RU6888U1

RU6888U1 - FUEL SENSOR

Info

Publication number: RU6888U1
Application number: RU96113298/20U
Authority: RU
Inventors: А.В. Ефимов; В.Г. Ковалев; С.В. Кочетов; Б.Н. Кожевников; Г.И. Рудоминский; В.П. Воротько
Original assignee: Специальное конструкторское бюро программоуправляемых средств - АООТ "Счетмаш"
Priority date: 1996-07-04
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1998-06-16

Abstract

1. Датчик расхода топлива, содержащий корпус, измерительную камеру, состоящую из прозрачного корпуса и крыльчатки, установленной на оси, демпферной мембраны и формирователя импульсов выходных сигналов с оптопарой, установленной на стойке печатной платы, отличающийся тем, что ось имеет диаметр не менее 0,4 мм и форму рабочего конца, на котором установлена крыльчатка, в виде конуса с радиусом сферы на вершине не более 0,07 мм, при этом вкладыш имеет прилив, в котором установлен второй конец оси, толщина всех стенок которого пропорциональна диаметру оси, а сочленение вкладыша и прозрачного корпуса имеет форму галтели, при этом в стойке выполнены гнезда для фиксированного размещения элементов оптопары, которые имеют соосные отверстия для фомирования сфокусированного луча и дистанцер для фиксированной установки элементов оптопары.2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что вкладыш установлен в измерительной камере с зазором.1. A fuel consumption sensor comprising a housing, a measuring chamber consisting of a transparent housing and an impeller mounted on an axis, a damper membrane and a pulse shaper of output signals with an optocoupler mounted on a rack of a printed circuit board, characterized in that the axis has a diameter of at least 0, 4 mm and the shape of the working end on which the impeller is mounted, in the form of a cone with a radius of the sphere on top of not more than 0.07 mm, while the liner has a tide in which the second end of the axis is installed, the thickness of all walls of which is proportional to the diameter py axis, and articulation of the liner and the transparent body has the shape of the fillet, with a rack formed sockets for fixed deployment of the optocoupler, which have coaxial holes fomirovaniya focused beam and spacers for fixed installation optopary.2 elements. The sensor according to claim 1, characterized in that the insert is installed in the measuring chamber with a gap.

Description

Датчик расхода топливаFuel flow sensor

Полезная модель относится к области автомобилестроения и может быть использована для преобразования объема протекающего топлива в количество электрических ИМПУЛЬСОВ (мгновенного расхода топлива в частоту электрических ИМПУЛЬСОВ) ПРИ установке между топливным насосом и карбюратором в топливной магистрали легковых автомобилей и может применяться в легковых автомобилях типа ВАЗ, Москвич, Таврия, ТАЗ разных модификаций.The utility model relates to the automotive industry and can be used to convert the volume of flowing fuel into the number of electric PULSES (instantaneous fuel consumption into the frequency of electric PULSES) when installed between the fuel pump and the carburetor in the fuel line of cars and can be used in passenger cars such as VAZ, Moskvich , Tavria, TAZ of various modifications.

Известны датчики расхода топлива имеющие КОРПУС, измерительную камеру, крыльчатку, установленную на оси, демпферную мембрану, Формирователь ИМПУЛЬСОВ выходных сигналов с оптопарой и печатную плату, например, модель 264 ФИРМЫ Floscan Sato, США.Known fuel consumption sensors having a BODY, a measuring chamber, an impeller mounted on an axis, a damper membrane, an IMPULTER of output signals with an optocoupler and a printed circuit board, for example, model 264 of the Floscan Sato company, USA.

В данной КОНСТРУКЦИИ основные элементы датчика расхода топлива выполнены методом прецизионного литья; КОРПУС с измерительной камерой и- крыльчатка с осью. Центровка оси в подшипниках скольжения корпуса и герметизация корпуса с элементами оптопары требуют проведения сложных сборочных операций. Таким образом, данное техническое решение обладает сложной конструкцией и высокой трудоемкостью изготовления.In this DESIGN, the main elements of the fuel consumption sensor are made by precision casting; HOUSING with measuring chamber and - impeller with axis. Alignment of the axis in the plain bearings of the housing and sealing of the housing with optocoupler elements require complex assembly operations. Thus, this technical solution has a complex structure and high complexity of manufacturing.

