В связи с постоянным повышением цен на топливо вопрос об его экономии становится все более актуальным день ото дня. Постоянно повышается спрос на такую услугу, как точная регулировка всех систем автомобиля, чтобы свести расход топлива к минимуму. Также не теряет актуальности и вопрос предотвращения бесконтрольного хищения топлива самим водителем, работающим на предприятии. 

Объемный счетчик топлива, потребляемого дизелем или инжектором в режиме реального времени типа НОРД-О-РВ.

Для измерения количества потребляемого топлива в режиме реального времени применяется расходомер НОРД-О-РВ в составе:

• Расходомер счетчик топлива пассивный Норд-5;
• Расходомер счетчик топлива активный (насос-расходомер) НМР-5;
• Расходомер счетчик топлива пассивный Норд-20;
• Расходомер счетчик топлива активный (Насос-расходомер)) НМР-40;
• Электронный программируемый счетчик импульсов СЭ261-3;

Счетчик расхода топлива представляет собой систему, которая, используя систему Холла (СМА-М18-11) или герконовые датчики (ДГКИ) формирует импульсы, частота которых снимается на выходе специальными сенсорами счетчика расхода топлива. На основе этого показателя определяется точный расход топлива силового агрегата. Устройство может быть пассивным или активным (с установленной магнитной муфтой привода бесколлекторного электродвигателя).

Входящие в состав расходомера конструктивные узлы позволяют произвести измерение количества потребляемого топлива дизельными и инжекторными двигателями тепловозов, судов, электростанций, автомобилей, строительно-дорожных, сельскохозяйственных и лесных машин. Возможно применение расходомера НОРД-О-РВ в испытательном оборудовании для измерения малых расходов (утечек). Методической основой получения точного результата измерения количества потребленного топлива является измерение входящего и выходящего потоков топлива, вычисление разности величин потоков с последующей математической обработкой результатов.

Модель счетчика расхода топлива СЭ261-3 имеет интерфейс, позволяющий гибко менять настройки в зависимости от поставленных задач. Имеется возможность хранения архива данных, а также их передачи по самым удобным каналам, включая GSM и USB. Все это дает возможность контролировать расход топлива в любой момент на протяжении всего рабочего времени. Во многих двигателях нет конструктивной возможности точного расхода топлива (например, КамАЗ). Эту проблему позволяет легко решить активный счетчик расхода топлива, который автоматически задает базовый расход топлива, необходимый для точных измерений. Погрешность измерения расхода топлива соответствует погрешности измерения расходомеров НОРД-О и составляет ± 0,2%.

Прибор имеет конструктивные особенности, позволяющие точно измерять расход топлива в двигателях любого типа (бензиновых и дизельных), которые входят в состав таких устройств, как лесные машины, автомобили, станции электроснабжения, а также судов и тепловозов. С успехом можно применять счетчик расхода топлива НОРД-О-РВ при испытании силовых агрегатов для выявления даже небольших утечек (погрешность измерений – 0,2%). Суть метода сводится к математической обработке и анализу данных входящего и выходящего из двигателя количества топлива, на основе чего и вычисляется его точный расход. В зависимости от варианта исполнения топливных систем силового агрегата и наличия либо отсутствия подкачки на топливном насосе, могут изменяться методы измерения расхода топлива.

Возможны следующие схемы измерения:

1. В топливной системе топливоподкачивающий насос с электроприводом.

Такой вариант топливной системы имеется на ряде типов тепловозов, например, ТЭМ-2, дизельных электростанциях, судах (рис.1). Устанавливаются два пассивных расходомера счетчика топлива (Норд-20 или Норд-5) и один электронный счетчик дизельного топлива СЭ261. Первый расходомер топлива устанавливается после фильтра тонкой очистки топлива, второй после ТНВД. В расходомеры счетчики топлива устанавливаются герконовые датчики. Система измерения автономна, не требует внешнего питания.

Рис.1. Принципиальная гидравлическая схема топливной системы с топливоподкачивающим насосом, приводимым электродвигателем (вариант ТЭМ-2). 

1 – топливоподкачивающий насос; 2 – тройник Ду=30 мм с шаровыми кранами (трехходовой кран); 3 – фильтр грубой очистки топлива; 4 – фильтр тонкой очистки топлива; 5 - расходомер входного потока топлива (измерительный канал 1); 6 – топливный насос высокого давления ( Q д – поток топлива, потребляемого дизелем); 7 – расходомер выходного потока топлива (измерительный канал 2); 8 – тройник Ду=12 мм с шаровыми кранами (трехходовой кран); 9 – бак топливный; 10 – весы электронные МК-32; 11 – мерная расходная емкость 30 л; 12 – рукав всасывающий (РВД Ду=20 мм); 13 – рукав сливной (РВД Ду=12 мм),14 – заправочная насосная станция с расходомером НОРД-500. (Мерная емкость 11 на весах 10 подключается через трехходовые краны 2 и 8 для начальной настройки расходомера, т.е. определения цены импульса в счетчике СЭ261-3).

