Устройство для измерения расхода топлива

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА(73) Патентообладатели Успенский Александр Алексеевич, Павлович Александр Эдуардович,Успенский Алексей Александрович(57) Устройство для измерения расхода топлива, содержащее металлическую камеру, разделенную непроницаемой эластичной мембраной с жестким центром на две конические полости, на основаниях которых закреплены контакты и гидравлические входы которых сообщены с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами их электрические входы - с блоком управления, регистрации и электропитания,причем жесткий центр непроницаемой эластичной мембраны расположен напротив контактов и связан с основаниями конических полостей через конические пружины, отличающееся тем, что в электрических входах конических полостей нарезана резьба, а в их основаниях выполнены канавки, сообщенные с гидравлическими входами.(56) 1. Смирикаров А. и др. Разходомер на течни горива. Селскостоланска техника,8, 1983. - С. 66-71. 2.1673848 А 1, МПК 01 3/00, 11/08 от 24.03.1986, опубл. в БИ 32 от 30.08.1991 (прототип). Фиг. 1 Полезная модель относится к устройствам для измерения расхода топлива двигателей внутреннего сгорания,может использоваться на тракторах, автомобилях и других мобильных и стационарных сельскохозяйственных и дорожных машинах, оснащенных дизельными и бензиновыми двигателями для измерения суммарного и текущего расхода, и направлено на повышение точности. Известно устройство для измерения расхода топлива, содержащее пружину, металлическую камеру, разделенную непроницаемой эластичной мембраной на две полости, гидравлические входы которых сообщены 167 с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами электрические выходы - со схемой управления, регистрации и питания 1. Недостаток известного устройства в низкой точности измерения расхода топлива. Точнее является устройство, которое наиболее близко по сущности к полезной модели, и которое содержит металлическую камеру, разделенную непроницаемой эластичной мембраной на две полости, гидравлические входы которых сообщены с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами электрические входы со схемой управления, регистрации и питания. При этом полости камеры выполнены коническими, контакты установлены на основаниях камеры напротив жесткого центра непроницаемой эластичной мембраны и электрически изолированы от них. Причем пружины выполнены коническими и связаны с жестким центром и основаниями камеры 2. Недостатком прототипа является низкая универсальность использования устройства для измерения расхода топлива. Дело в том, что при больших расходах топлива некоторых двигателей внутреннего сгорания,когда возрастает давление на непроницаемую эластичную мембрану, резко возрастает обратная реакция той части топлива, которая, вытесняясь из полости камеры, выгибает непроницаемую эластичную мембрану в сторону, обратную ее движению. В результате объем упомянутой полости уменьшается, что приводит к увеличению погрешности измерения. Поэтому такое устройство, как показали экспериментальные исследования, не годится для измерения больших расходов топлива. Кроме того, для герметизации электрических входов от проникновения туда топлива, их заливают герметичным составом, например на основе эпоксидного клея. Однако если двигатель имеет сильные вибрации, то такая герметизация не надежна, что также снижает диапазон применения устройства для измерения расхода топлива. Задача полезной модели - повысить универсальность использования устройства для измерения расхода топлива. Задача решается тем, что устройство для измерения расхода топлива, содержащее металлическую камеру, разделенную непроницаемой эластичной мембраной с жестким центром на две конические полости, на основаниях которых закреплены контакты и гидравлические входы которых сообщены с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами их электрические входы - с блоком управления, регистрации и электропитания, причем жесткий центр непроницаемой эластичной мембраны расположен напротив контактов и связан с основаниями конических полостей через конические пружины, отличается тем, что в электрических входах конических полостей нарезана резьба, а в их основании выполнены канавки, сообщенные с гидравлическими входами. Нарезание в электрических входах резьбы направлено на повышение надежности герметизации электрических входов, залитых, например, эпоксидной смолой. Это позволит применять такое устройство для двигателей с повышенной вибрацией. Выполнение в основаниях конических полостей канавок, сообщенных с гидравлическими входами, будет способствовать устранению отрицательного явления прототипа, когда при больших расходах топлива на непроницаемую эластичную мембрану действует со стороны основания конических камер при вытеснении топлива обратная реакция значительной величины. Этим устраняется выгибание мембраны в обратном направлении. Она прилегает к основаниям конических полостей полностью во время замыкания контактов жестким центром, что не вносит погрешности в измерение расхода топлива блоком управления, регистрации и электропитания. В конечном итоге также расширяется диапазон применения устройства. Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показан общий вид устройства для измерения расхода топлива, а на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1, дополнительно поясняющий конструкцию конических полостей с выполненными канавками в их основаниях. Устройство для измерения расхода топлива содержит металлическую камеру, состоящую из двух конических полостей 1 и 2, между которыми расположена непроницаемая эластичная мембрана 3 с жестким центром 4. На основаниях конических полостей 1 и 2 закреплены, соответственно, контакты 5 и 6, расположенные на изоляционных площадках 7. Причем контакты 5 и 6 соединены через провода 8 с блоком управления, регистрации и электропитания 9. Провода 8 расположены в электрических входах 10 устройства. Электрические входы 10 загерметизированы, например эпоксидной смолой 11. Для того, чтобы повысить надежность герметизации в электрических входах 10 выполнена резьба 12, которая предназначена для упрочнения соединения эпоксидной смолы 11 с внутренней поверхностью электрических входов 10. В металлической камере устройства также выполнены гидравлические входы 13, сообщенные с гидравлическим распределителем 14, электромагнит 14 а которого соединен с блоком управления, регистрации и электропитания 9. Вход 14 б гидравлического распределения 14 сообщен с устройством подачи топлива в систему питания двигателя внутреннего сгорания (не показано). Выход 14 в гидравлического распределителя 14 сообщен с устройством приема, распределения и подачи топлива в камеры сгорания этого двигателя(также не показано). Между основаниями конических полостей 1, 2 и жестким центром 4 непроницаемой эластичной мембраны 3 расположены конические пружины 15. В основаниях конических полостей 1 и 2 выполнены канавки 16,2 167 например в виде концентричных, вертикальных и горизонтальных углублений (как показано на фиг. 2), сообщенных с гидравлическими выходами 13. Устройство работает следующим образом. Для измерения расхода топлива включают блок управления, регистрации и электропитания 9. Гидравлический распределитель 14 находится в исходном положении (фиг. 1), при котором его вход 14 б сообщается с гидравлическим входом 13 конической полости 2, а выход 14 в - с гидравлическим входом 13 конической полости 1. По мере поступления топлива в коническую полость 2 непроницаемая мембрана 3 вместе со своим жестким центром 4 переместится вправо. В момент касания жесткого центра 4 контакта 5 блок управления, регистрации и электропитания 9 выдаст управляющий сигнал и через электромагнит 14 а переключит гидравлический распределитель 14 в другую позицию. В результате его вход 14 б сообщиться с конической полостью 1, а выход 14 в - с конической полостью 2. Непроницаемая эластичная мембрана 3 вместе с жестким центром 4 будет перемещаться влево, вытесняя оставшееся топливо конической камеры 2 в гидравлический выход 14 в и далее к двигателю внутреннего сгорания. В момент замыкания контакта 6 жестким центром 4 блок управления, регистрации и электропитания 9 выдаст следующий управляющий сигнал, переключив через электромагнит 14 а гидравлический распределитель 14 в исходную позицию (фиг. 1). Цикл работы устройства повторится, причем вытеснение топлива начнется уже из конической полости 2. Так как конические полости 1 и 2 являются симметричными, то, независимо от направления движения непроницаемой эластичной мембраны 3, через металлическую камеру устройства проходят равные по величине порции топлива. Причем блок управления, регистрации и электропитания 9 автоматически ведет подсчет упомянутых изменений направления движения непроницаемой эластичной мембраны 3 за счет попеременного замыкания контактов 5 и 6 ее жестким центром 4. Этот блок также автоматически определяет расход топлива, так как в алгоритме его вычислительного механизма (не показано) заложена исходная величина объема измерительной камеры, образуемой полостями 1 и 2. При этом, благодаря вытеснению топлива из этих камер через канавки 16 непроницаемой эластичной мембраной 3, устраняется отрицательное явление ее прогиба в направлении обратном движению жесткого центра 4. Это происходит за счет снижения силы обратной реакции, вытесняемого топлива от оснований конических камер 1, 2 к непроницаемой эластичной мембране. То есть, объем этих камер не изменяется под действием эффекта не сжимаемости топлива. Топливо свободно проходит по канавкам 16 и в конце хода непроницаемая эластичная мембрана 3 плотно прилегает к основанию одной из конических камер 1, 2. Особенно данное новшество положительно будет сказываться при измерении расходов топлива двигателей внутреннего сгорания больших мощностей. Этим повысится универсальность использования устройства для измерения расхода топлива. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.