CS243249B1

CS243249B1 - Fuel gauge for compression ingition engines

Info

Publication number: CS243249B1
Application number: CS85467A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Ondrej; Vaclav Prosek
Original assignee: Ladislav Ondrej; Vaclav Prosek
Priority date: 1985-01-23
Filing date: 1985-01-23
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS46785A1

Description

Palivoměr pro vznětové motory, který je výrobně jednoduchý a levný. Sestává z čidla, tvořeného válcovým tělesem (1), na němž je navinuta ve spodní části elektromagnetická cívka. Uvnitř je dutý píst s prvním zpětným ventilem (13 j v dolní části a alespoň jedním otvorem v horní části, na níž je pohyblivá část kontaktu (Bj. Pevná část kontaktu (6) prochází válcovým tělesem (1). Válcové těleso (lj má vstupní otvor (16) s druhým zpětným ventilem (14) a výstupní otvor (17). Mezi zpětnými ventily (13, 14) je pružina. Mezi vstupní a výstupní otvor válcového tělesa je připojen tlakový spínač s pružnou membránou, nesoucí pohyblivou část spínačového kontaktu (5), jehož pevná část prochází osou nádobky (3), tvořící spínač. Pevné části kontaktů (5, GJ jsou připojeny na logický obvod, jehož výstup je spojen přes monostabilní klopný obvod jednak s čítačem přes výkonový zesilovač s vinutím elektromagnetické cívky.Fuel gauge for diesel engines that is easy to manufacture and cheap. It consists of a sensor consisting of a cylindrical body (1) on which an electromagnetic coil is wound at the bottom. Inside there is a hollow piston with a first check valve (13j in the lower part and at least one opening in the upper part on which the movable part of the contact (Bj) is fixed. The fixed part of the contact (6) passes through the cylindrical body (1). (16) with second non-return valve (14) and outlet port (17) There is a spring between non-return valves (13, 14) Between the inlet and outlet port of the cylindrical body is a pressure switch with a flexible diaphragm carrying the movable part of the switch contact The fixed parts of the contacts (5, GJ) are connected to a logic circuit, the output of which is connected via a monostable flip-flop circuit to a counter via a power amplifier with winding of the electromagnetic coil.

Válcové těleso (1) a pohyblivé části kontaktů (5, 6) jsou připojeny na kostru palivoměru.The cylindrical body (1) and the movable parts of the contacts (5, 6) are connected to the fuel gauge body.

Palivoměr lze použít u vznětových motorů pro přesné zjišťování a evidenci spotřeby paliva a ke stanovení spotřeby za zvolený časový úsek.The fuel gauge can be used on diesel engines to accurately detect and record fuel consumption and to determine fuel consumption over a selected period of time.

Vynález se týká palivoměru pro vznětové motory, který slouží k přesnému zjišťování a evidenci spotřeby paliva, zejména motorové nafty při jednotlivých činnostech energetických prostředků i ke stanovení celkové spotřeby za zvolený časový úsek.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a fuel gauge for compression ignition engines which is used to accurately detect and record fuel consumption, in particular diesel fuel, in individual power plant operations, and to determine total fuel consumption over a selected period of time.

