Приборы и устройства для определения расхода топлива

В основе определения среднего расхода топлива на установившихся режимах работы двигателя лежит измерение времени расхода определенной массы или объема топлива.

При массовом методе определения расхода топлива используются обычные весы, на одной из чаш которых устанавливают мерный бачок. Топливную систему оснащают трехходовым краном, обеспечивающим подачу топлива в двигатель из основного топливного бака, подачу топлива из мерного бачка при измерении расхода и подачу топлива из основного бака с одновременным наполнением мерного бачка.

Измерив время (∆τ), за которое вырабатывается определенное количество топлива (∆m_т), можно определить часовой расход топлива:

Объемный расход топлива определяется с помощью прибора, который состоит из мерных колб шарообразной формы, соединенных между собой узкими переходами с метками. Принцип определения объемного расхода топлива аналогичен рассмотренному выше определению расхода по массе с той лишь разницей, что вместо измерения времени расхода определенной массы топлива измеряют время расхода топлива по объему.

Для измерения мгновенных объемных расходов топлива применяют флоуметры и ротаметры.

2.7. Прибор для определения угла опережения зажигания

Проверка установки первоначального угла опережения зажигания осуществляется переносным стробоскопическим прибором. Работа прибора основана на стробоскопическом эффекте — зрительных способностях человека удерживать в течение некоторого времени представление предмета, уже исчезнувшего из поля зрения.

В приборе размещены стробоскопическая лампа, линза для фокусировки светового луча и шасси с электроаппаратурой. В корпусе, выполненном в форме пистолета, укреплены шнур для подключения к аккумуляторной батарее и провода для подсоединения к свече зажигания.

Во время работы двигателя импульс высокого напряжения со свечи зажигания первого цилиндра подается на электрод стробоскопической лампы, которая загорается и, потребляя ток, запасенный конденсатором накопительного устройства прибора, испускает по­следовательно ряд световых вспышек, синхронных с моментом зажигания в первом цилиндре. Световой луч освещает метки. Подвижная метка вследствие стробоскопического эффекта, кажущаяся неподвижной при правильной установке зажигания, располагается напротив неподвижной метки. Если они не совпадают, то регулируется начальный угол момента зажигания поворотом корпуса прерывателя до совпадения установочных меток.

Индикаторы

Запись быстроизменяющихся давлений рабочего тела в цилиндре при работе двигателя в зависимости от угла поворота коленчатого вала или хода поршня называется индицированием, а устройства, осуществляющие эту запись, — индикаторами.

По принципу действия индикаторы делятся на электропневматические и электрические.

С помощью электропневматического индикатора можно получить зависимость давления в цилиндре по углу поворота коленчатого вала. Индикаторная диаграмма отражает сотни циклов работы двигателя. За один цикл индикатор фиксирует два значения (одно при сжатии и одно при расширении). В каждом цикле значения снимаются при разных давлениях. Диаграмма снимается 1—2 мин.

Индикатор состоит из датчика давления мембранного типа, тиратронного преобразователя, регистрирующего устройства и пневматической системы.

Датчик давления устанавливается в головке цилиндра двигателя. На тонкую стальную мембрану датчика с одной стороны действует давление газов в цилиндре, а с другой стороны — давление воздуха в пневматической системе. Давление в пневматической системе с помощью крана постепенно изменяется от максимального, превышающего максимальное давление р_z в цилиндре, до атмосферного. В такте сжатия, когда давление в цилиндре больше давления в пневматической системе, мембрана прогибается и, соприкасаясь с элек­трическим контактным стержнем замыкает электрическую цепь. При этом к тиратронному преобразователю поступает импульс электрического тока низкого напряжения, когда давление в цилиндре меньше, чем в пневматической системе, мембрана прогибается в обратную сторону, размыкая электрическую цепь. В момент размыкания цепи в тиратронном преобразователе вновь возникает им­пульс электрического тока низкого напряжения.

Тиратронный преобразователь предназначен для преобразования импульсов низкого напряжения, поступающих от датчика давления, в импульсы высокого напряжения, которые подаются к разряднику регистрирующего устройства.

Регистрирующее устройство состоит из барабана, на котором закрепляется электропроводящая бумага, плунжерной пары (гильзы и плунжера) с пружиной и разрядника. Барабан с помощью муфты соединяют с коленчатым валом двигателя таким образом, чтобы при положении поршня индицируемого цилиндра в ВМТ игла разрядника находилась напротив ВМТ барабана.

Разрядник, соединенный с плунжером, может перемещаться вдоль барабана. Смещение пропорционально изменению давления в пневматической системе. В моменты замыкания и размыкания электрической цепи величина смещения разрядника пропорциональна изменению давления газов в цилиндре.

При каждом импульсе высокого напряжения, передаваемого тиратронным преобразователем, между разрядником и электропроводящей бумагой возникает искровой разряд, который оставляет на бумаге точечный след.

Из электрических индикаторов наиболее распространен пьезокварцевый индикатор, который состоит из пьезокварцевого преобразователя давления, потенциометрического преобразователя хода поршня, усилителя и электронно-лучевой трубки.

Принцип работы пьезокварцевого преобразователя основан на пьезоэлектрическом эффекте. В соответствии с давлением, действующим на кварцевые пластины, возбуждается электрический ток, который после усиления подается на горизонтальные пластины электронно-лучевой трубки, что вызывает отклонение электронного луча по вертикали.

По горизонтали электронный луч отклоняется под действием усиленного электрического тока, который подается на вертикальные пластины трубки от преобразователя хода, подсоединенного к коленчатому валу двигателя.

Таким образом, на экране электронно-лучевой трубки возникает изображение развернутой индикаторной диаграммы одиночного цикла.