Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к средствам испытания, диагностики и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение точности измерения мгновенного массового расхода топлива на переходных режимах. Струя топлива, сформированная соплом 4, через приемное отверстие 6 в перегородке 5 поступает в глухую камеру 9 и создает в ней гидродинамическое давление. Через соединительное отверстие происходит компенсация действия гидростатического давления. Давление с чувствительного элемента 10 посредством тензорезисторов передается в виде электрического сигнала в измерительную мостовую схему, приводя к ее разбалансу. Коррекция по плотности осуществляется посредством датчиков 13, 14 гидростатического давления, размещенных на фиксированном расстоянии друг от друга, на вертикальной части канала ввода среды. Датчики 13, 14 подсоединены к плечу питания моста 11 через усилитель 15. После усиления сигнала на выходе усилителя 16 напряжение проходит через фильтр 17 низких частот и линеаризатор 18, формируя на его выходе сигнал, пропорциональный массовому расходу топлива. 1 ил.

СОЮЗ COBETCHÈX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 С 01 Г 9/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHQMV СВИДЕЛ ЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ

I1PH П.1НТ СССР (21} 4196626/24-10 (22) 18.02,87 (46) 15.02.90, Бюл. М 6 (71) Харьковский политехнический институт им. В,И.Ленина (72) A.H.Ïîéäà и B.È.Ñêîðèíà (53) 681.12! (088.8) (56) Патент ФРГ NÃ 3025158, кл. С 01 F 1/S6, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА

ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к средствам испытания, диагностики и. эксплуа„„SU„„1543237 A 1

2 тации двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение точности измерения мгновенного массового расхода топлива на переходных режимах. Струя топлива, сформированная соплом 4, через приемное отверстие б в перегородке 5 поступает в глухую камеру 9 и создает в ней гидродинамическое давление ° Через соединительное отверстие происходит компенсация действия гидростатического давления. Давление с чувствительного элемента 1О посредством тензорезисторов передается в виде электрического сигнала в измерительную мостовую схему, приводя к ее разбалансу. КоррекЮ

1543237 ция по плотности осуществляется посредством датчиков 13, 14 гидростатического давления, размещенных на фиксированном расстоянии друг от друга, на вертикальной части канала ввода среды. Датчики 13, 14 подсоединены к плечу питания моста 11 через усилиИзобретение относится к средствам испытания, диагностики и эксплуата ции двигателей внутреннего сгорания и предназначено для измерения расхода жидкого топлива на установивших:ся и переходных режимах работы двигателей.

Целью изобретения является повышение точности измерения мгновенного расхода жидкого топлива на переходных режимах работы двигателей внутреннего сгорания.

На чертеже изображена функциональ- 25 ная схема предлагаемого устройства для измерения мгновенного расхода топлива двигателем внутреннего сгорания.

Устройство содержит соединенный с топливным трубопроводом 1 датчик

2 ударного давления, выполненный в виде корпуса 3, в котором размещены напорное сопло 4, перегородка 5 с приемным 6 и соединительным 7 отверстиями, проточная 8 и глухая 9 камеры и разделяющий их чувствительный элемент 10, выполненный в виде тонкого миниатюрного диска с размещенными на нем тензорезисторами, включенными в 40 цепь измерительного моста 11, причем глухая камера 9 датчика 2 ударного давления образована перегородкой 5 и цилиндрическим углублением 12 в чувствительном элементе 10, при этом чувствительный элемент 10 закреплен на перегородке 5 так, что цилиндрическое углубление 12 расположено соосно с приемным отверстием 6 перегородки 5. Датчики 13 и 14,гидростатического давления, подключенные к вертикальной части топливного трубопровода 1 и расположенные на фиксированном расстоянии друг от друга, связаны выходами с входами дифференциального усилителя 15, выход которого сое55 динен с диагональю питания моста 11, при этом измерительная диагональ моста 11 подключена к цепочке соединентель 15. После усиления сигнала на выходе усилителя 16 напряжение проходит через фильтр 17 низких частот и линеаризатор 18, формируя íà его выходе сигнал, пропорциональный массовому расходу топлива. 1 ил. ных последовательно дифференциального усилителя 16, фильтра 17 нижних частот и линеаризатора 18.

Устройство работает следующим образом.

Струя топлива, сформированная соп лом 4, через приемное отверстие 6 в перегородке 5 поступает в глухую камеру 9 и создает в ней ударное (гидродинамическое) давление Р = $ v /2 г которое суммируется с гидростатическим давлением и действует со стороны глухой камеры 9 на чувствительный элемент 1О. С наружной стороны на чувствительный элемент 10 действует только гидростатическое давление, в результате чего он деформируется только под действием гидродинамического давления. Размещенные на чувствительном элементе 10 тензорезисторы моста 11 также деформируются, что приводит к нарушению исходного балан са моста 11 и в его измерительной диагонали возникает разность потенциалов, функционально связанная с гидродинамическим давлением. Так как выходы датчиков 13 и 14 подключены к входу дифференциального усилителя

15,.то напряжение на его выходе пропорционально перепаду давления, а следовательно, плотности топлива.

Это напряжение подается на плечо питания моста, производя коррекцию по плотности, После усиления на выходе усилителя 16 напряжение проходит через фильтр 17 нижних частот, который сглаживает пульсации напряжения, выз ванные пульсацией расхода, обусловленное наполнением и отсечкой топлива секциями топливного насоса двигат ля. Пульсации расхода в несколько ра превышают средний расход (цикловую подачу) и могут вызвать перегрузку линеаризатора. Поэтому фильтр 17 ниж них частот, сглаживания пульсации, одновременно защищает линеаризатор

Составитель И.Перов

Техред H.Õoäàíè÷ Корректор О.Ципле

Редактор Ю.Середа

За каз 393 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 15

18 от перегрузок и позволяет сузить его динамический диапазон.

Сигнал с выхода фильтра 17 поступает на вход линеаризатора 18, в котором осуществляется операция извлечения корня квадратного. Линеаризатор 18 может быть выполнен, например, по схеме логарифмирующего усилителя.

Напряжение на выходе линеаризатора пропорционально расходу топлива . формула изобретения

Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания, содержащее объемный датчик измерения расхода, заключенный в корпус, соединенный с каналами вводавывода среды, измеритель плотности, выполненный s виде двух датчиков гидростатического давления, размещеннъ х на фиксированном расстоянии друг от друга s вертикальной плоскости и соединенных с входом вычислительного блока, другой вход которого соединен с объемным датчиком измерения расхода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности изме43237

6 рения мгновенного расхода на переходных режимах, объемный датчик измерения расхода выполнен в виде размещенных в корпусе перегородки с приемным и соединительным отверстиями, которая делит корпус на две полости, одна из которых сообщена через напорное сопло с каналом ввода среды, другая с каналом вывода среды, диска с цилиндрическим углублением в центре и тензорезисторами, который закреплен на перегородке со стороны канала вывода среды, цилиндрическим углубле" нием навстречу напорному соплу и соосно с ним и приемным отверстием, при этом вычислительный блок содер" жит первый и второй дифференциальные усилители, измерительный мост, фильтр

20 низких частот и линеаризатор, причем выходы датчиков гидростатического давления через первый дифференциальный усилитель, диагональ питания измерительного моста, второй дифферен25 циальный усилитель и фильтр низких частот электрически связаны с линеаризатором, а тензорезисторы включены в цепь измерительного моста.