本實用新型涉及汽車部件檢測設備領域，具體而言，涉及一種發(fā)動機機油消耗率的測量裝置。

背景技術：

節(jié)能和環(huán)保是當前先進發(fā)動機開發(fā)中最主要的目標和要求，而發(fā)動機機油消耗量是發(fā)動機開發(fā)過程中的一個重要的指標。機油消耗直接影響到發(fā)動機的持續(xù)安全運轉(zhuǎn)，影響到發(fā)動機后處理系統(tǒng)的排放性能、影響發(fā)動機的壽命。發(fā)動機機油消耗量指標是發(fā)動機品質(zhì)的重要體現(xiàn)，是發(fā)動機關鍵部件設計、制造、裝配技術的綜合表現(xiàn)，發(fā)動機開發(fā)過程中有大量的針對機油潤滑系統(tǒng)的開發(fā)性試驗。因此，在開發(fā)試驗過程中準確、快捷得測試發(fā)動機機油消耗量顯得非常重要，尤其是如果能夠?qū)崟r動態(tài)地測量監(jiān)控發(fā)動機機油消耗量，將極大地提升發(fā)動機開發(fā)效率，提高發(fā)動機開發(fā)能力和開發(fā)質(zhì)量。

現(xiàn)有的發(fā)動機機油消耗測量方法采用傳統(tǒng)“放油稱重”的方法：具體操作方法如下：1、用漏斗將機油從發(fā)動機加油口加入發(fā)動機中，加入規(guī)定位置后運轉(zhuǎn)發(fā)動機；2、將發(fā)動機中機油從油底殼放油口放至盛油盆中，擰緊放油口。在電子秤上人工稱量油盆中的機油質(zhì)量，并將此部分機油重新加回發(fā)動機內(nèi)。用干凈無紡布將溢出的機油擦拭干凈，并進行稱量。通過計算油盆、漏斗、無紡布前后的質(zhì)量差，得到加入發(fā)動機的機油初始凈質(zhì)量M1。3、按照規(guī)定的工況運轉(zhuǎn)發(fā)動機，期間根據(jù)機油標尺進行補加機油。通過稱重的方法，考慮漏斗、無紡布質(zhì)量差，得到機油補加凈質(zhì)量M’。4、運轉(zhuǎn)至規(guī)定時間H后，停止發(fā)動機，通過油底殼放油口將機油放盡，放入盛油盆中。將溢出的機油用無紡布擦拭干凈。人工稱量盛油盆、無紡布的前后質(zhì)量，計算放出的機油凈質(zhì)量M2。5、計算得到此期間的機油消耗量M＝M1+M’-M2。6、此期間的機油消耗率為M/H。

現(xiàn)有的發(fā)動機機油消耗測量方法主要有以下問題：

首先，現(xiàn)有的人工放油稱重測試方法，測試精度偏差較大。機油添加、放油的工具、操作過程中的機油溢出、人工操作的差異性都會影響到上述的稱重結果。機油放油稱重過程繁瑣，操作一致性難以控制，測試重復性較差。發(fā)動機油道結構復雜，存在駐油、放油不盡的情況，從原理上存在測試準確度不高的缺陷。

其次，現(xiàn)有的放油稱重法，測試效率不高。經(jīng)過加油、放油稱重、再加油，最后再放油稱重的過程，并且每次稱重都要考慮盛油容器前后的質(zhì)量、溢出機油的質(zhì)量等等，需要較多的時間。再者，放油稱重法需要前后機油差值較大，即消耗量大才能保證測量更可靠，需發(fā)動機運行較長時間。

第三，現(xiàn)有的放油稱重法，只能測量發(fā)動機運行期內(nèi)的平均值，不能實現(xiàn)機油消耗的實時測量，無法得到發(fā)動機的實時機油消耗特性。不能在幾分鐘之內(nèi)得到該工況的機油消耗率。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種發(fā)動機機油消耗率的測量裝置，以解決現(xiàn)有技術中的發(fā)動機機油消耗測量方法測量不準確，操作復雜、效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種發(fā)動機機油消耗率的測量裝置，包括：空氣流量測量裝置，設置在發(fā)動機的進氣管處，空氣流量測量裝置用于測量發(fā)動機的進氣質(zhì)量流量；燃油消耗測量裝置，設置在發(fā)動機的進油管處，燃油消耗測量裝置用于測量發(fā)動機的燃油消耗率；硫傳感器，設置在發(fā)動機的排氣管處，硫傳感器用于測量發(fā)動機的排氣中的硫化物及硫元素的濃度；計算裝置，計算裝置與空氣流量測量裝置、燃油消耗測量裝置和硫傳感器均電連接，并根據(jù)進氣質(zhì)量流量、燃油消耗率及排氣中的硫化物及硫元素的濃度得到發(fā)動機的機油消耗率。

