CN105865796A - 一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置 - Google Patents

一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置 Download PDF

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邬旭宏
张德元
薛隆全
何国庆
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袁晓燕
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Abstract

本发明提供了一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置，包括柴油循环回路和油温控制回路，所述柴油循环回路包括分别与待测发动机的进油口和出油口连接的发动机进油管路和发动机回油管路，所述油温控制回路包括与热交换器连接的冷却水循环回路；所述发动机进油管路包括依次管路连接的高位油箱、精滤、进油循环泵、进油密度计、进油流量计；所述发动机回油管路包括依次管路连接的截止阀、回油密度计、回油流量计、背压阀、缓存罐、抽油泵和高位油箱。相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明进回油管路分别加装了进油密度计、进油流量计和回油密度计、回油流量计，可对发动机的进回油分别测量，通过差计算可获取发动机的实际油耗量。

Description

一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置
技术领域
本发明属于发动机台架试验技术领域，尤其是涉及一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置。
背景技术
柴油消耗作为发动机一项重要指标，在发动机开发、定型、改进等工作时必然会对其进行测量和分析以获取最佳燃油经济性。然而，由于发动机自身供油、喷射等系统配置的不同，导致不同的台架供油要求。第一种，发动机自身不带供油泵，供油需较高的压力，而且回油量较大；第二种，发动机自身带低压油泵，供油需要较低的压力，回油量也较大；第三种，发动机对供油压力比较低，而且没有回油；第四种，发动机对供油压力要求很低，甚至稍微的负值，回油压力要求也很低，回油量也不大，基本上模拟了发动机装车后燃油流动状态。
以上四种除了供油压力要求外，对燃油温度控制也有很高的要求。前三种台架供油要求，相对容易满足。对于第四种的台架供油要求，目前还没有较好的解决办法，采用现有的油耗测量装置，经常会因为空气的混入而测量不准或停止工作，采用浮子油箱和科里利奥油耗仪组合进行测量由于半小时以上的油耗稳定时间，也未能取得令人满意的效果。
本发明旨在研制一种试验室发动机进回油双向油耗测量的装置，实现发动机进、回油耗的分别测量，然后通过二者计算获得发动机各运行工况下的油耗值，以满足低进油压力、低回油压力、低回油量对发动机油耗的测量要求。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置，以实现发动机进、回油耗的分别测量，同时获得发动机各运行工况下的油耗值，以满足低进油压力、低回油压力、低回油量对发动机油耗的测量要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置，包括柴油循环回路和油温控制回路，所述柴油循环回路包括分别与待测发动机的进油口和出油口连接的发动机进油管路和发动机回油管路，所述油温控制回路包括与热交换器连接的冷却水循环回路；
所述发动机进油管路包括依次管路连接的高位油箱、精滤、进油循环泵、进油密度计、进油流量计，所述进油流量计通过热交换器连接待测发动机的进油口；所述进油循环泵的进油管路和出油管路之间还连接有一单向阀；
所述发动机回油管路包括依次管路连接的截止阀、回油密度计、回油流量计、背压阀、缓存罐、抽油泵和高位油箱，所述截止阀的另一端连接待测发动机的出油口；
所述截止阀的入口和进油流量计的出口之间设有由管路连接的止回阀和切换阀；
所述的放气阀连接在待测发动机的进油口的管路上；
所述的背压阀连接至缓存罐的高位。
进一步的，所述油温控制回路还包括水加热器、回水流通阀、水温控制阀和进水温度传感器，所述热交换器的进口连通水加热器，水加热器的进水口连接冷却水进水管路，进水温度传感器设置在冷却水进水管路上；所述热交换器的出口一方面经回水流通阀连接到冷却水进水管路，另一方面经水温控制阀后排出；还有连接所述热交换器的输入和输出端的管路上分别设有换热前温度传感器和换热后温度传感器。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明进回油管路分别加装了进油密度计、进油流量计和回油密度计、回油流量计，可对发动机的进回油分别测量，通过差计算可获取发动机的实际油耗量；进油循环泵不开启时，发动机供油压力仅来自于液体高度产生的压力，可满足发动机低供油压力的要求；发动机回油管路中压力主要来自于背压阀，不会产生太大的压力，从而满足了发动机低回油压力的要求；发动机进回油管路可以通过切换阀连通，实现了发动机回油对进油的补给；切换阀和截止阀同时断开，可满足没有回油发动机的油耗测量要求。
附图说明
构成本发明一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述试验室发动机进回油双向油耗测量装置的原理结构图。
附图标记说明：