Dosud známé měřiče spotřeby pohonných hmot jsou velmi složité nebo jsou poměrně nepřesné. Nepřesné jsou jednoduché měřiče především v důsledku různých tlaků v jednotlivých částech potrubí palivového systému. Pro dosažení vyšší přesnosti bývá zapojeno více měřicích článků do jednoho měřiče spotřeby, což má za následek, že se měřič stává složitým zařízením, které často vyžaduje obsluhu technikem, je výrobně náročné a má tedy i vysokou pořizovací cenu.The known fuel consumption meters are very complex or relatively inaccurate. Simple meters are inaccurate mainly due to different pressures in the different parts of the fuel system piping. In order to achieve higher accuracy, several measuring cells are connected to one consumption meter, which results in the meter becoming a complex device, which often requires service by a technician, is labor intensive and therefore also has a high purchase price.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje palivoměr podle vynálezu, jehož součástí je čidlo a monostabilní klopný obvod s vyhodnocovačem. Čidlo sestává z válcového tělesa se dnem z magnetického materiálu, na kterém je ve spodní části, blíže v toku, navinuta elektromagnetická cívka. Uvnitř tělesa čidla je uložen druhý píst též z magnetickho materiálu, který má ve své spodní části první zpětný ventil a v horní části, na níž je umístěna pohyblivá část kontaktu, má alespoň jeden otvor. Těleso čidla má dále ve spodní části vstupní otvor s druhým zpětným ventilem a v horní části výstupní otvor. Touto horní částí prochází izolovaně v ose tělesa nastavitelná pevná část kontaktu, který je přes monostabilní klopný obvod spojen s vyhodnocovačem. Podstatou palivoměru podle vynálezu je, že v tělese čidla je mezi prvním zpětným ventilem druhého pístu a druhým zpětným ventilem umístěna pružina. Dále je mezi vstupní a výstupní otvor tělesa mechanicky připojen svými dvěma vstupy tlakový spínač. Tento tlakový spínač je tvořen nádobkou, která má dva vstupy právě pro připojení k tělesu čidla, kde prostory těchto vstupů jsou vzájemně odděleny pružnou membránou, umístěnou uvnitř nádobky. Na pružné membráně je připevněna pohyblivá část spínačového kontaktu, jehož pevná část izolovaně prochází nádobkou v její ose a je připojena na jeden vstup logického obvodu. Na jeho druhý vstup je připojena pevná část kontaktu izolovaně procházejícího horní částí tělesa čidla. Výstup logického obvodu je spojen přes monostabilní klopný obvod jednak s vyhodnocovačem, tvořeným čítačem, a jednak přes výkonový zesilovač s vinutím elektromagnetické cívky. Těleso čidla, pohyblivá část spínačového kontaktu jsou připojeny na kostru palivoměru.The above-mentioned drawbacks are overcome by the fuel meter according to the invention, which comprises a sensor and a monostable flip-flop with an evaluator. The sensor consists of a cylindrical body with a bottom of magnetic material on which an electromagnetic coil is wound in the lower part, closer in the flow. Inside the sensor body there is also a second piston of magnetic material which has a first non-return valve in its lower part and at least one opening in the upper part on which the movable part of the contact is located. Furthermore, the sensor body has an inlet opening with a second non-return valve at the bottom and an outlet opening in the upper part. An adjustable fixed part of the contact, which is connected to the evaluator via a monostable flip-flop, passes through this upper part in an insulated manner in the body axis. It is the essence of the fuel gauge according to the invention that a spring is arranged between the first non-return valve of the second piston and the second non-return valve in the sensor body. Furthermore, a pressure switch is mechanically connected between the inlet and outlet openings of the housing by its two inputs. This pressure switch is formed by a container having two inlets just for connection to a sensor body, wherein the spaces of these inlets are separated from each other by a flexible membrane located inside the container. The movable part of the switch contact is fixed to the flexible diaphragm, the fixed part of which is insulated through the container in its axis and connected to one input of the logic circuit. A fixed part of the contact is passed through the upper part of the sensor body in isolation to its second input. The output of the logic circuit is connected via a monostable flip-flop circuit both to the evaluator formed by the counter and to the power amplifier with the winding of the electromagnetic coil. The sensor body, the movable part of the switch contact are connected to the fuel gauge body.

Výhodou palivoměru podle vynálezu jsou jeho malé rozměry, vzhledem ke stejně přesným známým měřičům poměrná výrobní jednoduchost a z toho vyplývající i relativně malé pořizovací náklady. Tento palivoměr umožňuje sledovat, vyhodnocovat a normovat spotřebu paliva při různých úkonech a v různých podmínkách, například při použití u traktorů při dopravě nebo při orbě na různých profilech pozemku s různou kvalitou zeminy apod.The advantage of the fuel gauge according to the invention is its small size, relative to the known precision meters, the relative simplicity of production and the resulting relatively low purchase costs. This fuel gauge makes it possible to monitor, evaluate and standardize fuel consumption in different operations and in different conditions, for example when used in tractors for transport or plowing on different land profiles with different soil quality, etc.

Příklad uspořádání palivoměru podle vynálezu je schematicky uveden na přiloženém výkresu.An example of a fuel gauge arrangement according to the invention is schematically shown in the attached drawing.

