NL7900635A

NL7900635A - DEVICE FOR MEASURING ENGINE FUEL CONSUMPTION.

Info

Publication number: NL7900635A
Application number: NL7900635A
Authority: NL
Original assignee: Doornes Bedrijfswagen Fab
Priority date: 1979-01-26
Filing date: 1979-01-26
Publication date: 1980-07-29
Also published as: FR2447464B1; GB2041526A; FR2447464A1; DE2928375A1

Description

Van Doorne's Be&rijfswagenfabriek, te HilITDHQVEIÏ DA? B.V.Van Doorne's Be & Rijfswagenfabriek, in HilITDHQVEIÏ DA? B.V.

Inrichting voor het meten van het motorbrandstofverbruikDevice for measuring engine fuel consumption

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het meten van het brandstofvolume dat wordt verbruikt door een verbranctingsmotor, met name een dieselmotor met van een brandstoftoevoer- en terugvoerleiding voorzien 5 brandst ofinspuitstelsel, van een vaar — of voertuig dat een brandstofvoorraadt ank bevat.The invention relates to a device for measuring the fuel volume consumed by an internal combustion engine, in particular a diesel engine with a fuel supply and return pipe provided with a fuel or injection system, of a vessel or vehicle containing a fuel supply ank.

Het is gewenst dat het brandstofverbruik van een verbrandingsmotor zo nauwkeurig mogelijk wordt gemeten en wel om de hieronderstaande redenen.It is desirable that the fuel consumption of an internal combustion engine be measured as accurately as possible for the following reasons.

10 Se doorlopende stijging van de brandstofkosten en de dreiging van een toenemend te-kort dwingen tot een nuttig beheer van het verbruik. De meetapparatuur kan, indien de meting nauwkeurig is, bijdragen aan de ontwikkeling ter bezuiniging van het verbruik en aan de controle 15 op een goede werking van de motor. Door middel van meetapparatuur, welke op een op vloeibare brandstof werkende krachtbron, met inspuitsysteem is aangebracht, kan de bezitter er van een controle uitoefenen op de ingediende tankbonnen en kunnen de transportkosten worden beheerst 20 en malversaties door het bedienend personeel worden tegen gegaan. Voorts is een vergelijking mogelijk van het brandstofverbruik van verschillende verbrandingsmotoren. Indien de meetapparatuur wordt gebruikt op voertuigen voor internationaal transport kan aan de hand van de verbruiksregi-25 stratie voldaan worden aan de wettelijk in te voeren toege- stane hoeveelheid brandstof bij grensoverschrijding. Deze meetapparatuur verschaft, indien toegepast op wegvoertuigen, de bestuurder en de eigenaar van het voertuig een voortdurend beeld van het brandstoverbruik.10 Se the continuous increase in fuel costs and the threat of an increasing shortage are forcing usable management of consumption. The measuring equipment can, if the measurement is accurate, contribute to the development to economize on consumption and to the control of the proper functioning of the engine. By means of measuring equipment, which is mounted on a liquid-fueled power source, with an injection system, the owner can check the submitted fuel receipts and control the transport costs and prevent malfunctions by the operating personnel. In addition, a comparison of the fuel consumption of different combustion engines is possible. If the measuring equipment is used on vehicles for international transport, the amount of fuel that can be legally introduced when crossing the border can be met on the basis of the consumption registration. This measurement equipment, when applied to road vehicles, provides the driver and vehicle owner with a continuous view of fuel consumption.

790 06 3 5 2 >790 06 3 5 2>

De brandstofverbruiksmeting kan op twee manieren worden uitgevoerd en wel naar gewicht en volume.The fuel consumption measurement can be performed in two ways, by weight and volume.

Een gewichtsmeting vindt gewoonlijk in een laboratorium plaats ter bepaling van het specifieke brandstof-5 verbruik. Deze meting is minder geschikt voor een verbruiks- meting onder sterk wisselende motorbelastingen en is ongeschikt als meter voor voer- en vaartuigen.Weight measurement is usually performed in a laboratory to determine the specific fuel consumption. This measurement is less suitable for a consumption measurement under strongly varying engine loads and is unsuitable as a meter for vehicles and vessels.

Een volumemeting wordt in het algemeen bij voertuigen toegepast teneinde onder de vaak sterk wisselende 10 bedrijfsomstandigheden het brandstofverbruik per tijd, afstand of snelheid te kennen. De meting ging tot nu toe in de praktijk gepaard met praktische problemen met betrekking tot de continuïteit van de meting, de invloed van de bewegingen van het voertuig, vermogensverlies, en onnauw-15 keurige meting.A volume measurement is generally used in vehicles in order to know the fuel consumption per time, distance or speed under the often strongly varying operating conditions. The measurement has hitherto involved practical problems with regard to the continuity of the measurement, the influence of the movements of the vehicle, power loss, and inaccurate measurement.