Известны датчики расхода топлива имеющие КОРПУС, измерительную камеру, состоящую из прозрачного корпуса и крыльчатки, установленной на оси, демпферной мембраны и Формирователя ИМПУЛЬСОВ выходных сигналов с оптопарой установленной на стойке печатной платы, например, датчик расхода топлива модель 11.3853 ФИРМЫ Мартина, Болгария.Known fuel consumption sensors having a CASE, a measuring chamber consisting of a transparent casing and an impeller mounted on an axis, a damper membrane and an IMPULSE Shaper of output signals with an optocoupler mounted on a rack of a printed circuit board, for example, fuel consumption sensor model 11.3853 FIRM Martin, Bulgaria.

Обеспечивает четкой Фиксации светодиода и Фототранзистора в гнездах, что ПРИВОДИТ к смещению элементов относительно оптической оси, а наличие ШИРОКОГО светового , луча (отсутствие ФОКУСИРОВКИ) - к ЛОЖНОМУ срабатыванию из-за рассеивания, преломления и отражения луча.Provides a clear Fixation of the LED and Phototransistor in the slots, which leads to the displacement of the elements relative to the optical axis, and the presence of a WIDE light beam (lack of FOCUS) - to FALSE operation due to scattering, refraction and reflection of the beam.

Выполнение оси диаметром 0,3 мм ПРИВОДИТ к изгибу оси в процессе работы, ввиду ее недостаточной жесткости, а большой радиус закругления на рабочем конце оси - к увеличению силы трения, что вызывает смещение траектории вращения крыльчатки. Это смещение в СОВОКУПНОСТИ с несфокусированным ЛУЧОМ не обеспечивает стабильного прерывания светового потока и вызывает ложные срабатывания Формирователя ИМПУЛЬСОВ выходного сигнала, что снижает точность работы датчика расхода топлива.The execution of the axis with a diameter of 0.3 mm leads to bending of the axis during operation, due to its insufficient stiffness, and the large radius of curvature at the working end of the axis leads to an increase in friction, which causes a shift in the path of rotation of the impeller. This shift in COMPLIANCE with an unfocused BEAM does not provide stable interruption of the light flux and causes false positives of the PULSE FORMER of the output signal, which reduces the accuracy of the fuel consumption sensor.

Выполнение прилива вкладыша с разной толщиной стенок (для крепления не рабочего конца оси) ПРИВОДИТ к образованию внутренних полостей ПРИ изготовлении вкладыша с обливкой оси, что отражается на точности установки оси во вкладыше и дополнительно отражается на точности вращения крыльчатки.Tidal insert with different wall thicknesses (for attaching the non-working end of the axis) leads to the formation of internal cavities in the manufacture of the liner with casting axis, which affects the accuracy of the axis in the insert and additionally affects the accuracy of rotation of the impeller.

Целью данной полезной модели является повышение точности работы датчика расхода топлива.The purpose of this utility model is to increase the accuracy of the fuel consumption sensor.

Поставленная цель достигается в датчике расхода топлива, содержащем КОРПУС, измерительную камеру, состоящую из прозрачного корпуса и крыльчатки, установленной на оси, демпферной мембраны и Формирователя ИМПУЛЬСОВ выходных сигналов с оптопарой, установленной на стойке печатной платы, ось имеет диаметр не менее 0,4 мм и ФОРМУ рабочего конца, на КОТОРОМ установлена крыльчатка, в виде конуса с радиусом сферы на вершине не более 0,07 мм, ПРИ этом вкладыш имеет ПРИЛИВ, в КОТОРОМ установлен ВТОРОЙ конец оси, толщина всех стенок КОТОРОГО пропорциональнаThis goal is achieved in a fuel consumption sensor containing a CASE, a measuring chamber consisting of a transparent casing and an impeller mounted on an axis, a damping membrane and an IMPULSOR of output signals with an optocoupler mounted on a PCB rack, the axis has a diameter of at least 0.4 mm and FORM of the working end, ON WHICH the impeller is mounted, in the form of a cone with a radius of the sphere on top of not more than 0.07 mm, while the insert has a TIDE, in WHICH the SECOND end of the axis is installed, the thickness of all the walls of which is proportional b on

