KR20200049758A - 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치와 연료소비량 측정시스템 - Google Patents

연료소비량 측정시스템용 압력조절장치와 연료소비량 측정시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료공급라인(14)에서 분기되는 바이패스라인(34)의 분기점(50)의 하류에서 연료공급라인(14)에 압력센서(58)가 배치되고, 이 압력센서는 컨트롤러(60)에 연결되며, 상기 컨트롤러를 통해 압력조절기(36)가 압력센서(58)의 측정값에 맞게 압력을 조절하고, 바이패스라인(34)의 분기점(50)의 하류와 압력센서(58)의 상류에서 연료공급라인(14)에 감압요소(48)가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치와, 이런 연료소비량 측정시스템에 관한 것이다.

Description

연료소비량 측정시스템용 압력조절장치와 연료소비량 측정시스템
본 발명은 컨슈머에 연결되어 컨슈머에 연료를 공급하는 연료공급라인, 연료를 복귀시키는 연료복귀라인, 바이패스라인을 통해 연료공급라인이 연료복귀라인에 연결되고 컨슈머를 우회하여 연료공급라인에서 바이패스라인을 통해 연료복귀라인에 연료가 공급되도록 하는 바이패스라인, 및 바이패스라인의 자유 유동 단면적을 조절하는 압력조절기를 포함하는, 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치는 물론, 탱크를 컨슈머에 연결하고, 제1 연료펌프에 의해 탱크에서 컨슈머에 연료를 공급하기 위한 연료공급라인, 연료공급라인에 있는 유량계, 유량계의 하류에서 탱크나 연료공급라인에 연결되어, 유량계의 하류에서 탱크나 연료공급라인에 연료를 복귀시키는 연료복귀라인, 및 유량계의 하류에서 연료공급라인에 배치된 공급펌프를 포함하는 연료소비량 측정시스템에 관한 것이다.
연료소비량 측정시스템은 일반적으로 유량계로 실제 연료측정을 하는 모듈과 연료복귀라인을 포함하고 있으며, 유량계로는 코리올리스 유량계나 병렬연결된 피스톤/이동식 계량기를 사용하고 있으며, 연료복귀라인은 일정한 압력을 연료공급라인에 설정해주는 조절모듈을 포함하고 있다(DE-AS 1 798 080 참조).
압력조절장치를 갖춘 이런 연료소비량 측정 시스템은 다수의 분사밸브를 갖춘 내연기관의 커먼레일 시스템의 고압 연료펌프 전방에 배치되고, 실제 측정장치의 하류에서 연료복귀라인에서 연료공급라인에 연료를 공급하는 폐쇄회로이거나, 탱크에 직접 연결된 복귀라인에 제2 유량계를 배치하여 2개의 유량계의 차이로부터 연료소비량을 계산하는 시스템이다.
정확한 측정을 하려면 커먼레일 분사장치를 갖춘 내연기관인 컨슈머에 일정한 공급라인 압력으로 연료를 공급해야 한다. 따라서, 오버플로 밸브로 이루어진 압력조절기를 바이패스 라인에 배치하고, 이 밸브가 바이패스 라인의 압력을 조절하여 연료공급라인의 압력을 간접적으로 조절하는 것이 일반적인데, 이때 바이패스 라인의 유동단면적을 높이면 자유유동 단면적이 증가된다. 그러나, 이런 조절은 유동에 무관한 압력구배의 변화는 고려하지 않는 수동적인 방식으로, 압력변동 때문에 소비량 측정에 오차가 생김은 물론, 공급라인 압력을 (작동조건에 좌우되는) ㅍ필요한 0bar 진공으로 할 수도 없다.