De temperatuur van de brandstof in de retourleiding is hoger dan die van de brandstof in de voorraadtank. Om de motorprestaties niet ongunstig te beïnvloeden, moet de naar de motor toegevoerde brandstof niet of weinig afwijken 20 van de buitenluchttemperatuur. Derhalve moet de brandstof in de terugvoerleiding niet direct weer naar de motor worden teruggevoerd, doch via de brandstoftank of een warmtewisse-laat.The temperature of the fuel in the return line is higher than that of the fuel in the storage tank. In order not to affect the engine's performance, the fuel supplied to the engine must not deviate or deviate slightly from the outside air temperature. Therefore, the fuel in the return line should not be returned directly to the engine, but through the fuel tank or a heat exchanger.

De toevoer en de terugvoerleiding kunnen lucht- en dampbeUen 25 bevatten, t.g.v. onderdruk, temperatuurverhoging en/of lekkage van pijp en slangverbindingen. Een onnauwkeurige verbruiksmeting zal hiervan het gevolg zijn.The supply and the return line can contain air and vapor legs, due to underpressure, temperature increase and / or leakage of pipe and hose connections. An inaccurate consumption measurement will result from this.

Bij bekende brandstof volume-meetsystemen van verbrandingsmotoren, waarbij een brandstofinspuitstelsel aanwezig 30 is dat als zodanig is voorzien van een terugvoerleiding voor de brandstof, een lekleiding, en een ontluchtleiding, zijn systemen bekend die een doorstroommeter in de toevoerleiding bevatten en een systeem welke een meter in de toe- en terugvoerleiding bevat.In known fuel volume measuring systems of internal combustion engines, in which a fuel injection system is provided, which as such is provided with a fuel return pipe, a leak pipe, and a bleed pipe, systems are known which contain a flow meter in the supply pipe and a system comprising a meter in the supply and return lines.

35 In de praktijk blijkt dat bij het systeem met één 796 06 3 5 % 3 meter, ondanks voorzieningen ter voorkoming van dampbelvcrming door koeling en overdruk, bet beoogde effect niet of onvoldoende wordt bereikt, terwijl bet systeem met twee meters tenminste het nadeel beeft dat de meetonnauwkeurig— 5 beid wordt verdubbeld.35 In practice, it appears that in the system with one 796 06 3 5% 3 meters, despite provisions to prevent vapor contamination by cooling and overpressure, the intended effect is not or insufficiently achieved, while the system with two meters has at least the disadvantage that the measurement inaccuracy— both are doubled.

wanneer een meter wordt geplaatst in bet brandstof-leidingensysteen moet er voor worden gezorgd dat geen brandstof door de terugvoerleiding in de voorraadtank kan komen.when a gauge is placed in the fuel line system, care must be taken to prevent fuel from entering the supply tank through the return line.

De terugvoerleiding dient dan te worden aangesloten op 10 de aanvoerleiding achter de meter.The return line should then be connected to the supply line behind the meter.

lichter is de temperatuur van de teruggevoerde brandstof aanzienlijk hoger dan de brandstof in de voorraadtank. Deze teruggevoerde brandstof wordt normaliter gekoeld in de voorraadtank. Wanneer de verwarmde brandstof in 15 de motor wordt ingespoten wordt bet vermogen geringer omdat de inspuiting volunetrisch constant is, echter is bij hogere temperatuur de dichtheid van de brandstof geringer. In de teruggevoerde brandstof van hogere temperatuur komen bovendien gasbellerv^oor, waardoor het effect van een geringer motor-20 vermogen nog vergroot wordt.lighter, the temperature of the returned fuel is considerably higher than the fuel in the storage tank. This recycled fuel is normally cooled in the storage tank. When the heated fuel is injected into the engine, the power becomes less because the injection is volunetrically constant, however at higher temperature the density of the fuel is lower. In addition, the higher temperature recycled fuel produces gas bubble, which further enhances the effect of lower engine power.

