CN101118171A - 测定内燃机的油耗 - Google Patents

Abstract

一种测定内燃机(12)，更具体地说是在试验台上工作的内燃机的油耗的方法，其中，燃油通过一回路供给到内燃机并从内燃机排出；其中，一定量的燃油从油箱(23)经过一支路(22)输送到回路(11)并在该支路中进行测量，其中，在回路中确定与温度相关的燃油体积变化量，并通过一修正量K对在支路(22)中测定的油耗量S进行修正，所述的修正量对应于回路中与温度相关的体积变化量。

Description

测定内燃机的油耗

技术领域

本发明涉及测定内燃机，更具体地说是在试验台上运行的内燃机的油耗的方法和装置，其包括：燃油闭合回路，所述内燃机作为消耗装置结合在该回路中；油箱和从油箱延伸到回路的支路；以及在支路上测量油耗的通流量测量装置。

背景技术

当前，精确的油耗测量对现代的内燃机试验台极其重要。而事实是，燃油回路中的温度波动不利地影响油耗。这样的温度的波动主要是由于在非稳态下运行内燃机时内燃机温度的变化引起的；而在稳态下操作内燃机期间得到的测量结果则是可靠的。尽管在回路的进流管路中设置了调节燃油温度的装置，更具体地说是加热器和冷却器，但这样的温度的变化几乎是不能避免的。在管路系统中总的体积保持恒定的情况下，温度随着时间的变化会导致燃油密度发生改变，从而引起回路中燃油的体积发生改变。与内燃机实际消耗的油量相比，如果由于系统中的燃油体积增加引起温度暂时的升高，那么从油箱供给并在供应管路中的油耗测量点记录的油量将会减少；反之，如果温度降低并因而体积减小，那么通过油耗测量点供给的油量就会增加。

发明内容

本发明的目的是确保油耗测量的准确性，更具体地说是在内燃机的试验台上，以及在非稳定状态下运行内燃机的情况下，也能保证测量的准确性。本发明所述的方法已实现上述目的。根据该方法，要确定回路中与温度相关的燃油体积变化量，并且通过对应于该回路中与温度相关的体积变化量的修正量来修正消耗的并在支路中测定的油量。根据第一实施例，在内燃机和支路之间的燃油回流管路中限定更具体地说是一部分体积，并通过至少一个设于所述部分区域的温度测量点来记录所述部分体积的温度。在一近似值内，我们假定从油箱流入内燃机中的与温度相关的体积变化量和包含在内燃机内的少量燃油体积中的与温度变化相关的体积变化都是很小而可以忽略不计的。

根据本发明的一改进实施例，整个燃油系统被分为限定的几个部分区域，每部分都设置一温度测量点，并且每个部分区域的部分体积都存储在储存和计算单元中。

根据本发明的一特别的实施例，建议控制支路连接处后面的回路部分的燃油温度，并将其设定到一个恒定的进油温度。

本发明的装置的特征在于，在回路中设有至少一个温度测量点TR1，以及设有储存和计算单元，所述单元与通流量测量装置的出口和至少一个温度测量点TR1的出口相连接，所述单元存储与至少一个温度测量点TR1相关联的部分体积VR1，用于计算对应于回路中与温度相关的燃油体积变化量的修正量

并用于通过对应于回路中体积变化量的修正量

来修正根据在通流量测量装置处的通流量测量结果所得的表观油耗量的测量值

依照上述方法，更具体的是建议在回路中设置多个温度测量点，每个测量点都与回路的某一部分体积相互关联，所述部分体积的值存储在储存和计算单元内。

通常，本发明的装置包含调节燃油温度的系统，更具体地说，所述装置包括了燃油冷却器和燃油加热器。

在内燃机到油箱的回流管路使用一附加的燃油冷却器，可以进一步改进测量的精确度。这种方式特别是最大限度的减少了误差的源头，即在内燃机负荷发生变化的情况下紧接在内燃机之后的燃油温度改变。