高位油箱1、精滤2、进油循环泵3、进油密度计4、进油流量计5、换热前温度传感器6、热交换器7、换热后温度传感器8、回油密度计9、回油流量计10、背压阀11、缓存罐12、抽油泵13、止回阀14、切换阀15、单向阀16、放气阀17、水加热器18、回水流通阀19、水温控制阀20、进水温度传感器21、截止阀22。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置，如图1所示，包括柴油循环回路和油温控制回路，所述柴油循环回路包括分别与待测发动机的进油口和出油口连接的发动机进油管路和发动机回油管路，所述油温控制回路包括热交换器7和与其连接的冷却水循环回路；
所述发动机进油管路包括依次管路连接的高位油箱1、精滤2、进油循环泵3、进油密度计4、进油流量计5，所述进油流量计5通过热交换器7连接待测发动机的进油口，其中所述高位油箱1的低位连接精滤2；所述进油循环泵3的进油管路和出油管路之间还连接有一单向阀16；发动机进油管路安装进油循环泵3，可以根据发动机对供油压力的要求进行调节，以满足对供油压力要求；
所述发动机回油管路包括依次管路连接的截止阀22、回油密度计9、回油流量计10、背压阀11、缓存罐12、抽油泵13和高位油箱1，所述截止阀22的另一端连接待测发动机的出油口；其中背压阀11连接至缓存罐12的高位，可对发动机少量回油先积存在缓存罐12内，积存柴油机达到缓存罐12的上液位时开启抽油泵13，将柴油抽至高位油箱1；
所述截止阀22的入口和进油流量计5的出口之间设有由管路连接的止回阀14和切换阀15，构成的进油补给管路，可以根据需要开启切换阀15使发动机进油管路和发动机回油管路连通。
连接所述待测发动机的进油口的管路上连接放气阀17，所述放气阀17开启可以放掉进油管路中的空气，使进油耗测量更加稳定和准确。
所述发动机回油管路中连接背压阀11，通过一定阻力可使柴油充满管路，避免回油管路进入空气而影响油耗测量。
所述油温控制回路还包括水加热器18、回水流通阀19、水温控制阀20和进水温度传感器21，所述热交换器7的进口连通水加热器18，水加热器18的进水口连接冷却水进水管路，进水温度传感器21设置在冷却水进水管路上；所述热交换器7的出口一方面经回水流通阀19连接到冷却水进水管路，另一方面经水温控制阀20后排出；还有连接所述热交换器7的输入和输出端的柴油管路上分别设有换热前温度传感器6和换热后温度传感器8。所述换热前温度传感器6、换热后温度传感器8、进水温度传感器21所测得柴油和冷却水的温度发送给控制器，控制器计算热量从而控制水加热器18的加热和水温控制阀20的开度以达到油温恒定控制的效果。
当柴油温度达到控制要求时，减小甚至关闭水温控制阀20的开度，并停止水加热器18的加热，使循环水在水加热器18、热交换器7、回水流通阀19之间形成近闭式循环以实现柴油温度的保持；
当柴油温度过高时，开大水温控制阀20的开度，并停止水加热器18的加热，使冷却水快速通过热交换器7，可实现柴油的冷却；
当柴油温度过低时，控制水温控制阀20的开度使冷却水在水加热器18、热交换器7、回水流通阀19之间形成的近闭式循环，并开启水加热器18，可实现柴油的加热。
发动机进油管路和发动机回油管路分别安装了进油密度计4、进油流量计5和回油密度计9、回油流量计10，可以对发动机进回油的柴油消耗进行测量，进油消耗与回油消耗做差运算可得到发动机实际燃油消耗量。
当所述切换阀15和截止阀22断开，可实现没有回油发动机的油耗测量。
当所述切换阀15和截止阀22开启，发动机进回油直接连通，可实现发动机回油对进油的补给。
当所述进油循环泵3不工作，且切换阀15断开，可实现低进油压力、低回油压力、低回油量发动机油耗测量。
测试过程中：发动机需要低进油压力、低回油压力、低回油量工作时，进油循环泵3不开启，切换阀15不开启，发动机进回油经高位油箱1形成闭合回路，进回油双向油耗测量，对二者进行差运算可获得发动机实际油耗量；发动机进回油需要直接连通时，开启切换阀15使发动机回油直接回至发动机进油管路热交换器7前，经温度控制后进入发动机；发动机没有回油时，切断截止阀22和切换阀15，发动机的油耗通过进油管路的测量直接获得；发动机对进油压力有一定的要求时，可开启进油循环泵3以实现对供油压力的控制要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种试验室发动机进回油双向油耗测量装置，其特征在于：包括柴油循环回路和油温控制回路，所述柴油循环回路包括分别与待测发动机的进油口和出油口连接的发动机进油管路和发动机回油管路，所述油温控制回路包括与热交换器(7)连接的冷却水循环回路；
所述发动机进油管路包括依次管路连接的高位油箱(1)、精滤(2)、进油循环泵(3)、进油密度计(4)、进油流量计(5)，所述进油流量计(5)通过热交换器(7)连接待测发动机的进油口；所述进油循环泵(3)的进油管路和出油管路之间还连接有一单向阀(16)；
所述发动机回油管路包括依次管路连接的截止阀(22)、回油密度计(9)、回油流量计(10)、背压阀(11)、缓存罐(12)、抽油泵(13)和高位油箱(1)，所述截止阀(22)的另一端连接待测发动机的出油口；
所述截止阀(22)的入口和进油流量计(5)的出口之间设有由管路连接的止回阀(14)和切换阀(15)；
所述的放气阀(17)连接在待测发动机进油口的管路上；
所述背压阀(11)连接至缓存罐(12)的高位。
2.根据权利要求1所述的试验室发动机进回油双向油耗测量装置，其特征在于：所述油温控制回路还包括水加热器(18)、回水流通阀(19)、水温控制阀(20)和进水温度传感器(21)，所述热交换器(7)的进口连通水加热器(18)，水加热器(18)的进水口连接冷却水进水管路，进水温度传感器(21)设置在冷却水进水管路上；所述热交换器(7)的出口一方面经回水流通阀(19)连接到冷却水进水管路，另一方面经水温控制阀(20)后排出；还有连接所述热交换器(7)的输入和输出端的柴油管路上分别设有换热前温度传感器(6)和换热后温度传感器(8)。
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