Wanneer twee doorstroommeters worden toegepast worden de problemen, die optreden bij het bereiken van een nauwkeurige meting van het brandstofverbruik, evenmin opgelost. Bij een plaatsing van de ene meter in de aanvoerleiding 25 en van de andere meter in de terugvoerleiding verschaft het eng verschil van de meten hoeveelheid brandstof geen nauwkeurige waarde voor het brandstofverbruik. Op de eerste plaats wordt de meetonnauwkeurigheid verdubbeld en op de tweede plaats bestaat het bezwaar dat met de meter in de terugvoerleiding 30 brandstof van hogere temperatuur dan die van de door de in- spuitpomp toegevoerde brandstof wordt gemeten.When two flow meters are used, the problems that arise in achieving an accurate measurement of fuel consumption are also not solved. When one meter is placed in the supply line 25 and the other meter in the return line, the narrow difference of the measured amount of fuel does not provide an accurate value for the fuel consumption. Firstly, the measurement inaccuracy is doubled, and secondly there is the drawback that the meter in the return line 30 measures fuel of a higher temperature than that of the fuel supplied by the injection pump.

De uitvinding beoogt een eenvoudige inrichting voor het meten van het verbruik van vloeibare brandstof voor een verbrandingsmotor te verschaffen, waarbij de hierboven ver-35 melde bezwaren worden opgeheven en waarbij een foutloze 790 06 3 5 0* -τ» k meting van dat verbruik wordt verkregen zonder dat de temperatuur en de druk van de aan de motor toegevoerde brandstof en daarmee de motorprestaties ongunstig -worden beïnvloed.The object of the invention is to provide a simple device for measuring the consumption of liquid fuel for an internal combustion engine, wherein the above-mentioned drawbacks are eliminated and in which an error-free measurement of that consumption is obtained. obtained without adversely affecting the temperature and pressure of the fuel fed to the engine and thereby affecting engine performance.

De uitvinding is daartoe gekenmerkt doordat in 5 bet brandstofinspuitstelsel een hulpvat is geplaatst waarin de brandstoftoevoer- en terugvoerleiding uitmonden, welk hulpvat aan zijn bovenzijde door een brandstofvoedingslei-ding met volumemeter via een voedingspomp is verbonden met de brandstofvoorraadtank, welke voedingspomp zodanig -10 is uitgevoerd en opgesteld dat het hulpvat steeds gevuld blijft met gefiltreerde en damp- en luchtvrije brandstof uit de brandstofvoorraadtank.The invention is to that end characterized in that an auxiliary vessel is placed in the fuel injection system into which the fuel supply and return conduit opens, which auxiliary vessel is connected at its top by a fuel supply line with volume meter via a feed pump to the fuel supply tank, which feed pump is so designed as -10 and arranged that the auxiliary vessel always remains filled with filtered and vapor and air-free fuel from the fuel supply tank.

Er komen in de meetleiding geen lucht- en gasbellen en verontreinigingen en de temperatuur van de brandstof 15 naar de meter is gelijk aan die van de voorraadtank.No air and gas bubbles and impurities enter the measuring line and the temperature of the fuel 15 to the meter is equal to that of the storage tank.

De uitvinding maakt ook een nauwkeurige meting op hellingen mogelijk. Wanneer de meter een storing zou vertonen wordt toch brandstof aan de motor toegevoerd. Eventueel kunnen de leidingen van het brandstofinspuitsysteem 20 zodanig worden omgekoppeld dat zij in verbinding staan met de voorraadtank. De uitvinding kan worden toegepast op elke soort verbruikseenheid. Er heeft geen toeneming van de temperatuur, anders dan de normele, van de brandstof plaats. Bij dieselmotoren wordt een normale doorstroming 25 van de brandstofpomp galery gehandhaafd. Het voorfiltreren van de brandstof verhindert een verontreiniging of vastlopen van de meter. Voor metingen met zeer grote nauwkeurigheid kan de hulptank van apparatuur worden voorzien die zorg draagt voor het handhaven van een constante temperatuur 30 van de brandstof. Ket volumeverschil ten gevolg van op warming tijdens het gebruik of de buitentemperatuur, wordt na afkoeling bij het inschakelen van de meetapparatuur, alsnog nauwkeurig geregistreerd.The invention also allows accurate measurement on slopes. If the meter should malfunction, fuel will still be supplied to the engine. Optionally, the lines of the fuel injection system 20 can be coupled such that they communicate with the supply tank. The invention can be applied to any kind of consumption unit. There is no increase in temperature, other than the normal, of the fuel. In diesel engines, normal flow of the fuel pump galery is maintained. Pre-filtering the fuel prevents contamination or seizing of the gauge. For very high accuracy measurements, the auxiliary tank can be equipped with equipment to maintain a constant temperature of the fuel. The volume difference due to heating during use or the outside temperature is still accurately recorded after cooling when the measuring equipment is switched on.

