Контроль расхода топлива

Расход топлива в литрах на 100 км пробега – основной показатель экономичности автомобиля, но он информативен лишь при работе ДТС в стабильных условиях. Любое изменение условий работы и загрузки машины его изменяет. Поэтому единственный объективный показатель, характеризующий состояние ДВС, – это расход, измеренный в стандартном режиме на тяговом стенде с помощью расходомеров. Точнее всего работу ДВС характеризует массовый расход в кг топлива на единицу работы (кВт•ч), времени или пробега. Чтобы измерить его, систему питания отсоединяют от топливного бака и подключают к мерному сосуду, установленному на весах. Если двигатель имеет обратные магистрали для слива неизрасходованного топлива в бак, эти трубки тоже соединяют с тем же мерным сосудом. Машину устанавливают ведущими колесами на СББ, создают нагрузку, которая имитирует нужный режим (обычно – движение с полной загрузкой по ровному горизонтальному шоссе), выводят двигатель на нужную скорость, после чего начинают отсчет расхода топлива. Отсчет выполняет оператор либо автоматическое устройство, связанное с весами. Регистрируется время, за которое расходуется определенное количество топлива, затем это количество делят на время и получают удельный расход в кг/ч. Его можно разделить на мощность нагрузки, тогда получим кг/кВт•ч. Достоинства метода: 1) высокая точность; 2) весы и мерный сосуд стоят на столе, не испытывают толчков и вибраций, а потому меньше погрешность и меньше опасность пожара. Недостаток ­– большая длительность замера. Чаще измеряют объемный расход (средний или мгновенный) в литрах на единицу работы, времени или пробега. Используют прямые и косвенные методы измерения. В первом случае применяют мерный сосуд или дозирующий расходомер. Его включают в магистраль после топливного насоса. Он имеет дозатор поршневого типа, отмеряющий строго определенные порции топлива, и счетчик этих порций (доз). В расходомере ХАДИ РТ-72 легкий свободный поршенек ходит в гильзе под давлением топлива, поступающего от насоса. Дойдя до конца гильзы, он замыкает контакты, импульс тока переключает электромагнит крана, топливо начинает поступать в другую полость и толкает поршенек в обратную сторону. Там, в конце гильзы, стоит вторая пара контактов, которая выполняет обратное переключение. Электрон­ный счетчик подсчитывает число ходов поршенька Z по импульсам от контактов. Другой счетчик подсчитывает время между двумя последо­вательными импульсами t_i, третий – время от начала до конца замера t_sum. Полный ход поршенька соответствует одной дозе топлива V, например, 2 см³. Средний удельный расход составляет g = ZV/ t_sum. Расход за один ход близок к мгновенному расходу: g’_i = V/t_i. Вместо контактного датчика конца хода можно применить, например, фотодатчик (гильза должна быть прозрачной).

Самые распространенные расходомеры с косвенным замером – турбинные. Легкая турбинка, встроенная в поток топлива, вращается с частотой, пропорциональной скорости потока V, а та зависит от расхода g и площади проходного сечения топливопровода F: V = g/F. Частоту вращения измеряют, например, импульсным методом с помощью фотодатчика. Есть расходомеры, использующие закон Бернулли, т.е. зависимость давления от скорости потока. В диафрагменных расходомерах измеряют давление перед диафрагмой с прецизионным отверстием и после нее.