Palivoměr sestává z čidla, tvořeného válcovým tělesem 1 se dnem z magnetického materiálu, v němž je umístěn dutý píst 7, též z magnetického materiálu, opatřený ve své spodní části prvním zpětným ventilem 13 a v horní části nejméně jedním otvorem 15. V dolní části tělesa 1, tedy v jeho dně, je vstupní otvor 16, uzavíraný druhým zpětným ventilem 14 a v horní části tělesa 1 je výstupní otvor 17. Mezi dnem válcového tělesa 1 a spodní částí dutého pístu 7 je umístěna pružina 12. Horní částí válcového tělesa 1, v jeho ose, izolovaně prochází pevná část nastavitelného kontaktu G, jehož pohyblivá část je upevněna na horní části dutého pístu 7. Vně válcového tělesa 1 je umístěna elektromagnetická cívka 10, a to v jeho spodní části, blíže vstupího otvoru 16. Mezi vstupní otvor 16 a výstupní otvor 17 válcového tělesa 1 je mechanicky připojen svými dvěma vstupy 18, 19 tlakový spínač 2. Tento tlakový spínač 2 se skládá z nádobky 3 se dvěma vstupy 18, 19, v níž je uložena pružná membrána 4 pro oddělení prostorů obou vstupů 18, 19. Na pružné membráně 4 je připevněna pohyblivá část spínačového kontaktu 5, jehož pevná část izolovaně prochází nádobkou 3 v její ose.The fuel gauge consists of a sensor consisting of a cylindrical body 1 with a bottom of magnetic material, in which a hollow piston 7, also of magnetic material, is provided, provided with a first check valve 13 in its lower part and at least one opening 15 in its upper part. 1, i.e. in its bottom, there is an inlet opening 16 closed by a second non-return valve 14 and in the upper part of the body 1 there is an outlet opening 17. Between the bottom of the cylindrical body 1 and the lower part of the hollow piston 7 is a spring 12. in its axis, a fixed portion of the adjustable contact G, the movable portion of which is mounted on the top of the hollow piston 7, is insulated in isolation. Outside the cylindrical body 1 is an electromagnetic coil 10 at its bottom, closer to the inlet 16. and the outlet opening 17 of the cylindrical body 1 is mechanically connected by its two inlets 18, 19 to a pressure switch 2 This pressure switch 2 consists of a container 3 with two inlets 18, 19 in which a resilient diaphragm 4 is arranged for separating the spaces of the two inlets 18, 19. A movable part of the switch contact 5 is fixed to the resilient diaphragm. the container 3 in its axis.

Válcové těleso 1, pohyblivá část kontaktu 6 a pohyblivá část spínačového kontaktu 5 jsou připojeny na kostru palivoměru.The cylindrical body 1, the movable part of the contact 6 and the movable part of the switch contact 5 are connected to the fuel gauge body.

Pevná část kontaktu 6 je připojena na jeden vstup logického obvodu 8, na jehož druhý vstup je připojena pevná část spínačového kontaktu 5. Výstup logického obvodu 8 je připojen na monostabilní klopný obvod 9, který je jednak přes výkonový zesilovač 11 připojen na vinutí elektromagnetické cívky 10, a jednak je připojen na čítač 25 pulsů.The fixed part of the contact 6 is connected to one input of the logic circuit 8, the other input of which is connected to the fixed part of the switch contact 5. The output of the logic circuit 8 is connected to the monostable flip-flop 9. and is connected to a 25 pulse counter.

Palivoměr je napojen do palivového systému energetického prostředku. Válcové těleso 1 čidla palivoměru pracuje na základě odměřování palivové kapaliny unášením dutého pístu 7 a pracuje tedy na principu čerpadla.The fuel gauge is connected to the fuel system of the power source. The fuel cell sensor barrel 1 operates by measuring the fuel liquid by driving the hollow piston 7 and thus operates on the pump principle.