De onderhavige inrichting kan op elke gewenste plaats 35 worden gemonteerd. Het hulpvat is zodanig uitgevoerd dat geenThe present device can be mounted at any desired location. The auxiliary vessel is designed in such a way that none

790 06 3S790 06 3S

5 holle ruimten door lucht- of schuimbellen kunnen worden opgevuld. De in het hulpvat aangebrachte niveauregelaar, waarvoor een willekeurig systeem kan worden toegepast, zoals een vlotter- of membraansysteem, met de zich daarboven 5 bevindende ontluchting zorgen voor een constante hoeveel heid brandstof in het hulpvat.5 voids can be filled by air or foam bubbles. The level regulator arranged in the auxiliary vessel, for which any system can be used, such as a float or diaphragm system, with the vent located above it, ensure a constant amount of fuel in the auxiliary vessel.

Door middelvan een navullen van de brandstofvoor-raadtank kan een controle op het nauwkeurig werken van het hulpvat worden uitgeoefend. Het uitschakelen van de 10 brandstoftoevoer naar het hulpvat heeft geen enkele invloed op het notorgedrag. 3ij een volledig uitschakelen van de meter kunnen de aansluitingen van het hulpvat op het brandstofinspuitstelsel zonder neer worden aangesloten op de brandstofvoorraadtank. De inhoud van het hulpvat zorgt 15 er voor dat de motor niet buiten bedrijf wordt gesteld wan neer het bovenstaande zal optreden. De meter kan of volume-eenheden aangeven of worden aangesloten op een electronische apparatuur welke een signaal verschaft.By refilling the fuel supply tank, a check can be made on the accuracy of the auxiliary vessel. Switching off the fuel supply to the auxiliary vessel does not affect the notor behavior in any way. By completely shutting down the gauge, the auxiliary vessel connections to the fuel injection system can be connected down to the fuel supply tank. The contents of the auxiliary vessel ensure that the motor is not shut down when the above will occur. The meter can either indicate volume units or be connected to an electronic equipment that provides a signal.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht 20 aan de hand van de tekening.The invention will now be further elucidated with reference to the drawing.

Fig. 1 toont schematisch de opstelling van de meet-inrichting volgens de uitvinding.Fig. 1 schematically shows the arrangement of the measuring device according to the invention.

De inrichting volgens de uitvinding bestaatuit een hulpvat 1 van voldoende inhoud, of voorzien van een koel-'25 installatie, on de temperatuur van de brandstof binnen aanvaardbare grenzen te houden, dat geplaatst is in een op zichzelf bekend brandstcfinspuitstelsel van een dieselmotor (niet getoond). Het brandstofinspuitstelsel bevat een leiding 2 voor de toevoer van brandstof uit het hulpvat naar de brand-30 stofpomp van de dieselmotor, en een leiding 3 voor de terug voer van brandstof van de brandstofpomp naar het hulpvat.The device according to the invention consists of an auxiliary vessel 1 of sufficient capacity, or provided with a cooling installation, to keep the temperature of the fuel within acceptable limits, which is placed in a known per se fuel injection system of a diesel engine (not shown) ). The fuel injection system includes a conduit 2 for supplying fuel from the auxiliary vessel to the fuel pump of the diesel engine, and a conduit 3 for returning fuel from the fuel pump to the auxiliary vessel.

Het hulpvat is aan zijn bovenzijde voorzien van een kamer U met willekeurige niveauregelaar 5 en een ontluchting 6, op welke kamer een brandstofvoedingsleiding 7 is aangesloten 35 die door de niveauregelaar kan worden afgesloten. In de brand- 790 Q K ' 1The auxiliary vessel is provided on its top side with a chamber U with any level controller 5 and a vent 6, to which chamber a fuel feed line 7 is connected, which can be closed by the level controller. In the fire- 790 Q K '1

Claims

Device according to claim 1, characterized in that the auxiliary vessel (1) is provided at its top with a chamber with a level regulator (5) and a vent (6), to which chamber the fuel supply line (7) is connected, which is connected by the level control rail can be closed.

Device according to claim T, characterized in that that the feed pump (1 ^) is a continuously running pump with a return line or an electrically adjustable pump. L. Device according to claim 1 and characterized in that the supply line (7) opens into the underside

790 OS 3 5 \ τ of a filter device (9), in. the top of which a suction pipe (13) opens with the continuously running feed pump (1¼.) and a return pipe (11) with non-return valve (10), which pipes are connected to the storage tank (12).

5. Device substantially as indicated in the description and / or shown in the drawing.

6. Fuel supply system for an internal combustion engine or the like provided with a device mainly as indicated in the description and / or shown in the drawing. 790 0ö 3 3 - - · »