이런 이유로, 능동식 압력조절장치가 개발되었고, 이 경우 바이피스 라인의 압력조절기 외에 감압기 역할을 하는 다른 압력조절기를 연료공급라인에 배치한다. 정압 범위에서의 압력조절은 오버플로 밸브를 통해 계속 이루어지는 반면, 부압범위에서는 공급라인 압력의 설정점에서 어떤 압력도 작용하지 않고 완전히 개방위치에 있는 감압기를 유동단면적으로 트로틀하거나 심지어 폐쇄하기도 하는 위치로 움직여 스퍼라인에 생기는 진공으로 인해 큰 압력강하가 생기도록 한다. 이런 감압기에 필요한 작동압력은 오버플로 밸브에 의해 축적될 수 있다.
그러나, 이런 구성에서는, 제로압력이나 진공을 구현하는데 2개의 조절요소들이 필요하고, 이들이 서로 영향을 미치게 되어, 공급라인 압력의 정확한 조절이 어려워진다. 따라서, 이런 압력조절을 구현하려면 많은 비용이 소요되기도 한다.
본 발명은 압력조절장치는 물론 연료소비량 측정시스템을 통해 공급라인 압력을 일정한 설정점까지 가능한 정확하게 설정하는 것을 최소의 장치와 비용으로 이루도록 하고, 대기압에 비해 공급라인 압력을 제로압력이나 진공을 포함해 가능한 큰 압력범위로 설정할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 이런 압력조절장치를 통해 동일한 측정조건을 유지하여 측정결과를 재생할 수 있다.
본 발명의 이런 목적은 청구항 1과 12의 압력조절장치와 연료소비량 측정시스템으로 달성된다.
유량조절장치가 바이패스라인의 분기점 하류에서 연료공급라인에 배치되는 압력센서를 포함하고, 이 압력센서는 컨트롤러에 연결되며, 컨트롤러를 통해 압력조절기가 압력센서의 측정값의 함수로 조절되고, 바이패스라인의 분기점의 하류와 압력센서의 상류에서 연료공급라인에 감압요소가 배치되어, 공급라인 압력의 정확한 설정점을 압력조절기로 조절할 수 있으며, 제어요소도 하나만 필요해 요소의 수도 최소화할 수 있다. 또, 대기압 이하의 압력을 다른 추가 제어요소 없이도 감압요소를 통해 설정할 수 있다. 이런 능동 조절과 압력측정으로 측정조건을 정확히 설정할 수 있어 측정결과들을 재생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 유량계의 하류에서 연료공급라인에서 바이패스라인이 분기되어 연료복귀라인에 연결되는 압력조절장치를 이용하는 연료소비량 측정시스템으로도 달성할 수 있다.
이런 감압요소는 체크밸브이어서, 한편으로는 복귀유동을 방지하고 다른 한편으로는 큰 범위로 일정한 압력강하를 일으키면서 이런 압력강하가 현재의 유동속도에 좌우됨으로써, 바이패스 라인의 유동 단면적이 넓게 개방된 상태에 있을 때 간단하게 연료공급라인에 부압이 생기도록 할 수 있다.
또, 감압요소가 트로틀밸브나 오피피스일 수도 있다. 이 경우 입출구 사이에 압력강하가 생기고, 이런 압력강하 때문에 설정가능한 압력범위를 연료공급라인 구간의 부압으로 설정할 수도 있다.
또, 압력조절기가 스프링 작동식 압력조절밸브일 수도 있다. 스프링은 조절밸브의 본체를 폐쇄 상태나 개방 상태로 유도할 수 있다. 이런 개폐는 스프링력을 극복하기에 충분한 대항력이 생길 때만 일어난다. 스프링력에 의해 밸브가 닫히면, 내연기관에 적절한 연료공급이 밸브가 고장날 때에도 보장되는데 이는 내연기관에 연료가 완전히 공급되기 때문이다.
또, 압력조절밸브가 공압작동식 밸브일 수도 있다. 이런 밸브의 공기압은 별도의 압력용기나, 내연기관의 압력 커넥터나, 다른 장비의 압력 커넥터를 통해 공급될 수 있다. 이런 밸브들은 전력소비는 아주 낮으면서도 조절기능은 아주 우수하다. 또, 공압작동식 밸브들은 고장의 우려가 아주 낮은데, 이는 부식이 되거나 극단적으로 연료가 전자시스템에 접촉할 때 폭발이 일어날 수도 있는 전기요소에 연료를 공급할 필요가 없기 때문이다.
