2.3 Измерение расхода топлива

Количество топлива, расходуемого двигателем в час, называют часовым расходом топлива, измеряют в килограммах и обозначают:

Gт= Gт*3.6/ _т, [кг/ч],

где G_Т - навеска топлива, г., _т - расход навески топлива G_Т, с.

Часовой расход топлива весовым способом определяют при помощи весов и секундомера в следующем порядке. При работе двигателя топливо из бака 1 (рисунок 2.3) поступает к двигателю через трехходовой кран 6. Затем, трехходовой кран ставят в поло­жение, когда топливо поступает к двигателю и наполняет емкость 5, установленную на весах 4, через трубку 3. Топливом наполняют емкость, пока стрелка весов не покажет 0 шкалы. Трехходовой кран после этого возвращают в положение, когда топливо поступает к двигателю из бака 1.

Для проведения измерений трехходовой кран переводят в по­ложение, когда топливо поступает к двигателю только из емкости 5, установленной на весах. В момент перехода стрелки через какое-либо заранее выбранное целое число по шкале весов (например, 200 или 300 г.) включают секундомер и продолжают наблюдать за стрелкой. При переходе стрелки через другие какое-либо целое число по шкале весов (например, 500...600 г.) секундомер выклю­чают и трехходовым краном переводят питание двигателя из топ­ливного бака. Разница в показаниях весов в начале и конце измере­ния времени будет представлять собой навеску топлива G_Т (г.), а время расхода этой навески - _т , с.

Рисунок 2.3 - Схема устройства для определения часового расхода топлива весовым способом

Большой точностью измерения расхода топлива во время ис­пытаний обладают устройства с автоматическим управлением. На рисунке 2.4 показана схема такого устройства конструкции НА­МИ. На одной чаше 9 весов устанавливают ёмкость 6 с топливом. Приводом от электродвигателя 7 может опускаться (и подниматься) разновеска 8, соответствующая массе топлива, израсходованного за период контроля. На другой чаше весов установлена гиря, а снизу к чаше прикреплена заслонка 12, перекрывающая поток света от лампы 11 на фотоэлемент 13; здесь же размещён электромагнит 10. В топливопроводе установлены быстродействующие электромаг­нитные клапаны 3 и 5.

Рисунок 2.4 - Схема электрического расходомера топлива

Во время обычной работы двигателя, без контроля расхода то­плива, клапан 3 открыт, а клапан 5 закрыт, емкость 6 полностью заполнена топливом.

Топливо в двигатель поступает из топливного бака, заполне­нием емкости 6 топливом, автоматически управляет фотоэлемент 13. При попадании света на него от лампы 11, клапан 5 открывает­ся, топливо поступает в емкость 6, одновременно включается элек­тромагнит 10, притягивающий чашу весов с грузом.

По мере наполнения топлива чаша весов вмесите с заслонкой 12 перемещается вверх, и в момент равновесия заслонка 12 пере­крывает световой поток от лампы 11. При затмении фотоэлемента 13 клапан 5 закрывается и электромагнит 10 обесточивается. Левая чаша весов с емкостью 6 опускается, а правая чаша поднимается, и заслонка 12 перекрывает световой поток от лампы И на фотоэле­мент 13. Во время начала замеры, при нажатии кнопки "замер", клапан 3 закрывается, а клапан 5 открывается и двигатель перево­дится на питание топливом из емкости 6 с левой чаши весов.

По мере расходования двигателем топлива из емкости 6, пра­вая чаша весов с заслонкой 12 опускается.

В момент уравновешивания весов заслонка 12 не преграждает путь световому потоку от лампы 11. При освещении фотоэлемента 13 включается электродвигатель 7 и через привод опускается на левую чашу весов разновеска 8. Чаша опускается и автоматически включает встроенный в прибор секундомер.

После того, как двигатель израсходует топливо в количестве равном массе разновески 8, и чаши весов вновь уравновесятся, се­кундомер выключается. Фотоэлемент 13, срабатывает под действи­ем светового потока лампы 11, снова включает электродвигатель 7, который через привод снимет разновеску 8 с левой чаши весов.

В практике испытаний двигателей широко используется объ­емный метод измерения расхода топлива.

Рисунок 2.5 - Схема измерения расхода топлива объемным способом

Мерные емкости из стекла состоят из двух или нескольких сосудов, соединенных узкими протоками.

Нижние сосуды имеют относительно большие объемы, а верх­ние - малые. Объемы определяются с точностью до 0,1 см³. Мер­ные объемы известны.

Малые объемы предназначены для измерения расхода топлива при работе двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода.

Контроль времени ведется по расходу топлива из мерных объ­емов 4 в промежутке между контрольными рисками 6.

На рисунке 2.5 изображен топливный бак 1, указатель уровня 2, кран 3, мерные емкости 4, трехходовой кран 5.

Часовой расход топлива определяется по формуле:

Gт=3.6* *р_т/ _т ,[кг/ч],

где - объем одной или нескольких мерных емкостей, см³; _т -плотность топлива, г/см³; _т - время расхода топлива из мерной емкости, с.