CS269737B1

CS269737B1 - Fuel consumption meter

Info

Publication number: CS269737B1
Application number: CS89953A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Jurca; Ladislav Ing Drsc Pejsa; Boleslav Ing Kadlecek; Bedrich Ing Benes; Karel Ing Csc Fink
Original assignee: Jurca Vladimir; Pejsa Ladislav; Kadlecek Boleslav; Benes Bedrich; Fink Karel
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1990-05-14
Also published as: CS95389A1

Abstract

Účelem řešení je možnost změření spo - I třeby paliva s dostatečně jemným rozlišením i “spotřebovaného množství, zejména při velmi i krátkých přechodových režimech měřeného I motoru. Uvedeného účelu se dosáhne spéci- | elní konstrukcí elektronických, hydrau- i lických a mechanických obvodů. Elektronic- j ké obvody řídí, měří a vyhodnocují režimy, : regulují tlaky v palivovém systému a výhod-' nocují spotřebu paliva, přičemž hydraulická a mechanické obvody umožňují na zá- " klatá mikrometrického principu pohonu hydrogenerátoru dosáhnout vysokého rozlišení | měřených hodnot.The purpose of the solution is to be able to measure fuel consumption with a sufficiently fine resolution of the consumed quantity, especially during very short transient modes of the measured engine. The stated purpose is achieved by a special design of electronic, hydraulic and mechanical circuits. The electronic circuits control, measure and evaluate the modes, regulate the pressures in the fuel system and optimize fuel consumption, while the hydraulic and mechanical circuits allow, based on the micrometric principle of the hydrogenerator drive, to achieve a high resolution of the measured values.

Description

Vynález se týká měřiče spotřeby paliva spalovacích motorů na kapalná paliva.The invention relates to a fuel consumption meter for internal combustion engines using liquid fuels.

Dosavadní známá zařízení na měření spotřeby paliva měří s dostatečnou přesností pouze při stabilních režimech odběru paliva, například při konstantních otáčkách a zatížení měřeného motoru. Lze je také použít při přechodových režimech, zejména akceleraci, ale jejich přesnost je snížena setrvačností mechanismů, obtokem paliva a především nevyhovuje relativně hrubá kalibrace, řádově v cm^ odběru paliva. Není známo zařízení, které by s dostatečnou přesností měřilo spotřebu paliva řádově v desetinách, případně setinách cm\ což je potřebné vzhledem k vývoji akceleračních metod diagnostiky výkonů a měrné spotřeby paliva spalovacích motorů.The previously known devices for measuring fuel consumption measure with sufficient accuracy only in stable fuel consumption modes, for example at constant speed and load of the measured engine. They can also be used in transient modes, especially acceleration, but their accuracy is reduced by the inertia of the mechanisms, fuel bypass and, above all, the relatively rough calibration, on the order of cm^ of fuel consumption, is not suitable. There is no known device that would measure fuel consumption with sufficient accuracy in the order of tenths or hundredths of cm\, which is necessary due to the development of acceleration methods for diagnosing the performance and specific fuel consumption of internal combustion engines.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny měřičem spotřeby paliva spalovacích motorů na kapalná paliva, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z jednosměrného ventilu zapojeného sériově do palivové soustavy spalovacího motoru, mezi čistič paliva a vstřikovací čerpadlo, a z hydrogenerátoru, připojeného bočně k palivové soustavě mezi jednosměrný ventil a vstřikovací čerpadlo. Dále se skládá z odměrných a vyhodnocovacích elektronických obvodů, opatřených snímači úhlu natočení clonkového kotouče a z ovládacích elektronických obvodů, opatřených reverzačními kontakty. Hydrogenerátor se skládá z hydraulického válce, jehož pístnice je opatřena reverzačním kontaktem a je pevně spojena s maticí pohybového Šroubu, přičemž pohybový šroub je poháněn elektromotorkem řízeným ovládacími elektronickými obvody a je dále opatřen clonkovým kotoučem, umístěným mezi snímači odměrných a vyhodnocovacích elektronických obvodů.The above-mentioned shortcomings are eliminated by a fuel consumption meter for liquid fuel combustion engines, the essence of which is that it consists of a one-way valve connected in series to the fuel system of the combustion engine, between the fuel cleaner and the injection pump, and of a hydrogenerator, connected laterally to the fuel system between the one-way valve and the injection pump. It also consists of measuring and evaluating electronic circuits, equipped with sensors of the angle of rotation of the diaphragm disk and of control electronic circuits, equipped with reversing contacts. The hydrogenerator consists of a hydraulic cylinder, the piston rod of which is equipped with a reversing contact and is firmly connected to the nut of the moving screw, while the moving screw is driven by an electric motor controlled by control electronic circuits and is further equipped with a diaphragm disk, located between the sensors of the measuring and evaluating electronic circuits.