具体实施方式

本发明装置的结构将结合附图作详细的描述。在试验台的环境下，图中所示是内燃机12的燃油回路11，该燃油回路11形成一个闭合的环，一方面引导通过内燃机12，另一方面引导通过调节燃油温度。此外，图示的回路还包括：进流支路14，回流支路15，内燃机通道16，平行于内燃机通道的旁路17，以及在调节单元13内的调节部分18。就所涉及的细节而言，调节单元13包括一加热器19、一冷却器20和一循环泵21。通过循环泵21保持在循环中的油量，通过一端连接到油箱23而另一端连接到回路11的支路22，不断的补充在通道16中所消耗的油量。在支路22中设有一个油耗测量点24，该记录表观油耗该油耗对应于与经过支路12实际供给到回路11的油量。由于非稳态下的温度变化，更具体地说是在内燃机的负荷增加或减少的情况下在内燃机通道16的区域中的温度变化，会引起燃油密度的变化，因此，与内燃机的真实油耗相比，如果内燃机通道16和回流支路15的温度升高，回流的体积会增加，这样就错误地认为内燃机12的油耗降低，反之，如果内燃机通道16和回流支路15的温度降低，回流的体积就减少，这样就会认为内燃机当前的油耗升高。为确定真实的油耗

在油耗测量点测量的表观油耗

必须用一个修正油耗

加以修正，该修正油耗是一个体积流量的微分

的函数，它随温度而变化，当燃油的温度升高，则类似于从回路11压入一部分油到支路22，即在油耗测量点实际显示为减少量；如果燃油的温度降低，则是除了真实的发动机油耗之外附加地经过支路22吸入回路11，因而在测量点24显示为额外的油耗。回路的部分体积的值储存在储存和计算单元25中，并至少包括了在内燃机出口处和支路22之间的回流支路15的值。在与所述的部分体积相关联的回流支路(TA1，TA2)、进流支路(TV1，TV2)、内燃机(TM)、旁路(TB)以及温度调节单元(TA)中都设有温度测量点。通过各个部分体积的与时间相关的温度变化量可用温度系数α来计算与时间相关的体积变化量： $\mathrm{\δ}\stackrel{\·}{V}=\mathrm{\δ}\stackrel{\·}{T}\×\mathrm{\α}\×V;$ 通过与时间相关的体积变化量和密度ρ，得到修正的油耗 $\stackrel{\·}{m}K=\mathrm{\δ}\stackrel{\·}{V}\×\mathrm{\ρ}.$

标号清单：

11    回路

12    内燃机

13    温度调节单元

14    进流管路

15    回流管路

16    内燃机通道

17    旁路

18    调节支路

19    加热器

20    冷却器

21    循环泵

22  支路

23  油箱

24  油耗测量点

25  储存和计算单元

Claims (8)

1.一种测定内燃机(12)，更具体地说是在试验台上运行的内燃机的油耗的方法，其中，燃油经过一回路供给到内燃机并从所述内燃机排出，一定量的燃油经过一支路(22)从油箱(23)输送到所述回路(11)中，并在所述支路中进行测量，其特征在于：

在所述回路(11)中确定与温度相关的燃油体积变化量，并通过一修正量对在所述支路(22)中测定的油耗量

进行修正，所述的修正量

对应于所述回路中与温度相关的体积变化量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：至少在所述内燃机(12)和所述支路(22)之间的回流管路中测量温度TR1，所述温度TR1与所述回流管路的相应部分体积VR1相关联。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在所述回路(11)中的多个测量点测定燃油的温度，每个测量点都与所述回路的部分体积相关联，将各部分体积中与温度相关的体积变化量加起来以确定总的体积变化量，并从其计算得出所述修正量

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：在所述支路(22)的连接点的后面，所述回路(11)中的燃油被控制成实现恒定的流入温度TA。

5.一种测定内燃机，更具体地说是在试验台上运行的内燃机的油耗的装置，该装置包括：燃油闭合回路(11)，该闭合回路(11)包括作为消耗装置的内燃机(12)；油箱(23)和从所述油箱(23)延伸到回路(11)的支路(22)；以及在所述支路(22)上用于测量油耗的通流量测量装置(24)，其特征在于：

在所述回路(11)中的至少一个温度测量点和储存和计算单元(25)，所述单元与所述通流量测量装置(24)的出口和所述至少一个温度测量点TR1的出口相连接，并且所述单元存储与所述至少一个温度测量点TR1相关联的部分体积VR1，用于计算对应于所述回路中与温度相关的燃油体积变化量的修正量

，并用于通过该对应于所述回路中的体积变化量的修正量

来修正根据在所述通流量测量装置处的通流量测量结果所得的表观油耗量的测量值

。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：在所述回路(11)中设有多个温度测量点(TR1，TR2)，每个温度测量点与所述回路中的部分体积(VR1，VR2)相关联，所述部分体积的值储存在所述储存与计算单元(25)内。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于：在所述支路(22)的入口处的后面，所述回路(11)中还设有燃油冷却器(20)和可选的燃油加热器(19)。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的装置，其特征在于：在所述内燃机与所述支路(22)在所述回路中的入口处之间的所述回路(11)中设有另一燃油冷却器。

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