дианетру оси, а сочленение вкладыша и прозрачного корпуса имеет ФОРМУ галтели, ПРИ этом в стойке выполнены гнезда для Фиксированного размещения элементов оптопары, которые имеют соосные отверстия для Формирования сфокусированного луча и дистанцер для Фиксированной установки элементов оптопары, кроме того вкладыш установлен в измерительной камере с зазором.axis axis, and the junction of the insert and the transparent case has the shape of a fillet, while the rack has slots for fixed placement of optocoupler elements, which have coaxial holes for forming a focused beam and a spacer for fixed installation of optocoupler elements, in addition, the insert is installed in the measuring chamber with a gap .

Выполнение оси с данными КОНСТРУКТИВНЫМИ параметрами обеспечивает требуемую жесткость КОНСТРУКЦИИ (ось - крыльчатка) и снижение силы трения ПРИ вращении крыльчатки.The implementation of the axis with these CONSTRUCTION parameters provides the required rigidity of the DESIGN (axis - impeller) and a decrease in the friction force during rotation of the impeller.

Наличие дистанцера обеспечивает ТОЧНУЮ и Фиксированную установку оптопары и гарантированное прохождение инфракрасного луча оптопары через центр лопастей крыльчатки.The presence of a spacer provides an EXACT and Fixed installation of an optocoupler and a guaranteed passage of the infrared beam of the optocoupler through the center of the impeller blades.

ПРИ этом ЛУЧ точно сфокусирован для исключения возможности ложного срабатывания Фототранзистора из-за возможного преломления, отражения и разброса луча.At the same time, the BEAM is precisely focused to exclude the possibility of false triggering of the Phototransistor due to possible refraction, reflection and scattering of the beam.

Установка элементов электронной схемы по технологии поверхностного монтажа обеспечивает компактность КОНСТРУКЦИИ датчика расхода топлива в целом.Installation of electronic circuit elements using surface mounting technology ensures the compact design of the fuel consumption sensor as a whole.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на Фиг. 1 изображен общий вид устройства, на Фиг. 2 - разрез А-А Фиг. 1, на Фиг. 3 - измерительная камера с вкладышем в разрезе, на Фиг.4 вкладыш с осью, на Фиг. 5 - Формирователь импульов выходных сигналов.The utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 is a section A-A of FIG. 1, in FIG. 3 is a sectional view of a measuring chamber with an insert, in FIG. 4, an insert with an axis, in FIG. 5 - Pulse generator of output signals.

УСТРОЙСТВО выполнено следующим образом.The device is as follows.

Датчик расхода топлива имеет КОРПУС, состоящий из основания 1 (см. Фиг. 1) и КРЫШКИ 2, в КОТОРЫХ установлены входной патрубок 3, выходной патрубок 4 и патрубок 5 возврата в бензобак топлива, измерительную камеру б (см. Фиг. 2), демпферную мембрану 7 и Формирователь импульсов выходных сигналов 8.The fuel consumption sensor has a HOUSING, consisting of a base 1 (see Fig. 1) and COVERS 2, in which the inlet pipe 3, the outlet pipe 4 and the pipe 5 return to the fuel tank, measuring chamber b are installed (see Fig. 2), damping membrane 7 and pulse generator output signals 8.

Измерительная камера б состоит из прозрачного корпуса 9 и двухлопастной крыльчатки 10, установленной на оси И вкладыша 12 (см. Фиг. 2 и 3). Ось И имеет диаметр не менее 0,4 мм и рабочий конец выполнен в Форме конуса со сферой радиусом R на вершине не более 0,07 мм. Выполнение оси И с данными параметрами обеспечивает требуемую жесткость КОНСТРУКЦИИ и снижение силы трения ПРИ вращении крыльчатки 10. ВТОРОЙ конец оси И установлен в приливе К вкладыша 12, толщина всех стенок КОТОРОГО пропорциональна диаметру оси 11.The measuring chamber b consists of a transparent casing 9 and a two-bladed impeller 10 mounted on the axis And of the insert 12 (see Fig. 2 and 3). The axis And has a diameter of at least 0.4 mm and the working end is made in the shape of a cone with a sphere of radius R at the apex of not more than 0.07 mm. The implementation of the axis And with these parameters provides the required rigidity of the STRUCTURE and a decrease in the friction force upon rotation of the impeller 10. The second end of the axis And is installed in the tide K of the liner 12, the thickness of all the walls of which is proportional to the diameter of the axis 11.