Měřič spotřeby paliva spalovacích motorů podle vynálezu umožňuje měřit množství paliva spotřebovaného motorem na vykonání určitého množství práce, zejména při velmi krátkých, řádově desetinách sekundy trvajících, odběrech rozdílného množství paliva, například při volné akceleraci měřeného motoru. V podmínkách akcelerace umožňuje rozlišovací schopnost odběru paliva zařízení stanovit celou charakteristiku závislosti odběru paliva na ptáčkách a dodávce paliva, resp. výkonu spalovacího motoru.The fuel consumption meter of internal combustion engines according to the invention allows measuring the amount of fuel consumed by the engine to perform a certain amount of work, especially during very short, tenths of a second, intakes of different amounts of fuel, for example during free acceleration of the measured engine. Under acceleration conditions, the device's fuel consumption discrimination capability allows determining the entire characteristic of the dependence of fuel consumption on the birds and fuel supply, or rather. the power of the internal combustion engine.

Na výkresu je znázorněn příklad provedení měřiče spotřeby paliva a jeho zapojení do palivové soustavy vznětového motoru.The drawing shows an example of a fuel consumption meter design and its connection to the fuel system of a diesel engine.

Konkrétní provedení a funkce zařízení jsou dále popsány s odvoláním na výkres. Měřič spotřeby paliva spalovacích motorů na kapalná paliva se skládá z jednosměrného ventilu 10. zapojeného sériově do palivové soustavy 11 spalovacího motoru 13. mezi čistič 15 paliva a vstřikovací čerpadlo 12 Dále se skládá z odměrných a vyhodnocovacích elektronických obvodů 'opatřených snímači 4 úhlu natočení clonkového kotouče 2 a z ovládacích elektronických 'obvodů 20, opatřených reverzačními kontakty 21. Hydrogenerátor 1. se skládá z hydraulického válce 2» jehož pístnice 2 j® opatřena reverzačním kontaktem 19 a je pevně spojena s maticí 4 pohybového šroubu 2· přičemž pohybový šroub 2 j® poháněn elektromotorkem 2 řízeným ovládacími elektronickými obvody 20 a je dále opatřen clonkovým kotoučem 2, umístěným mezi snímači £ odměrných a vyhodnocovacích elektronických obvodů 2·The specific design and function of the device are further described with reference to the drawing. The fuel consumption meter for liquid fuel combustion engines consists of a one-way valve 10 connected in series to the fuel system 11 of the combustion engine 13 between the fuel cleaner 15 and the injection pump 12. It further consists of measuring and evaluating electronic circuits 'equipped with sensors 4 of the angle of rotation of the diaphragm disc 2 and of control electronic circuits 20, equipped with reversing contacts 21. The hydrogenerator 1. consists of a hydraulic cylinder 2» whose piston rod 2 is equipped with a reversing contact 19 and is firmly connected to the nut 4 of the moving screw 2· wherein the moving screw 2 is driven by an electric motor 2 controlled by control electronic circuits 20 and is further equipped with a diaphragm disc 2, located between the sensors £ of the measuring and evaluating electronic circuits 2·

Zapojení á funkce zařízení je následující. Zařízení se zapojí do palivové soustavy 11 tak, aby jednosměrný ventil 10 propouštěl palivo pouze v obvyklém směru, tj. od čističe 15 k vstřikovacímu čerpadlu 12. Funkce zařízení je tedy obdobou dopravního čerpadla 14 a v měřícím režimu ho vlastně nahrazuje. V normálním režimu je palivo z nádrže 16 nasáváno dopravním čerpadlem 14 a proudí přes jednosměrný ventil 10 do vstřikovacího čerpadla 12, přičemž přebytečné palivo je řízené nasávánu Hydrogenerátorem 2·The connection and function of the device is as follows. The device is connected to the fuel system 11 so that the one-way valve 10 passes fuel only in the usual direction, i.e. from the cleaner 15 to the injection pump 12. The function of the device is therefore similar to the transport pump 14 and in the measuring mode it actually replaces it. In the normal mode, the fuel from the tank 16 is sucked in by the transport pump 14 and flows through the one-way valve 10 to the injection pump 12, while the excess fuel is controlled by the suction of the Hydrogenerator 2.

