СИСТЕМА КОНТРОЛЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к устройствам для измерения и регистрации расхода топлива дизельными двигателями.
Известно устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания (патент РФ №2259541, МПК G01F 9/00, оп. 2005.08.27), содержащее т первый и второй герметичные расходные баки с установленным в каждом из них емкостным датчиком уровня, подсоединенным через соответствующий дифференциатор к регистрирующему прибору. Первый бак через запорный вентиль на его входе и фильтр тонкой очистки соединены с топливным насосом низкого давления и предназначены для питания топливного насоса высокого давления двигателя (ТНВД). Второй расходный бак соединен с отводящими трубопроводами ТНВД и форсунок для приема избыточного топлива. Выход второго расходного бака через запорный вентиль соединен с топливным баком.
Недостатком данного устройства является то, что применяются механические компоненты, поэтому более сложное при изготовлении и имеет более высокую себестоимость, более сложно при установке т.к. требует установки в два контура: контур низкого давления и контур возвратного потока топливный бак, более требователен к параметрам топлива.
Задачей полезной модели является обеспечение получения информации о расходе дизельного топлива без нарушения схемы циркуляции топлива в топливной системе аппаратуры дизельного двигателя, автоматизация обработки текущей информации и сокращение времени монтажа аппаратуры, повышение точности и достоверности получаемых результатов.
Технический результат направлен на повышение точности измерения расхода топлива.
Технический результат достигается тем, что система контроля расхода топлива для дизельных двигателей, содержащая герметичный расходный бак, трубопровод, топливный насос высокого давления двигателя, регистрирующий прибор, согласно полезной модели, дополнительно содержит топливную форсунку, регистрирующий прибор в виде датчика высокого давления, установленный в магистраль между топливным насосом высокого давления двигателя и топливной форсункой, вычислитель расхода топлива (ВРТ) на микроконтроллере с жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ). В качестве датчика
высокого давления применяется датчик тензометрический, термо-компенсированный с линейной характеристикой и малым временем реакции.
Отличительной особенностью системы является:
- установка датчика в магистраль, в которой отсутствует контур обратного слива в бак;
- простота конструкции и малый размер системы. Более того, если нет необходимости в ЖКИ и вместо использования стандартного датчика давления разработать специализированный датчик с более подходящей для этих целей формой (объединяющей корпус и переходник), то алгоритм программы вычислителя расхода топлива можно прописать прямо во встроенный коррелирующий микропроцессор самого датчика давления;
- легкость установки системы;
- относительно низкая себестоимость;
- не критичность к параметрам топлива;
- корректный учет топлива не только в нагрузочном и холостом режиме, но и при отсечках в режиме торможения двигателем и движения накатом;
- возможность без установки и подключения дополнительных датчиков и систем вычислять моточасы, мгновенный и интегрированный расход топлива (литр на моточас) за произвольный период времени.
На чертеже схематически изображено описываемое устройство.
Предлагаемая измерительная система для определения расхода дизельного топлива состоит из: форсунки топливной - 1; - топливной трубки высокого давления - 2; тройника 3 с прокладками; датчика - 4 высокого давления (тензометрический, термо-компенсированный с линейной характеристикой и малым временем реакции); ТНВД (топливный насос высокого давления) - 5; блока ВРТ (вычислитель расхода топлива) на микроконтроллере и с жидкокристаллическим индикатором (сокращенно ЖКИ).
Система контроля расхода топлива для дизельных двигателей с ТНВД работает следующим образом.
Работа системы основана на обработке сигнала, получаемого с датчика высокого давления, установленного в магистраль между ТНВД и топливной форсункой.
Измерительным средством является тензометрический датчик высокого давления, обладающий достаточным быстродействием, малой инерционностью, линейной передаточной характеристикой, термокомпенсацией в промышленном диапазоне температур от -40 до 125 С. Вычисление расхода топлива производится программой, заложенной в микроконтроллерный блок ВРТ (размер которого определяется размером
выбранного ЖКИ), которая обрабатывает поступающие с датчика динамически меняющиеся параметры давления и выдает на выходе последовательность импульсов, количество которых пропорционально расходу топлива. Если произвести тарировочную процедуру, вывести постоянный коэффициент пересчета импульсов на литр и ввести в блок ВРТ с ЖКИ, то вычисленный расход топлива может отображаться на жидкокристаллическом индикаторе в литрах.
Система испытывалась в течении года на 15 единицах тяжелой техники: это БелАЗ 45 т., КАМАЗ, Урал, бульдозер ДЭТ. Годовой опыт эксплуатации разработанной экспериментальной системы ВРТ показал следующие результаты:
- на расходе дизтоплива в 400-500 л погрешность показаний ВРТ составляла в пределах от 0,5 л до 2,5 л (контрольные замеры расхода топлива производились периодически в разные дни в реальных условиях эксплуатации техники и на разных нагрузочных режимах работы двигателя).