또, 압력조절밸브를 작동시키는 공압이 컨트롤러를 통해 제어되는 전기 파일럿밸브에 의해 조절될 수도 있다. 이런 전기 파일럿밸브는 전자기로 작동되고, 압력센서의 실제 값들과 설정점의 비교에 맞춰 전자석에 전류가 공급되어, 공압식 ㅇ압력조절기를 작동시키는 압력을 제공한다.
한편, 압력조절기가 컨트롤러에 의해 제어되는 전기조절밸브이고, 유동 단면적을 직접적으로 조절할 수도 있다. 이 경우, 추가 요소가 절감된다.
또, 감압요소가 우회라인을 통해 우회될 수도 있다. 이 경우, 정적인 감압요소가 연료공급라인에 배치되어도 공급펌프가 제공한 압력 전체를 컨슈머의 공급라인 압력으로 사용할 수 있다. 따라서, 측정을 할 수 있는 압력범위를 더 높일 수 있다.
또, 연료공급라인에서 분기되는 우회라인의 분기점에 2-웨이 밸브가 배치될 수도 있고, 이런 2-웨이 밸브가 2개의 라인들 사이의 스위칭을 간단하게 할 수 있다.
또, 압력조절장치가 압력센서의 하류와 컨슈머의 상류에서 공급펌프에 연결될 수도 있는데, 이런 공급펌프는 고압펌프 역할을 하여 연료공급라인에 부압을 유도할 수 있다.
또, 바이패스 라인이 연료공급라인에 연결되고, 소비되지 않은 연료가 바이패스 라인을 통해 압력조절장치에 복귀되도록 할 수도 있다. 특히, 직접분사식 디젤엔진의 경우, 상당량의 연료가 커먼레일 시스템의 분배관에서 복귀될 수 있다.
본 발명에 의하면, 특히 디젤엔진의 연료소비량 측정시스템에서, 연료복귀라인이 압력조절장치의 하류에서 연료공급라인이나 컨슈머의 분배관에서 분기되고 바이패스 라인이 연료복귀라인에 연결되는 지점의 상류에서 압력조절장치에 연결될 수 있다.
따라서, 연료소비량 측정시스템의 압력조절장치는 물론 이런 압력조절장치를 갖춘 연료소비량 측정시스템에 의해, 일시적으로 용해된 유동과정을 높은 정밀도와 지속적으로 결정할 수 있고, 연료공급라인의 정확한 압력을 측정하고 이런 측정값에 맞게 조절할 수 있다. 따라서, 순수 수동 요소들의 경우 여러 유동속도들때문에 생겼던 오차들을 피할 수 있다. 또, 대기압 이하의 부압을 포함한 큰 압력범위에서 이런 측정들을 실행할 수 있다. 이를 위해 필요한 조절요소도 겨우 하나이어서, 부품수와 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 압력조절장치를 갖춘 연료소비량 측정시스템의 회로도;
도 2는 본 발명에 따른 압력조절장치의 압력조절기의 개략도.
본 발명의 연소측정 시스템은 연료를 저장하는 탱크(10)를 포함하고, 제1 연료펌프(12)에 의해 탱크(10)에서 연료공급라인(14)으로 연료가 펌핑된다. 연료공급라인(14)은 커먼레일 분사시스템을 갖춘 내연기관(18)으로 구성된 컨슈머(16)까지 이어져, 내연기관의 일부분을 형성하는 고압펌프를 이루는 공급펌프(20)까지 이어지고, 공급펌프를 통해 연료가 커먼레일 연료분배관(22)에 공급되고 압축된다. 연료분배관(22)은 유체가 통하게 분사밸브(24)에 연결되고, 분사밸브를 통해 내연기관(18)의 연소실 안으로 연료가 분사된다.