進一步地，測量裝置還包括：第一管路，燃油消耗測量裝置通過第一管路與進油管內(nèi)部連通。

進一步地，測量裝置還包括：第二管路，硫傳感器通過第二管路與排氣管內(nèi)部連通。

進一步地，空氣流量測量裝置與進氣管串聯(lián)設置。

進一步地，空氣流量測量裝置為空氣質(zhì)量流量計。

進一步地，硫傳感器為二氧化硫傳感器。

進一步地，測量裝置還包括：連接線，空氣流量測量裝置和/或燃油消耗測量裝置和/或硫傳感器通過連接線與計算裝置連接。

進一步地，測量裝置還包括：支撐平臺，發(fā)動機設置在支撐平臺上。

進一步地，測量裝置還包括：顯示裝置，顯示裝置與計算裝置連接并顯示計算裝置的計算結果。

進一步地，計算裝置為計算機。

應用本實用新型的技術方案，空氣流量測量裝置用于測量發(fā)動機的進氣質(zhì)量流量，燃油消耗測量裝置用于測量發(fā)動機的燃油消耗率，硫傳感器用于測量發(fā)動機的排氣中的硫化物及硫元素的濃度。通過上述三個參數(shù)以及硫元素守恒定理即可計算出發(fā)動的機油消耗率。通過上述結構可以簡便的通過計算的方式測量發(fā)動機的機油消耗率，而不必在使用“放油稱重”的方式測量。因此本實用新型的技術方案解決了現(xiàn)有技術中的發(fā)動機機油消耗測量方法測量不準確，操作復雜、效率低的問題。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本實用新型的發(fā)動機機油消耗率的測量裝置的實施例的結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、空氣流量測量裝置；20、燃油消耗測量裝置；30、硫傳感器；40、計算裝置；50、第一管路；60、第二管路；70、連接線；100、發(fā)動機。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本申請及其應用或使用的任何限制?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達式和數(shù)值不限制本申請的范圍。同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際的比例關系繪制的。對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可以具有不同的值。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

在本申請的描述中，需要理解的是，方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關系通常是基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請保護范圍的限制；方位詞“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)外。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對術語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關系。應當理解的是，空間相對術語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構造上方”或“在其他器件或構造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構造下方”或“在其他器件或構造之下”。因而，示例性術語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應解釋。

此外，需要說明的是，使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件，僅僅是為了便于對相應零部件進行區(qū)別，如沒有另行聲明，上述詞語并沒有特殊含義，因此不能理解為對本申請保護范圍的限制。

如圖1所示，本申請的發(fā)動機機油消耗率的測量裝置包括空氣流量測量裝置10、燃油消耗測量裝置20以及硫傳感器30。其中，空氣流量測量裝置10設置在發(fā)動機100的進氣管處，空氣流量測量裝置10用于測量發(fā)動機100的進氣質(zhì)量流量。燃油消耗測量裝置20設置在發(fā)動機100的進油管處，燃油消耗測量裝置20用于測量發(fā)動機100的燃油消耗率硫傳感器30，設置在發(fā)動機100的排氣管處，硫傳感器30用于測量發(fā)動機100的排氣中的硫化物及硫元素的濃度。

應用本實施例的技術方案，空氣流量測量裝置20用于測量發(fā)動機的進氣質(zhì)量流量，燃油消耗測量裝置10用于測量發(fā)動機的燃油消耗率，硫傳感器30用于測量發(fā)動機的排氣中的硫化物及硫元素的濃度。通過上述三個參數(shù)以及硫元素守恒定理即可計算出發(fā)動的機油消耗率。通過上述結構可以簡便的通過計算的方式測量發(fā)動機的機油消耗率，而不必在使用“放油稱重”的方式測量。因此本實施例的技術方案解決了現(xiàn)有技術中的發(fā)動機機油消耗測量方法測量不準確，操作復雜、效率低的問題。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，測量裝置還包括計算裝置40，計算裝置40與空氣流量測量裝置10、燃油消耗測量裝置20和硫傳感器30均電連接，并根據(jù)進氣質(zhì)量流量、燃油消耗率及排氣中的硫化物及硫元素的濃度得到發(fā)動機100的機油消耗率。具體地，計算裝置40可以收集空氣流量測量裝置10、燃油消耗測量裝置20和硫傳感器30所采集到的數(shù)據(jù)，并根據(jù)上述的數(shù)據(jù)計算發(fā)動機100的機油消耗率。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，測量裝置還包括第一管路50和第二管路60，燃油消耗測量裝置20通過第一管路50與進油管內(nèi)部連通。硫傳感器30通過第二管路60與排氣管內(nèi)部連通。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，空氣流量測量裝置10與進氣管串聯(lián)設置。并且空氣流量測量裝置10為空氣質(zhì)量流量計。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，硫傳感器30為二氧化硫傳感器。二氧化硫傳感器能夠檢測到尾氣中的二氧化硫的質(zhì)量流量。