Tlakový spínač 2 porovnává tlaky palivové kapaliny ve vstupním otvoru 16 a výstupním otvoru 17 válcového tělesa 1 čidla palivoměrn. V klidové poloze je kontak 6 válcového tělesa 1 a spínačový kontakt 5 tlakového spínače 2 sepnut a dutý píst 7 válcového tělesa 1 je v horní úvrati. Palivoměrem neprotéká palivová kapalina a tlaky na vstupu a výstupu jsou shodné. V případě průtoku kapaliny se na okamžik zmenší tlak ve výstupním otvoru 17, což má za následek, že se pružná membrána 4 tlakového spínače 2 prohne tak, že se oba tlaky vyrovnají, spínačový kontakt 5 se rozepne a logický ob243 vod 8 spustí monostabilní klopný obvod 9. Monostabilní klopný obvod 9 je logickým obvodem 8 spouštěn za předpokladu, že je sepnut kontakt B válcového tělesa 1 čidla palivoměru a rozepnut spínačový kontakt 5 tlakového spínače 2. Monostabilní klopný obvod 9 za uvedeného předpokladu generuje vždy jeden impuls konstantní délky, který vybudí výkonový zesilovač 11 a dále elektromagnetickou cívku 10 tělesa 1. Vzniklou magnetickou silou se přemístí dutý píst 7 válcového tělesa 1 do dolní úvratě, stlačí pružinu 1,2 a zároveň se palivová kapalina ve válcovém tělese 1 přepustí přes první zpětný ventil 13 a dále přes otvory 15 v dutém pístu 7 a kontakt 6 válcového tělesa 1 se rozpojí. Druhý zpětný ventil 14 válcového tělesa 1 je po celou dobu trvání impulsu uzavřen a čidlo palivoměru je pasivní. Palivová kapalina je tlačena pružnou membránou 4 z nádobky 3 tlakového spínače 2 a její průchod přes válcové těleso 1 čidla palivoměru je znemožněn odporem prvního zpětného ventilu 13 a druhého zpětného ventilu 14. Po skončení impulsu generovaného monostabilním klopným obvodem 9 zanikne elektromagnetické pole a dutý píst 7 se pomocí pružiny 12 přemisťuje do horní úvratě. Druhý zpětný ventil 14 je po tuto dobu otevřen, válcové těleso 1, pracující neustále jako čerpadlo, nasává palivovou kapalinu pod dutý píst 7, jehož první zpětný ventil 13 jeThe pressure switch 2 compares the pressures of the fuel liquid in the inlet port 16 and the outlet port 17 of the fuel cell sensor body 1. In the rest position, the contact 6 of the barrel 1 and the switch contact 5 of the pressure switch 2 are closed and the hollow piston 7 of the barrel 1 is at the top dead center. The fuel liquid does not flow through the fuel gauge and the inlet and outlet pressures are the same. In the case of liquid flow, the pressure in the outlet opening 17 is momentarily reduced, which results in the flexible diaphragm 4 of the pressure switch 2 bending so that both pressures are equalized, the switch contact 5 opens and the logic water 24 triggers a monostable flip-flop 9. The monostable flip-flop 9 is triggered by the logic circuit 8 provided the contact B of the fuel gauge sensor barrel 1 is closed and the switch contact 5 of the pressure switch 2 is closed. The monostable flip-flop 9 generates one constant-length pulse each. The hollow piston 7 of the cylindrical body 1 is moved to the bottom dead center, the spring 1,2 is compressed and at the same time the fuel liquid in the cylindrical body 1 is discharged through the first check valve 13 and further through the holes 15 in the hollow piston 7 and the contact 6 of the cylindrical body 1 open and. The second check valve 14 of the barrel 1 is closed for the duration of the pulse and the fuel gauge sensor is passive. The fuel liquid is pushed by the flexible diaphragm 4 from the pressure switch container 3 and its passage through the fuel gauge sensor body 1 is prevented by the resistance of the first check valve 13 and the second check valve 14. After the impulse generated by the monostable flip-flop 9 has ended. is moved to the top dead center by the spring 12. The second check valve 14 is open during this time, the cylindrical body 1, operating continuously as a pump, sucks fuel liquid under the hollow piston 7, whose first check valve 13 is