Вкладыш 12 установлен в отверстии корпуса 9 измерительной камеры б с зазором, ПРИ этом Фиксация вкладыша в корпусе обеспечивается, например, клеевым соединением (см. Фиг. 3). Наличие зазора обеспечивает компенсацию разности температурного расширения материалов измерительной камеры б и вкладыша 12 ПРИ работе датчика расхода топлива в процессе эксплуатации автомобиля.The insert 12 is installed in the opening of the housing 9 of the measuring chamber b with a gap, while fixing the insert in the housing is provided, for example, by an adhesive joint (see Fig. 3). The presence of a gap provides compensation for the difference in the temperature expansion of the materials of the measuring chamber b and the liner 12 during operation of the fuel consumption sensor during operation of the vehicle.

Вкладыш 12 может быть установлен в отверстии корпуса 9 измерительной камеры б с натягом без дополнительной Фиксации.The liner 12 can be installed in the hole of the housing 9 of the measuring chamber b with an interference fit without additional Fixation.

Сочленение вкладыша 12 и прозрачного корпуса 9 имеет ФОРМУ галтели И (см. Фиг. 3). Наличие галтели И обеспечивает устранение концентрации разрушающих напряжений в соединении элементов.The articulation of the liner 12 and the transparent body 9 has the shape of the fillet AND (see. Fig. 3). The presence of the fillet And provides the elimination of the concentration of destructive stresses in the connection of elements.

В расточке КРЫШКИ 2 установлен Формирователь ИМПУЛЬСОВ выходных сигналов 8, КОТОРЫЙ в сборе Фиксируется прозрачным КОРПУСОМ 9 измерительной камеры б.In the COVER 2 bore, an IMPULSE Output Signal Generator 8 is installed, WHICH is assembled. It is fixed by the transparent HOUSING 9 of the measuring chamber b.

Формирователь ИМПУЛЬСОВ выходных сигналов 8 (см. Фиг. 2) включает в себя печатную плату 13 (см. Фиг. 5), на КОТОРОЙ размещены стойка 14 с элементами оптопары - светодиод 15 и Фототранзистор 16, работающие в инфракрасном спектре излучений. Элементы электронной схемы установлены по технологииThe driver of the PULSES of the output signals 8 (see Fig. 2) includes a printed circuit board 13 (see Fig. 5), on which there is a rack 14 with optocoupler elements — an LED 15 and a Phototransistor 16 operating in the infrared spectrum of radiation. Elements of the electronic circuit installed on technology

поверхностного монтажа, обеспечивающего компактность КОНСТРУКЦИИ датчика расхода топлива в целом.surface mounting, providing a compact design of the fuel consumption sensor as a whole.

Стойка 14 имеет пару гнезд Бив, соединенных между собой кольцом Г, охватывающим КОРПУС 9, т. о. что крыльчатка 10 в процессе вращения прерывает инфракрасный луч Д, создаваемый светодиодом 15. Луч Д должен быть точно сфокусирован для исключения возможности ложного срабатывания Фототранзистора 16 из-за возможного преломления, отражения и разброса луча Д. Гнезда Бив имеют соосные отверстия для образования сфокусированного луча Д, обеспечивающего преобразование вращательного движения крыльчатки 10 в электрические ИМПУЛЬСЫ, частота КОТОРЫХ характеризует объем израсходованного топлива двигателем автомобиля.Rack 14 has a pair of Biv sockets, interconnected by a ring G, covering the HOUSING 9, i.e. that the impeller 10 interrupts the infrared beam D generated by the LED 15 during rotation. The beam D must be precisely focused to exclude the possibility of false triggering of the Phototransistor 16 due to possible refraction, reflection, and scatter of the beam D. The Biw sockets have coaxial holes for the formation of a focused beam D , providing the conversion of the rotational motion of the impeller 10 into electrical IMPULSE, the frequency of which characterizes the amount of spent fuel by the car engine.