如圖1所示，在本實施例的技術方案中，測量裝置還包括：連接線70，空氣流量測量裝置10、燃油消耗測量裝置20以及硫傳感器30均通過連接線70與計算裝置40連接。連接線70將各個檢測裝置所檢測到的數(shù)據(jù)傳遞給計算裝置40。當然空氣流量測量裝置10、燃油消耗測量裝置20以及硫傳感器30也可以直接與計算裝置40連接，而不通過連接線70連接。

優(yōu)選地，測量裝置還包括支撐平臺，發(fā)動機100設置在支撐平臺上。

優(yōu)選地，測量裝置還包括顯示裝置，顯示裝置與計算裝置40連接并顯示計算裝置40的計算結果，進而便于操作人員查看。

下面將詳細介紹如何計算發(fā)動機100的機油消耗率：

進入發(fā)動機的硫化物及硫元素主要包含發(fā)動機燃油中的硫化物及硫元素和機油中的硫化物及硫元素，根據(jù)硫化物及硫元素守恒定律，發(fā)動機燃油中的硫化物及硫元素的質(zhì)量流量與機油中的硫化物及硫元素的質(zhì)量流量之和等于尾氣中硫化物及硫元素的質(zhì)量流量。具體計算步驟如下：

1、計算發(fā)動機燃油中的硫元素質(zhì)量流量：

公式1：S_fuel＝m_fuel×C_fuel×10^-6

在公式₁中，S_fuel表示燃油中的S消耗率，其單位為kg/h；m_fuel表示發(fā)動機燃油消耗率，其單位為：kg/h；C_fuel表示燃油中的S濃度，其單位為ppm(百萬分之一)。在上述參數(shù)中，m_fuel的數(shù)值通過燃油消耗測量裝置20來測量。C_fuel為燃油的本身的特性，不同種類的燃油的S濃度的數(shù)值不同，根據(jù)查表即可得到。

2、計算發(fā)動機機油消耗中的硫元素質(zhì)量流量：

公式2：S_oil＝m_oil×C_oil×10^-6

在公式2中，S_oil表示的是機油中的S消耗率，其單位為kg/h；m_oil表示的是動機機油消耗率，其單位為kg/h；C_oil表示的是機油中的S濃度，其單位為ppm(百萬分之一)。在上述參數(shù)中，m_oil也即本實施例中要獲得的參數(shù)，C_oil為機油的本身的特性，不同種類的機油的S濃度的數(shù)值不同，根據(jù)查表即可得到。

3、計算發(fā)動機排氣中的硫元素質(zhì)量流量：

公式3：

在公式3中，S_exhaust表示的是發(fā)動機排氣中的S消耗率，其單位為kg/h；m_air表示的是發(fā)動機的進氣質(zhì)量流量，其單位為kg/h；C_SO2表示的是發(fā)動機排氣中的SO2濃度，其單位為ppm(百萬分之一)；M_SO2表示的是SO2的摩爾質(zhì)量；M_air表示的是排氣的摩爾質(zhì)量；M_S表示的是S元素的摩爾質(zhì)量。在上述參數(shù)中，m_air可以根據(jù)氣流量測量裝置10來測量，C_SO2可以根據(jù)硫傳感器30來測量。

4、根據(jù)硫元素的質(zhì)量平衡，計算發(fā)動機機油質(zhì)量消耗率：

公式4：S_fuel+S_oil＝S_exhaust

將公式1、公式2和公式3帶入至公式4，經(jīng)過換算后即可得到m_oil：

公式5

根據(jù)公式5可以看到，計算裝置40經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換與處理，將采集的進氣質(zhì)量流量，燃油消耗率以及排氣中SO2的濃度信號帶入至公式5中，即可得到發(fā)動機的實時機油消耗率。

根據(jù)上述描述，本申請的發(fā)動機的機油消耗率測試裝置有以下優(yōu)點：

1、本實施例采用先進的電子電器技術，通過采集各測量儀器和傳感器的信息，計算得到機油消耗率。避免了人工放油稱重的復雜過程，減少了中間環(huán)節(jié)和不可控因素。提升了機油消耗率測量的精度和測量重復性。

2、本實施例實現(xiàn)了發(fā)動機機油消耗率的動態(tài)實時測量，能夠?qū)崟r得到當前的發(fā)動機機油消耗情況。為發(fā)動機潤滑系統(tǒng)開發(fā)提供了很好的測試平臺和方法。

3、此實施例極大提高了機油消耗試驗的效率，能夠在較短時間內(nèi)得到試驗結果。方便全方位的研究和優(yōu)化發(fā)動機的機油消耗情況，縮短發(fā)動機開發(fā)時間，降低開發(fā)成本。

4、本實施例系統(tǒng)結構簡單，組建成本低。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。