую поверхность рабочей камеры позволяет максимально увеличить длину пути потока в круговом рабочем канале. Наименьшее расстояние между входным и выходным каналами в направлении против вращения ротора равно шагу расстановки лопастей, так как . для исключения прямого перетекания топлива из входного канала в выходной между каналами должна находиться по меньшей мере одна лопасть.

Предлагаемый датчик расхода топлива рекомендуется использовать при технической диагностике автомобилей взамен расходомера объемного типа с мерным стаканом, так как он обладает более совершенными метрологическими качествами, а также.быстродействием и воэможностью проведения непрерывных измерений, что сущест- венно сокращает расход топлива. и время при проведении диагностики.

1О84йО

Фиг. Г

Составитель P.Çèíîâüåâ

Редактор Л.Филь Техред A.Áàáèíåö Корректор Г.Решетник

Заказ 1982/35 Тираж 610 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4