189615. lajstromszámú szabadalom • Pillanatnyi üzemanyagfogyasztásmérő adagolószivattyős Diesel- és Ottó-motoros gépjárművekhez
1 2 A találmány pillanatnyi üzemanyagfogyasztásmérő, mely a pillanatnyi fogyasztást liter/100 km mértékegységben folyamatosan jelzi és felszerelhető adagolószivattyús Diesel- és Ottó-motoros gépjárművekre. A gépjárművek üzemanyagfogyasztásának alakulásához fontos szerepe van a vezető vezetési stílusának. A vezetési stílusnak az üzemanyagfogyasztás szempontjából történő optimalizálása érdekében olyan szerkezeteket fejlesztettek ki, amelyek a vezető számára — analóg vagy digitális kijelzéssel — mutatják az üzemanyagfogyasztás pillanatnyi értékét liter/100 km (vagy azzal arányos empirikus) értékben. Ilyen műszer pl. a HESSEL gyártmányú ECOCONTROL típusú fogyasztásmérő. E műszerek három fő egységből állnak: Az adagolószivattyú elé kapcsolt volumetrikus úton dolgozó átfolyásmérőből, a sebességmérő kihajtáshoz, vagy közvetlenül a kerékhez kapcsolódó útadóból és végül e két szerkezet által szolgáltatott jeleket feldolgozó számítóműből, amely a kijelzést is adja. E pillanatnyi fogyasztásmérők üzemanyagfogyasztást csökkentő hatása három módon érvényesül: A magas üzemanyagfogyasztás jelzése a vezető számára pszichikai visszatartó erő, aminek hatására a gázpedált úgy kezeli, hogy a kijelző lehetőleg alacsony fogyasztási szintet mutasson. Elsősorban városi és hegyvidéki forgalomban hozzásegít a fogyasztás szempontjából optimális sebességfokozat kiválasztásához és a váltás — a fordulatszámhoz, illetőleg a haladási sebességhez viszonyított - optimális helyének a kiválasztásához (a műszer kijelzése ugyanis közvetlenül mutatja, hogy határesetben a magasabb sebességi fokozatban és nagyobb gázpedál állással, vagy alacsonyabb sebességfokozatban és kisebb gázpedálállással haladva alacsonyabb-e a 100 kmre vetített üzemanyagfogyasztás). Azonos vagy hasonló üzemelési körülmények között (az azonosság, illetőleg hasonlóság mind az útviszonyokra, mind a gármű terhelési viszonyaira fogyasztásértékeket mutató jelzése azonnal utal a fogyasztást megnövelő műszaki hibára) porlasztó dugulás, vagy beégés, porlasztási kép elromlása, befecskendezési nyomás elállítódása, nyomócső törés, adagoló beállítási hiba, előfecskendezési szöghiba, átfújó szelepek, légszűrő eltömődés, részleges fékberagadás, nagymértékű gumiabroncs légnyomáshiány stb.). így az ellenőrzés és az esetleg szükséges javítás (beállítás) rögtön elvégezhető. A pillanatnyi fogyasztásmérők használatának üzemanyagfogyasztást csökkentő hatása külföldi tapasztalatok szerint — a járműtől, az üzemi viszonyoktól és a járművezetőtől függően - 1-6% között mozog. Széles körben történő elterjedésüket az gátolja, hogy - a megkövetelt pontosság és üzembiztonság érdekében alkalmazott precíziós átfolyásmérők és útadók miatt - drágák, tehát a járulékos beruházás megtérülési ideje hosszú. Az üzemeltetés során jelentkező további hátrányok még, hogy a volumetrikus úton dolgozó átfolyásmérők több cm3-es dugattyús mérőhengerrel rendelkeznek, melynek tartalmát a motor legjobb esetben is több másodperc alatt fogyasztja el, ezért a kijeltő által mutatott érték mindig több másodperc alatti állagfogyasztás,’és ez az átlagolás a gázpedál kezelése finom manővereinek a hatását nem képes mutatni, elkeni, ugyanakkor a kijelzés több másod1 perces időkésedelemmel történik és ez a vezető reakcióidejét többszörösen meghaladó időkésedelem zavarja a vezetőt beavatkozása hatásainak az értékelésében. A találmány célja olyan pillanatnyi fogyasztásmérő kialakítása, mely előállítási költsége — az átfolyásmérő és sebesség —, illetőleg útadó elhagyása révén - tört része a hasonló célú maismert berendezéseknek. Ezen túlmenően nem átlagol, hanem tényleges pillanatnyi fogyasztásértéket mutat és időkésedelem nélkül jelez. A találmány alapgondolata az, hogy a külön átfolyásmérő helyett az elfogyasztott üzemanyag mennyiségének mérésére befecskendezéses motoroknál felhasználható az adagolószivattyú. Az adagolószivattyú vezérlőelemének — fogaslécének — állása (amelyre végső soron a gázpedál hat) — ugyanis lineáris — vagy igen jó közelítéssel lineárisnak vehető - összefüggésben van a ciklusonként befecskendezett üzemanyagmennyiséggel, írható tehát : AV =Ct x A (1) ahol AV = a motor hengerébe (hengereibe) egy ciklus alatt befecskendezett üzemanyag mm3 -ben (dózis), A = a fogasléc állása a ciklus alatt mm-ben, Cj = az adagolószivattyúra jellemző állandó mm3/mm -ben/ az 1 mm fogaslécelmozduláshoz tartozó dózisváltozás). Az útadó elhagyását - illetőleg egyszerűbb szerkezettel történő helyettesítését — az a körülmény teszi lehetővé, hogy az éppen bekapcsolt sebességfokozat ismeretében a gépjármű által egy ciklus alatt megtett út meghatározható az alábbiak szerint: k AS = — i ahol AS = az egy ciklus alatt megtett út m-ben, másképpen az egy dózis elfogyasztása során megtett út. k = a meghajtott kerék (kerekek) kerülete méterben, i = az adagolószivattyú és keréktengely közti áttétel: tulajdonképen három tagból áll: i=ij Xíj Xíj ahol ij = az adagolószivattyú és a motor főtengelye közti áttétel, négyütemű motornál i, =1/2, kétütemű motornál i2 = 1, i2 = a sebességváltó éppen bekapcsolt fokozatának áttétele , s =a tengelyhajtás (differenciálmű) áttétele. Az egy ciklushoz tartozó AF = AV/AS üzemanyagfogyasztás pillanatértéknek tekinthető, hiszen a ciklus lejátszódási ideje még alacsony fordulatszámoknál sem több 0,1 secundumnál. Ez az idő elhanyagolható s vezető észlelési reakció-idejéhez képest és főleg a vezetés közben végrehajtott manőverezési időkhöz képest, még akkor is, ha ezek hirtelen, max. 1 sec-os változási sebességű manőverek, Másszóval az A fogas- IecáUás esetleges megváltozását egy cikluson belül figyelmen. kívül hagyhatjuk, azaz A értéke egy cikluson belül állandónak tekinthető, írható tehát: 189.615 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