이런 시스템에서는 일반적으로 분사밸브(24)를 통해 실제 분사되는 것보다 많은 연료가 공급되고, 연료복귀라인(26)이 연료분배관(22)에서 분기되어 연료공급라인(14)으로 다시 이어진다.
연료소비량 측정을 위해, 연료공급라인(14)에 유량계(28)를 배치한다. 이런 유량계로 예컨대 코리올리스 유량계를 쓰거나 가동 피스톤을 갖춘 용적식 유량계를 병렬 연결할 수 있다. 연료공급라인(14)에 측정용으로 로터리 유량계를 배치하고, 이런 유량계는 구동모터로 작동된다. 피스톤실에서, 무관성 방식으로 움직이는 피스톤이 병렬 라인에 배치된다. 연료공급라인(14)의 유량 변화로 먼저 피스톤의 편향이 일어나고, 이런 편향이 경로센서에 의해 측정된다. 측정값은 컨트롤러에 보내지고, 컨트롤러는 이 값에 해당하는 제어신호를 구동모터로 보내며, 구동모터의 제어에 의해 피스톤은 항상 규정된 초기위치로 돌아가며, 로터리 용적장치를 통해 가능한 정확하기 유량이 배출된다. 시간 간격 동안 공급되는 유량이 로터리 용적장치의 속도에 관련되기 때문에, 이런 값들로부터 연료소비량을 계산할 수 있는 것이다.
유량계는 연료공급라인(14)의 연료소비량을 측정하고, 연료공급라인(14)까지 이어진 연료복귀라인(26)은 유량계(28)의 하류와 공급펌프(29)의 상류 사이에 연결되므로, 연료복귀라인의 연료가 2중으로 측정되어 공급하는 것을 방지한다. 컨슈머(16)가 소량의 연료만 받으면, 소량의 연료만 연료펌프(12)를 통해 측정시스템에 공급하면 되고, 이때문에 유량계(28)의 상류에서 다른 복귀라인(30)이 연료공급라인(14)에서 분기되며, 연료공급라인(14)에 충분한 압력이 작용할 때 이 복귀라인을 통해 연료가 탱크(10)로 돌아갈 수 있다. 이런 다른 복귀라인(30)에 기계식 압력조절기(31)가 배치되어, 유량계(28) 상류의 압력을 설정한다. 이런 압력조절기(31)를 통해 유량계(28) 하류측의 압력을 조절할 수도 있다.
정확한 측정은 고압펌프(20) 바로 앞의 연료공급라인(14)에 일정한 압력이 있을 때만 이루어질 수 있다. 본 발명에 의하면, 연료공급라인(14)에서 분기되어 연료복귀라인(26)에 연결된 바이패스 라인(34)을 갖는 압력조절장치(32)에 의해 이런 정확한 측정이 이루어지고, 바이패스 라인(34)은 유량계(28)의 하류이자 연료복귀라인(26)이 연료공급라인(14)에 연결되는 지점의 하류와 공급펌프(20)의 하류에 위치한다. 바이패스 라인(34)에 있는 압력조절기(36)는 조절밸브 기능을 한다. 압력조절기(36)는 스프링(40)에 의해 밸브시트(42)에서 개구부를 향해 밀리는 조절본체(38)를 구비한다. 이 경우, 조절본체(38)에 연결된 격벽(46)으로 이루어진 압력실(44)에 압력을 넣으면 압력조절기(36)가 공압으로 닫히는데, 이때 압력은 스프링력에 반발하여 격벽(46)을 가압하고, 이때문에 조절본체(38)가 개구부를 감싸는 밸브시트(42)까지 하강하게 되며, 이때 작용한 압력과 격벽(46)의 표면적의 곱이 스프링(40)의 힘보다 크다.