2. В топливной системе топливоподкачивающий насос отсутствует (тупиковая система питания).

Применяется на некоторых судах, дизельных электростанциях (рис 2). Топливный бак находится выше двигателя, топливо самотеком поступает в ТНВД. В этом случае точное измерение расхода топлива установкой расходомера перед ТНВД затруднено, а часто и вообще невозможно. Для тупиковой системы питания необходимо использовать активный насос-расходомер НМР5 или НМР-40 и соответствующий пассивный счетчик дизельного топлива (Рис.3 и 4). Насос-расходомер подает топливо из бака через расходомер счетчик топлива обратно в бак. ТНВД подключается между насос-расходомером и расходомер счетчик топлива. До насос-расходомера устанавливается фильтр с тонкостью фильтрации не менее 25 мкм. Электронный счетчик СЭ261 получает импульсы от герконовых датчиков. Система измерения автономна, не требует питания. Электродвигателю необходимо питание 24 В.

3. В топливной системе установлен поршневой топливоподкачивающий насос с механическим приводом.

Конструктивно такая топливная система крайне неблагоприятна для измерения потребляемого количества топлива в режиме реального времени, поскольку на динамический диапазон изменения расхода топлива в зависи{/slide}мости от нагрузки накладываются пульсации расхода и давления в топливной магистрали от топливоподкачивающего насоса, причем со своим динамическим диапазоном по частоте и амплитуде пульсаций, зависящих от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Суммарный вектор потока топлива направлен к ТНВД, но имеет в некоторые мгновения и отрицательные значения, т.е. возможен противоток, зависящий от технического состояния обратного клапана топливоподкачивающего насоса. По этой причине расход потребляемого топлива может быть измерен грубо с помощью уровнемеров, а на дизелях и инжекторах, оснащенных микропроцессорной системой управления подачи топлива, расчетным методом на основе данных от датчиков положения плунжера насос-форсунки по величине рабочего хода и углу поворота к входному и выходному каналам подачи топлива в цилиндр двигателя.

Для того чтобы обеспечить возможность точного измерения потребляемого количества топлива в топливной системе с механическим топливоподкачивающим насосом в режиме реального времени необходимо либо исключить негативное влияние пульсаций, либо максимально их уменьшить с помощью демпфирующих элементов - гидроаккумуляторов. Наиболее приемлемым вариантом, с метрологической точки зрения, является применение расходомера НОРД-О-РВ с активным насос-расходомером НМР-5 или НМР-40 с соответствующим пассивным расходомером счетчиком топлива (рис. 2). Штатный топливоподкачивающий насос должен быть отключен. В это случае методика измерения соответствует изложенной в п.1. В ряде случаев, в зависимости от конструкции ТНВД, возможно подключение ТНВД и по п.2, которое обладает более высокими метрологическими свойствами, чем подключение по пункту 1.

Рис.2. Принципиальная гидравлическая схема топливной системы при отсутствии топливоподкачивающего насоса (тупиковая система питания).

1 – фильтр с тонкостью фильтрации 15…25 мкм, 2 – активный преобразователь расхода - насос-расходомер типа НМР, 3 – пассивный преобразователь расхода типа НОРД; 4 – топливный насос высокого давления ТНВД; 5 – заправочный расходомер НОРД-500; 6 – заправочная насосная станция; 7 – резервуар с топливом; 8 – бак.

(Для начальной настройки расходомера и определения цены импульса используются мерная емкость, весы, трехходовые краны аналогично рис.1).

Измерение потребляемого количества топлива дизелем в режиме реального времени предполагает заправку топливных баков через расходомеры класса точности 0,2, которые способны сосчитать заправленное количество топлива до сотых долей литра. К ним относится счетчик дизельного топлива НОРД-О с рабочими камерами 60, 100, 250, 500 см 3 . Измерение уровня заправленного топлива в баке метрштоком должно быть исключено.

Основные технические характеристики расходомера счетчика топлива и счетчика СЭ261-3 приведены в таблицах 1-3.

Конструкция расходомеров-счетчиков является «гибкой», поэтому технические параметры и привязочные размеры легко поддаются корректировке в соответствии с требованиями конкретного заказчика.

Таблица 1.

Технические характеристики активных расходомеров счетчиков топлива типа НМР

Параметр	НМР-5	HMP-40
Рабочий объем, см3	8	10	20	40
Условный проход, мм	10	10	16	20
Подача, дм3/мин	3,5	6	12	24
Объемный кпд	0,9
Максимальное рабочее давление, МПа	1	0,6		0,3
Электродвигатель привода	24 В, 120 Вт, бесколлекторный, с блоком управления
Магнитная муфта	2,5 Н*м на постоянных магнитах
Электронный датчик импульсов	ДГКИ или СМА-М18_11 (по заказу)

Таблица 2.

Технические характеристики пассивных преобразователей расхода типа НОРД-О