2.2 Измерение расхода топлива

Чаще всего расход топлива при стендовых испытаниях определяют путем измерения времени расходования двигателем известной (мерной) дозы топлива. В зависимости от того, выражена эта доза в единицах массы или единицах объема, различают массовый и объемный способы измерения расхода.

Массовый метод измерения расхода топлива.

На рис.1.6, а показана схема устройства для замера расхода топлива весовым способом.

Топливо из сосуда 5, установленного на весах 4, через топливопровод 3 поступает к двигателю внутреннего сгорания. Сосуд 5 пополняется периодически из топливного бака 1 через кран 2.

При испытаниях замеряется время расхода определенной весовой порции топлива. Часовой расход топлива подсчитывается по формуле(1.1), кг/ч.

(1.1)

где G’ – вес израсходованной порции топлива, г;

τ - время расхода, с., (обычно 100 г. за 50 с)

а)

б)

Рис. 1.6. Приспособления для измерения расхода топлива:

а - весового, б - объемного

Объемный метод измерения расхода топлива

Схема устройства для замера расхода показаны на рис.1.6, б. Топливо в двигатель подается из мерной колбы, состоящей из трех сообщающихся друг с другом стеклянных емкостей 6, 8, 10. Ёмкость 6 предотвращает выброс топлива из колбы при ее заполнении. Объем средней емкости между рисками 7 и 9 указан на колбе.

Для замера расхода топлива двигатель переводится на питание из мерной колбы путем переключения крана 11. Когда уровень топлива в колбе опустится до риски 7, включают секундомер; его останавливают в момент достижения уровня топлива риски 9. Одновременно с этим за время, отсчитанное секундомером, определяется объем утечек топлива через неплотности топливной системы (топливные системы дизелей).

Часовой расход топлива, кг/ч:

(1.2)

где V - объем мерной колбы, см³;

v - объем утечки топлива за период замера, см³

(v = 0- для карбюраторных двигателей);

γ_m - вес единицы объема топлива, г/см³;

τ - время замера, с

Рассмотрим более подробно принцип действия автоматического расходомера АИР-50, предназначенного для измерения расхода жидкого топлива при стендовых испытаниях двигателей внутреннего сгорания.

П

ринцип его действия заключается в измерении промежутка времени, за который расходуется мерная навеска (доза) топлива. Схема расходомера и лабораторной установки изображена нарис. 1.7. Узлы и агрегаты собственно расходомера обведены на рисунке пунктиром.

Н

Рис. 1.7. Схема установки для измерения расхода АИР-50

а чашке весов 8 установлена емкость для топлива7, наполняющаяся или опорожняющаяся в зависимости от положения электромагнитных клапанов в блоке 3. Клапаны управляются сигналами, вырабатываемыми электронным блоком управления 1. Электромеханическое устройство 10, управляемое также сигналами от блока, выбирает необходимый груз 9 из имеющегося набора, устанавливает его на чашку весов или снимает в зависимости от управляющих сигналов. Момент равновесия весов фиксируется специальным фотоэлектрическим механизмом (на схеме не показан). Электронный процессор, входящий в состав блока 1, определяет время расходования выбранной дозы топлива и перерабатывает полученную информацию. Отдельные блоки расходомера соединены между собой кабелем 2. На средней панели блока управления находятся кнопки выбора мерной навески топлива и цифровое табло, указывающее результаты измерения в килограммах в час. Топливо из настенного бака 4 по трубке 6 поступает к двигателю.

Практическое задание.

Нарисуйте принципиальную схему топливоподачи с использованием автоматического расходомера АИР - 50 для бензинового двигателя с системой распределенного впрыска топлива, оснащенного трубопроводами прямой и обратной подачи и электрическим топливным насосом.