RU2262083C2

RU2262083C2 - Device for measuring flow rate of liquid fuel for internal combustion engine

Info

Publication number: RU2262083C2
Application number: RU2003136319/28A
Authority: RU
Inventors: А.А. Енаев (RU); А.А. Енаев; А.В. Желтышев (RU); А.В. Желтышев
Priority date: 2003-12-15
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2005-10-10
Also published as: RU2003136319A

Abstract

FIELD: measuring engineering.

SUBSTANCE: device comprises housing with working space, rod with diaphragm, return spring and permanent magnet that brings the leads of the pickup into contact, is secured to the housing, and is connected with the pulse counter. The device simulates the pressure oscillation in fluid generated by means of fuel pump of the engine, and pulse counter records the number of pulses that is proportional to the flow rate.

EFFECT: enhanced accuracy of measuring.

2 dwg

Description

Изобретение относится к расходомерам жидких тел, приводящихся в движение потоком этих тел, с измерительными камерами, объем которых изменяется в процессе измерения, снабженными гибкими подвижными стенками или стержнями. Расходомер топлива может использоваться в качестве бортового контрольно-измерительного оборудования при определении норм расхода топлива или при контроле расходования топлива в коммерческом автотранспорте.The invention relates to flowmeters of liquid bodies, driven by the flow of these bodies, with measuring chambers, the volume of which varies during the measurement process, equipped with flexible movable walls or rods. The fuel flow meter can be used as an on-board instrumentation in determining fuel consumption rates or in monitoring fuel consumption in commercial vehicles.

Известны конструкции расходомеров, содержащие вибрационный стержень, размещенный в потоке жидкости, или подпружиненный поршень с дозирующим устройством [1, 2].Known designs of flowmeters containing a vibration rod placed in the fluid stream, or a spring-loaded piston with a metering device [1, 2].

Недостатком известных конструкций является низкая точность измерений в условиях постоянно меняющейся частоты пульсации давления жидкого топлива в магистралях топливных систем двигателей внутреннего сгорания. А также наблюдается снижение давления жидкости, создаваемого топливным насосом, из-за гидравлических потерь от местных сопротивлений в приборах (в частности, внезапное расширение), что отрицательно сказывается на работе карбюратора или системы питания с электронным управлением.A disadvantage of the known constructions is the low accuracy of measurements under conditions of a constantly changing frequency of pulsations of liquid fuel pressure in the lines of the fuel systems of internal combustion engines. And also there is a decrease in the liquid pressure created by the fuel pump due to hydraulic losses from local resistance in the devices (in particular, a sudden expansion), which negatively affects the operation of the carburetor or the electronically controlled power system.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерений за счет исключения дозирующей системы и в снижении гидравлических местных потерь в устройстве за счет особой формы рабочей полости.The technical result of the invention is to increase the accuracy of measurements by eliminating the dosing system and to reduce hydraulic local losses in the device due to the special shape of the working cavity.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения расхода жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, содержащее корпус с рабочей полостью, шток с диафрагмой, возвратной пружиной и постоянным магнитом, замыкающим контакты датчика, крепящегося к корпусу и подключенного к счетчику импульсов, имеет возможность воспроизводить колебания давления жидкости, создаваемые топливным насосом двигателя, и регистрировать счетчиком импульсов их количество, пропорциональное расходу топлива, кроме того, рабочая полость имеет форму, при которой степень изменения площади поперечного сечения трубопровода по длине стремится к 1 для снижения местных гидравлических потерь, понижающих максимальное давление топлива в магистрали.The technical result is achieved by the fact that a device for measuring liquid fuel consumption of internal combustion engines of vehicles, comprising a housing with a working cavity, a rod with a diaphragm, a return spring and a permanent magnet closing the contacts of a sensor attached to the housing and connected to a pulse counter, can reproduce fluid pressure fluctuations created by the fuel pump of the engine, and register their quantity proportional to fuel consumption by a pulse counter, in addition, Static preparation chamber has a shape in which the degree of change of the cross-section along the length of the pipeline tends to 1 for local reduction of hydraulic losses, lowering the maximum pressure in the fuel line.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показан поперечный разрез устройства, а на фиг.2 - продольный разрез рабочей полости.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a cross section of the device, and figure 2 is a longitudinal section of the working cavity.

