2.5. Приборы и устройства для измерения расхода воздуха
Расход воздуха определяется как косвенным путем — измерением параметров, характеризующих среднюю или мгновенную скорость движения потока, так и прямым измерением объема воздуха, проходящего через измеряемое устройство в единицу времени.
Косвенные методы используются при измерении расхода воздуха с помощью дроссельных устройств — диафрагмы, сопла, трубки Вентури (рис. 5), а также насадки со свободным входом, так называемой коноидальной насадки.
Расход воздуха определяется в этом случае по перепаду статистического давления до (сечение А—А) и после (сечение Б— Б) сужения дроссельного устройства. Для измерения перепада давления применяют пьезометры и дифференциальные манометры.
Связь между перепадом давлений на дроссельном устройстве и расходом воздуха определяется из уравнения неразрывности и управления Бернулли:
где Gв — часовой расход воздуха;
μ — коэффициент расхода дроссельного устройства;
d — диаметр отверстия (сужения) дроссельного устройства;
∆р — перепад давления на дроссельном устройстве;
ρв — плотность воздуха.
Рис. 5. Дроссельные устройства: а — с диафрагмой и распределением давления при протекании потока газа через диафрагму; б — с соплом; в — трубка Вентури
Измерение объемного расхода воздуха осуществляется объемным расходомером или ротационным счетчиком, в корпусе которого установлено два ротора, вращающихся под действием давления движущегося воздушного потока с частотой вращения, зависящей от скорости потока.
По измеренному объему воздуха, прошедшего через расходомер за время т, определяется массовый расход воздуха за секунду:
2.6. 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 (∆mт), 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.