또, 압력조절장치(32)는 정적 감압요소(48)를 포함하고, 이 감압요소는 본 실시예에서는 체크밸브 역할을 하지만 트로틀밸브나 오리피스로 구성될 수도 있으며, 바이패스 라인(34)의 분기점(50)의 하류에서 연료공급라인(14)에 배치된다. 이런 감압요소(48)를 통해, 유동속도에만 좌우되는 압력강하가 입구와 출구 사이에 일어나며, 이런 유동속도는 대부분 일정하다.
감압요소(48)가 우회라인(52)을 통해 우회될 수도 있다. 이를 위해, 감압요소(48) 바로 상류에 분기점(54)을 마련하고, 이 분기점에 3/2-웨이 밸브(56)를 배치하여, 공급된 연료가 감압요소(48)를 통해 연료공급라인(14)을 흐르거나, 감압요소를 우회하여 우회라인(52)을 흐르도록 한다. 우회라인(52)은 감압요소(48) 바로 밑의 하류에서 다시 연료공급라인(14)에 연결된다.
감압요소(48)의 하류이면서, 우회라인(52)이 연료공급라인(14)에 연결되는 지점의 하류이자 공급펌프(20)의 상류인 위치에서 연료공급라인(14)에 압력센서(58)가 배치되고, 압력센서를 통해 연료공급라인(14)의 압력을 측정한다. 압력센서(58)는 압력을 전기신호로 변환해 컨트롤러(60)에 보낸다. 컨트롤러(60)는 전기 파일럿밸브(62)를 제어하고, 파일럿밸브를 통해 압력용기(64)나 다른 고압공기 공급원의 압력을 조절해 압력조절기(36)의 압력실(44)이나 압력센서(36)에 공급한다. 따라서, 바이패스라인(34)의 압력조절기(36)는 압력센서(58)의 실제값과 컨트롤러(60)에 보내진 셀정값 사이의 차이에 의해 조절된다.
중앙 컨트롤러가 연료공급라인(14)내 압력이 1bar일 때 연료소비량을 측정해야 한다고 결정하지만 압력센서(58)로 측정한 실제값이 0.5bar이면, 파일럿밸브(62)가 압력실(44)에 공급되는 압력을 높이는 닫힌 상태로 압력조절기(36)가 더 움직인다. 따라서, 연료공급라인(4)의 압력이 원하는 설정값까지 상승한다. 설정값이 더 작게 정해지면, 압력조절기(36)가 완전히 개방되었을 때 감압요소(48) 전방에 기존재하던 낮은 압력이 감압요소에서 생기는 압력강하 때문에 더 낮아져 0bar까지, 심지어는 -0.5bar까지도 떨어질 수 있으므로, 셀정값들이 대기압 밑에 있을 수 있다. 특별히 높은 설정값이 필요하면, 압력조절기(36)를 완전히 닫고 추가로 2-웨이 밸브(56)를 스위칭하여, 감압요소(48)에서 압력강하가 일어나지 않도록 한다. 대략 1.5bar부터의 압력에서부터 감압요소(48)를 우회하도록 공급펌프(29)에 작용하는 부하를 낮출 수도 있다.
따라서, 본 발명의 압력조절장치(32)에 의하면 큰 압력범위에 걸쳐 정확한 연료소비량 측정을 할 수 있고, 공급펌프의 최대 공급압력과 연료공급라인에서 -0.8bar까지 더 낮게 조절될 수 있는 낮은 공급압력 양쪽에서 이런 측정을 할 수 있다. 압력센서가 결정한 실제 압력값을 고려해 아주 짧은시간내에 전자제어루프에 의해 연료의 압력설정값이 설정되어 높은 조절 정확도와 속도를 구현할 수 있다. 이때문에 연료소비량 측정시스템의 측정결과가 아주 정확하고 반복 가능하여, 정확히 규정된 측정조건에서 측정값들을 반복적으로 취하고 비교할 수 있다. 사용되는 조절장치의 간단한 구성과 조절되는 요소들의 적은 갯수 때문에, 필요한 구성요소들의 수와 비용도 능동적으로 압력조절장치를 제어하는 종래의 기술에 비해 줄어든다.