Гнезда Бив стойки имеют дистанцер Е, КОТОРЫЙ представляет собой плоские площадки для Фиксированной установки элементов оптопары, обеспечивающий гарантированное прохождение луча Д через центр лопастей крыльчатки 10.The nests of the Biv racks have a distance unit E, which is a flat platform for the fixed installation of optocoupler elements, which ensures the guaranteed passage of the beam D through the center of the impeller blades 10.

УСТРОЙСТВО работает следующим образом.The device operates as follows.

Топливо подается под давлением от топливного насоса автомобиля на входной патрубок 3, из КОТОРОГО основная часть топлива попадает в измерительную камеру 6, а излишки топлива с пузырьками воздуха выводятся через патрубок возврата 5 обратно в бензобак.Fuel is supplied under pressure from the vehicle’s fuel pump to the inlet pipe 3, from which the main part of the fuel enters the measuring chamber 6, and excess fuel with air bubbles is discharged through the return pipe 5 back to the gas tank.

Топливо, поступившее в измерительную камеру б, ПРИВОДИТ во вращение крыльчатку 10, расположенную на оси И. ПРИ вращении лопасти крыльчатки 10 прерывают ЛУЧ Д, излучаемый светодиодом 15, а Фототранзистор 16 воспринимает количество прерываний луча Д и управляет работой элементов электрической схемы. Формирователь ИМПУЛЬСОВ выходного сигнала 8 вырабатывает выходной сигнал.The fuel that enters the measuring chamber b, DRIVES the impeller 10 located on the axis I. When the impeller blades 10 rotate, they interrupt the BEAM D emitted by the LED 15, and the Phototransistor 16 senses the number of interruptions of the beam D and controls the operation of the circuit elements. The driver of the PULSE output signal 8 produces an output signal.

несущий информацию о расходе топлива.carrying information about fuel consumption.

Топливо, прошедшее через измерительную камеру б, поступает через выходной патрубок 4 в карбюратор автомобиля.The fuel passing through the measuring chamber b enters through the outlet pipe 4 into the carburetor of the car.

Выходной патрубок 4 через отверстие в основании 1 соединяется с полостью Ж, отделенной от измерительной камеры б демпферной мембраной 7. Демпферная мембрана 7 сглаживает пульсации топлива, возникающие в процессе работы топливного насоса и карбюратора за счет выравнивания давления между полостью Ж и полостью, в КОТОРОЙ находится измерительная камера б.The outlet pipe 4 through an opening in the base 1 is connected to the cavity Ж, separated from the measuring chamber by the damper membrane 7. The damper membrane 7 smoothes out the pulsations of fuel arising during the operation of the fuel pump and the carburetor due to pressure equalization between the cavity Ж and the cavity in which measuring chamber b.

Таким образом данное техническое решение исключает возможность ложного срабатывания элементов оптопары, что обеспечивает точность датчика расхода топлива.Thus, this technical solution eliminates the possibility of false triggering of the elements of the optocoupler, which ensures the accuracy of the fuel consumption sensor.

Заявитель: Директор СКВ ПСApplicant: Director of hard currency PS

АВТОРЫAUTHORS

В, ТихоновV, Tikhonov

В. ЕфимовV. Efimov

Г. КовалевG. Kovalev

В. КочетовV. Kochetov

Н. Кожевников И. РУДОМИНСКИЙ П. ВоротькоN. Kozhevnikov I. RUDOMINSKY P. Vorotko

Claims

1. A fuel consumption sensor comprising a housing, a measuring chamber consisting of a transparent housing and an impeller mounted on an axis, a damper membrane and a pulse shaper of output signals with an optocoupler mounted on a rack of a printed circuit board, characterized in that the axis has a diameter of at least 0, 4 mm and the shape of the working end on which the impeller is mounted, in the form of a cone with a radius of the sphere on top of not more than 0.07 mm, while the liner has a tide in which the second end of the axis is installed, the thickness of all walls of which is proportional to the diameter py axis, and articulation of the liner and the transparent body has the shape of the fillet, with a rack formed sockets for fixed deployment of the optocoupler, which have coaxial holes fomirovaniya focused beam and spacers for fixed installation elements optocoupler.

2. The sensor according to claim 1, characterized in that the insert is installed in the measuring chamber with a gap.