9 c9 c

uzavřen. Dutý píst 7 tlačí palivovou kapalinu do nádobky 3 tlakového spínače 2, kde se zvýší výstupní tlak a membrána 4 se prohne tak, že sepne spínačový kontakt 5 a v okamžiku, kdy se dutý píst 7 přemístil do horní úvratě se sepne též kontakt B válcového tělesa 1. Tím se vytvoří zásoba palivové kapaliny v nádobce 3 tlakového spínače 2 a palivová kapalina je dále odebírána z nádobky 3. Pružná membrána 4 se po tuto prohýbá tak, že vyrovnává tlaky. Vlivem hystereze, vyvolané pružností membrány 4, se spínačový kontakt 5 nerozepne ihned, ale až po vyčerpání určité zásoby palivové kapaliny v nádobce 3.closed. The hollow piston 7 pushes the fuel liquid into the container 3 of the pressure switch 2 where the outlet pressure is increased and the diaphragm 4 is bent to close the switch contact 5 and the contact B of the cylindrical body also closes when the hollow piston 7 is moved to the top dead center. 1. This creates a supply of fuel liquid in the container 3 of the pressure switch 2, and the fuel liquid is further withdrawn from the container 3. The flexible membrane 4 is then bent so as to equalize the pressures. Due to the hysteresis caused by the elasticity of the membrane 4, the switch contact 5 does not open immediately, but only after a certain amount of fuel liquid in the container 3 has been exhausted.

V okamžiku rozepnutí spínačového kontaktu 5 se celý cyklus opakuje. Počet cyklů je zaznamenán čítačem 25 pulsů, který je napojen na monostabilní klopný obvod 9. Počet pulsů je přímo úměrný množství odebrané palivové kapaliny. Pro řádnou funkci palivoměru musí být zachována podmínka, aby odběr palivové kapaliny nebyl větší než výkon čidla palivoměru a schopnost změny objemů v nádobce 3 vlivem prohnutí membrány 4 musí být větší než objem palivové kapaliny, kterou čidlo, pracující jako čerpadlo, dodává na jeden zdvih.At the moment of opening of the switch contact 5 the whole cycle is repeated. The number of cycles is recorded by a 25 pulse counter, which is connected to a monostable flip-flop 9. The number of pulses is directly proportional to the amount of fuel removed. For proper operation of the fuel gauge, the condition must be maintained that the fuel consumption is not greater than that of the fuel gauge sensor, and the capacity to change the volume in the container 3 due to the diaphragm deflection 4 must be greater than the liquid.

Palivoměr podle vynálezu lze použít ve všech odvětvích národního hospodářství, kde součástí pracovního pomocného nebo obslužného procesu jsou vznětové motory.The fuel gauge according to the invention can be used in all sectors of the national economy, where diesel engines are part of the auxiliary or service process.

Claims

SUBJECT

Fuel gauge for compression ignition engines, consisting of a sensor consisting of a cylindrical body with a magnetic material base on which an electromagnetic coil is wound in the lower part near the inlet, a hollow piston of magnetic material having a first return at its bottom a valve and an upper portion on which a movable contact portion having at least one aperture is located, wherein the sensor body has an inlet aperture with a second non-return valve in its lower portion and an outlet aperture in its upper portion; an adjustable fixed part of the contact which is connected via a monostable flip-flop circuit to the evaluator, characterized in that in the sensor barrel (1) a piston (7j) and a second barrel check valve (1) is located between the first check valve f13] a spring (12) and between an inlet opening (16) and an outlet opening (17) a cylindrical body (1j) is mechanically connected by its two inlets (18, 19) to a pressure switch (2j) consisting of a container (3) with inlets (18, 19), wherein the spaces of these inlets (18, 19) are separated from each other a movable part of the switch contact (3) is fixed by a flexible membrane (4), located inside the container (3) and on the flexible membrane (4), the fixed part of which is insulated through the container (3) in its axis and connected to one logic circuit input ( 8j, to the second input of which the fixed part of the contact (6) is insulated passing through the upper part of the cylindrical body (1j), the output of the logic circuit (8) is connected via a monostable flip-flop (9) to the evaluator formed by the counter (25) via a power amplifier (11) with an electromagnetic coil (10) winding, wherein the cylindrical body (1), the movable part of the contact (6) and the movable part of the switch contact (5) are fixed to the fuel gauge body.