CS 269 737 BlCS 269 737 Bl

V měřicím režimu tlačí hydrogenerátor X nasáté palivo zpět do systému, přičemž jednosměrný ventil 10 se vytvořeným přetlakem uzavře a palivo proudí do vstřikovacího čerpadla 12 pouze z hydrogenerátoru χ. Zároveň se pomocí clonkového kotouče 2 a odběrných a vyhodnocovacích elektronických obvodů χ opatřených snímači £ jemně odměřuje pootočení clonkového kotouče χ čili spotřeba paliva. Přebytečné palivo proudí přitom z dopravního čerpadla 14 přes regulační clonu 18 přepadem 17 zpět do nádrže 16. Ovládací elektronické obvody 20 opatřené koncovými reverzačními kontakty 21 řídí smysl otáčení slektromotorku 2 včetně velikosti proudu, aby se vytvořily vhodné tlakové podmínky v celém systému palivové soustavy 11 a zajistila jak správná funkce zařízení, tak podmínky pro dodávku paliva do vstřikovacího čerpadla 12.In the measuring mode, the hydrogenerator X pushes the sucked fuel back into the system, while the one-way valve 10 is closed with the created overpressure and fuel flows into the injection pump 12 only from the hydrogenerator χ. At the same time, the rotation of the diaphragm disk χ, or fuel consumption, is finely measured using the diaphragm disk 2 and the sampling and evaluation electronic circuits χ equipped with sensors £. Excess fuel flows from the transport pump 14 through the regulating diaphragm 18 through the overflow 17 back into the tank 16. The control electronic circuits 20 equipped with end reversing contacts 21 control the direction of rotation of the electric motor 2 including the magnitude of the current in order to create suitable pressure conditions in the entire fuel system 11 and ensure both the correct functioning of the device and the conditions for the supply of fuel to the injection pump 12.

Zařízením lze měřit spotřebu paliva všech typů spalovacích motorů na kapalná paliva. Například u zážehových motorů se oproti výše uvedenému příkladu měření vznětového motoru zjednoduší připojení, neboí odpadá přepadová větev. Výhodně lze výše uvedené zařízení použít zejména ve spojení s akceleračními měřiči výkonu, a získat tak charakteristiku hospodárnosti provozu v podobě měrné spotřeby paliva např. v cm\ resp. gramech, paliva na jednotku práce motoru. Jemným stoupáním pohybového šroubu 1_, počtem clonek clonového kotouče 2 a malým průměrem hydraulického válce 2 lze dosáhnout podobně jako u mikrometrických měřidel velmi jemného odečtu spotřebovaného paliva. Lze tedy například v jedné volné akceleraci změřit rychlostní charakteristiku měrné spotřeby, tj. zrychlení, resp. točivý moment, resp. výkon, a jim příslušející spotřebu paliva měřeného motoru.The device can measure the fuel consumption of all types of internal combustion engines using liquid fuels. For example, in the case of spark ignition engines, the connection is simplified compared to the above example of measuring a diesel engine, because the overflow branch is eliminated. The above device can be advantageously used in particular in conjunction with acceleration power meters, and thus obtain the characteristic of the economy of operation in the form of specific fuel consumption, e.g. in cm\ or grams, of fuel per unit of engine work. By fine pitch of the movement screw 1_, the number of diaphragms of the diaphragm disk 2 and the small diameter of the hydraulic cylinder 2, a very fine reading of the fuel consumed can be achieved, similarly to micrometric meters. For example, in one free acceleration, the speed characteristic of the specific consumption can be measured, i.e. acceleration, or torque, or power, and the corresponding fuel consumption of the measured engine.

Zařízení je určeno především jako diagnostické vybavení středisek péče o stroje poháněné spalovacími motory pro rychlou, levnou a operativní kontrolu hospodárnosti provozu.The device is intended primarily as diagnostic equipment for maintenance centers for machines powered by internal combustion engines for quick, cheap and operational control of operating efficiency.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Fuel consumption meter for internal combustion engines for liquid fuels, characterized in that it consists of a one-way valve (10), connected in series to the fuel system (11) of the internal combustion engine (13) between the fuel cleaner (15) and the injection pump (12), and of a hydrogenerator (1) connected laterally to the fuel system (11) between the one-way valve (10) and the injection pump (12), and of measuring and evaluating electronic circuits (5), provided with sensors (4), the angle of rotation of the diaphragm disk (2) and of control electronic circuits (20) provided with reversing contacts (21), wherein the hydrogenerator (1) consists of a hydraulic cylinder (9), the piston rod (8) of which is provided with a reversing contact (19) and firmly connected to the nut (6) of the movement screw (7), wherein the movement screw (7) is driven by an electric motor (3), controlled by control electronic circuits (20), and equipped with an aperture disc (2) located between the sensors (4) of the measuring and evaluating electronic circuits (5).