본 발명은 이상의 설명에 한정되지 않는다. 특히 공압 압력조절기 대신, 유압이나 전기식 압력조절기도 사용할 수 있다. 따라서, 조절밸브의 직접적인 전기제어를 위해 압력센서의 값들을 전기조절밸브의 컨트롤러에 사용할 수 있다. 또, 다양한 구성의 연료소비량 측정시스템이 알려져 있고, 압력조절장치도 사용할 수 잇다. 특히, 바이패스 라인의 입구 상류의 연료복귀라인 구간을 개솔린의 경우 생략할 수 있고, 이때 분배기로부터의 복귀 유량으로 어떤 연료공급 증가도 일어나지 않는다.

Claims (13)

  1. 컨슈머(16)에 연결되어 컨슈머에 연료를 공급하는 연료공급라인(14), 연료를 복귀시키는 연료복귀라인(26), 바이패스라인(34)을 통해 연료공급라인(14)이 연료복귀라인(26)에 연결되고 컨슈머(16)를 우회하여 연료공급라인(14)에서 바이패스라인(34)을 통해 연료복귀라인(26)에 연료가 공급되도록 하는 바이패스라인(34), 및 바이패스라인(34)의 자유 유동 단면적을 조절하는 압력조절기(36);를 포함하는, 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치(32)에 있어서:
    연료공급라인(14)에서 분기되는 바이패스라인(34)의 분기점(50)의 하류에서 연료공급라인(14)에 압력센서(58)가 배치되고, 이 압력센서는 컨트롤러(60)에 연결되며, 상기 컨트롤러를 통해 압력조절기(36)가 압력센서(58)의 측정값에 맞게 압력을 조절하고, 바이패스라인(34)의 분기점(50)의 하류와 압력센서(58)의 상류에서 연료공급라인(14)에 감압요소(48)가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감압요소(48)가 체크밸브인 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 감압요소(48)가 트로틀밸브나 오피피스인 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 압력조절기(36)가 스프링 작동식 압력조절밸브인 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 압력조절밸브가 공압작동식 밸브인 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 압력조절밸브를 작동시키는 공압이 컨트롤러(60)를 통해 제어되는 전기 파일럿밸브(62)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 압력조절기(36)가 컨트롤러(60)에 의해 제어되는 전기조절밸브인 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 감압요소(48)가 우회라인(52)을 통해 우회되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 연료공급라인(14)에서 분기되는 우회라인(52)의 분기점(54)에 2-웨이 밸브(56)가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 압력조절장치가 압력센서(58)의 하류와 컨슈머(16)의 상류에서 공급펌프(20)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 바이패스 라인(34)이 연료공급라인(14)에 연결되고, 소비되지 않은 연료가 바이패스 라인을 통해 압력조절장치(32)에 복귀되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템용 압력조절장치.