Устройство состоит из корпуса 1 с рабочей полостью 10 и крышки 2, между которыми зажата диафрагма 3. В корпусе выполнен входной канал 11 и выходной канал 12. Диафрагма закреплена на штоке 7. Между диафрагмой и регулировочным винтом 6 установлена коническая пружина 5. На штоке закреплен постоянный магнит 8. Датчик 9 жестко крепится на крышке корпуса 2. Датчик подключается к счетчику электрических импульсов. Датчик имеет контакты, которые замыкаются при введении их в поле постоянного магнита 8. В крышке предусмотрено дренажное отверстие 4.The device consists of a housing 1 with a working cavity 10 and a cover 2, between which a diaphragm 3 is clamped. An input channel 11 and an output channel 12 are made in the housing. The diaphragm is mounted on the rod 7. A conical spring 5 is installed between the diaphragm and the adjusting screw 6. permanent magnet 8. The sensor 9 is rigidly mounted on the housing cover 2. The sensor is connected to an electric pulse counter. The sensor has contacts that close when inserted into the field of the permanent magnet 8. A drain hole 4 is provided in the lid.

Для снижения гидравлических потерь рабочая полость 10 имеет особую форму. По длине полости х в поперечном сечении форма круга трубопровода радиуса r меняется на эллипс с полуосями а и b. Полуось а изменяется в вертикальной плоскости по длине х по закону

. Полуось b изменяется в горизонтальной плоскости по длине x по закону

. По теореме Борда: потери напора при внезапном расширении потока жидкости равны скоростному напору от потерянной скорости. То есть изменение скорости потока обратно пропорционально изменению площади поперечного сечения трубопровода. Чем меньше изменяется площадь сечения трубопровода по длине, тем меньше местные потери в системе.To reduce hydraulic losses, the working cavity 10 has a special shape. Along the length of the cavity x in the cross section, the circle shape of the pipeline of radius r changes to an ellipse with half axes a and b. The axle axis a changes in a vertical plane along the length x according to the law

. Axis b varies in the horizontal plane along the length x according to the law

. According to Bord's theorem: the pressure loss with a sudden expansion of the fluid flow is equal to the pressure head from the lost speed. That is, the change in the flow rate is inversely proportional to the change in the cross-sectional area of the pipeline. The smaller the cross-sectional area of the pipeline changes along the length, the less local losses in the system.

Устройство работает следующим образом. Топливо поступает в рабочую полость 10 по каналу 11 от топливного насоса двигателя, приводимого от вала с эксцентриком. По каналу 12 топливо подводится к двигателю. Колебания давления топлива, создаваемые топливным насосом двигателя вследствие периодичности его работы, воздействуют на диафрагму. В результате чего шток с диафрагмой перемещается вверх. В нижнее положение шток возвращается под действием конической пружины 5. Таким образом, под действием пульсации давления жидкости шток 7 совершает возвратно-поступательное движение. При перемещении штока в верхнее положение контакты датчика 9 замыкаются под действием магнитного поля. При перемещении штока вниз контакты датчика 9 размыкаются. Число импульсов, зарегистрированных датчиком 9, пропорционально объемному расходу топлива. Для регулировки усилия конической пружины 5 для работы с конкретным топливным насосом служит винт 6.The device operates as follows. The fuel enters the working cavity 10 through the channel 11 from the fuel pump of the engine driven from the shaft with an eccentric. On channel 12, the fuel is supplied to the engine. Fluctuations in fuel pressure created by the engine fuel pump due to the frequency of its operation affect the diaphragm. As a result, the stem with the diaphragm moves up. In the lower position, the rod returns under the action of the conical spring 5. Thus, under the action of the pulsation of the fluid pressure, the rod 7 makes a reciprocating motion. When moving the rod to the upper position, the contacts of the sensor 9 are closed under the influence of a magnetic field. When the rod moves down, the contacts of the sensor 9 open. The number of pulses recorded by the sensor 9 is proportional to the volumetric fuel consumption. To adjust the force of the conical spring 5 to work with a particular fuel pump is a screw 6.

Источники информации:Sources of information:

1. Патент № 1638551 по заявке № 4674245 от 01.09.1989.1. Patent No. 1638551 by application No. 4674245 of 09/01/1989.

2. Патент № 2642519, опубликован ВНИИПИ 082-12-1991.2. Patent No. 2642519, published by VNIIIPI 082-12-1991.

Claims

A device for measuring liquid fuel consumption of internal combustion engines of vehicles, comprising a housing with a working cavity, a rod with a diaphragm, a return spring and a permanent magnet closing the contacts of a sensor attached to the housing and connected to a pulse counter, characterized in that the device has the ability to reproduce vibrations fluid pressure generated by the engine fuel pump, and register a pulse counter proportional to fuel consumption, in addition, the working spine has a shape in which the degree of change of the cross-section along the length of the pipeline tends to 1 for local reduction of hydraulic losses, lowering the maximum pressure in the fuel line.