  12. 탱크(10)를 컨슈머(16)에 연결하고, 제1 연료펌프(12)에 의해 탱크(10)에서 컨슈머(16)에 연료를 공급하기 위한 연료공급라인(14); 연료공급라인(14)에 있는 유량계(28); 유량계(28)의 하류에서 탱크(10)나 연료공급라인(14)에 연결되어, 유량계의 하류에서 탱크(10)나 연료공급라인(14)에 연료를 복귀시키는 연료복귀라인(26); 및 유량계(28)의 하류에서 연료공급라인(14)에 배치된 공급펌프(29)를 포함하는 연료소비량 측정시스템에 있어서:
    제1항 내지 제12항 중의 어느 하나에 따른 압력조절장치(32)의 바이패스 라인(34)이 연료공급라인(14)에서 분기되고 유량계(28)의 하류에서 연료복귀라인(26)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 연료복귀라인(26)이 압력조절장치(32)의 하류에서 연료공급라인(14)이나 컨슈머(16)의 분배관(22)에서 분기되고 바이패스 라인(34)이 연료복귀라인(26)에 연결되는 지점의 상류에서 압력조절장치(32)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연료소비량 측정시스템.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT521899B1 (de) 2018-12-12 2020-11-15 Avl List Gmbh Messsystem und Verfahren zur Messung eines Massendurchflusses, einer Dichte, einer Temperatur oder einer Strömungsgeschwindigkeit
AT522135B1 (de) * 2019-01-22 2020-10-15 Avl List Gmbh Druckregeleinrichtung für ein Kraftstoffverbrauchsmesssystem
AT523401B1 (de) * 2020-04-30 2021-08-15 Avl List Gmbh Messsystem zur Messung eines Durchflusses
US11846246B2 (en) * 2021-05-27 2023-12-19 Thermo King Llc Methods and systems for controlling engine inlet pressure via a fuel delivery system of a transport climate control system

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1798080C2 (de) 1968-08-19 1974-05-16 Pierburg Luftfahrtgeraete Union Gmbh, 4040 Neuss Elektronisch gesteuertes Durchflußmeß- und Dosiergerät
JPS58124662U (ja) 1982-02-17 1983-08-24 トヨタ自動車株式会社 調圧弁
JPS6232246A (ja) 1985-07-15 1987-02-12 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2503395B2 (ja) 1985-07-15 1996-06-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPH0373667U (ko) 1989-11-22 1991-07-24
US5284119A (en) * 1991-07-08 1994-02-08 Walter Potoroka, Sr. Internal combustion engine fuel injection apparatus and system
US5598817A (en) 1993-09-10 1997-02-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel feeding system for internal combustion engine
JP2848206B2 (ja) 1993-09-10 1999-01-20 三菱自動車工業株式会社 内燃機関用燃料供給装置
WO1997032122A1 (fr) * 1996-02-29 1997-09-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Dispositif d'alimentation en carburant pour moteurs a combustion interne
JP2003206824A (ja) * 2001-11-09 2003-07-25 Bosch Automotive Systems Corp インジェクションポンプ、及び該インジェクションポンプを備えたディーゼルエンジンのdme燃料供給装置
AT6117U3 (de) 2002-12-18 2003-09-25 Avl List Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen flüssigkeitsverbrauchs
AT6303U3 (de) * 2003-03-21 2004-01-26 Avl List Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen messung eines dynamischen flüssigkeitsverbrauchs, sowie druckregler und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen flüssigkeitsverbrauchs
JP2005090232A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Hitachi Unisia Automotive Ltd 内燃機関の燃料供給装置
KR100580459B1 (ko) * 2003-11-04 2006-05-15 현대자동차주식회사 연료압력 손실 저감을 위한 디젤 엔진 차량의 연료공급시스템
US6981491B2 (en) * 2004-01-30 2006-01-03 Siemens Vdo Automotive Corporation Coupling valve structure for fuel supply module
AT7888U3 (de) 2005-05-27 2006-07-15 Avl List Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung eines dynamischen fluidverbrauchs
DE102010031628A1 (de) * 2009-08-17 2011-02-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine
JP2011190773A (ja) * 2010-03-16 2011-09-29 Toyota Motor Corp 内燃機関およびその燃料供給装置
JP5345199B2 (ja) 2011-12-27 2013-11-20 株式会社小野測器 燃料計測システム
AT513154B1 (de) 2012-09-17 2014-02-15 Bosch Gmbh Robert Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem
AT512724B1 (de) 2013-07-12 2015-02-15 Avl List Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Messung des dynamischen Kraftstoffverbrauchs einer Brennkraftmaschine
AT515306B1 (de) * 2014-07-24 2015-08-15 Avl List Gmbh Kraftstoffverbrauchsmesssystem sowie Verfahren zur Messung eines Kraftstoffverbrauchs einer Verbrennungskraftmaschine
DE102015014943A1 (de) * 2015-11-19 2017-05-24 Roman TANIEL Emulgiersystem und Emulgierverfahren

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EP3649337A1 (de) 2020-05-13
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AT519880B1 (de) 2018-11-15
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