CN109945942A - 一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪 - Google Patents

Abstract

一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，包括用于向发动机供油的油路系统、以及用于监控燃油在油路系统中的流动从而得到发动机耗流量的电控系统，油路系统包括油箱、油泵、换热器和两个储油容器，电控系统包括单片机和两个用于分别监测各自的储油容器重力数值的称重传感器，两个储油容器与换热器以及油箱均通过各自的电磁阀连接，单片机根据称重传感器的重力数值控制两个储油容器的电磁阀同步改变通断状态，就会在一个储油容器中的油用尽时使另一个储油容器同时开始向发动机供油，实现了对发动机耗油量的自动连续精确测量，不需要人工控制燃油的供油量和燃油的消耗时间，克服了现有的发动机油耗测量装置的缺陷，结构简单操作简便。

Description

一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪

技术领域

本发明涉及发动机油耗测量领域，尤其涉及一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪。

背景技术

汽车在使用过程中，使用者最为关心的问题就是油耗，汽车发动机的耗油量就是衡量汽车的燃油经济性的重要指标，在汽车发动机出厂前均需要先对发动机进行台架试验，来检测发动机的耗油量等多种指标，以确定汽车及发动机的经济性评价。目前在进行发动机的台架试验时，油耗测量装置大多采用传统的机械式油耗测量装置，而现有的机械式油耗测量装置在工作时，需要人工控制燃油的供油量和燃油的消耗时间，无法实现在长时间内自动连续精确测量发动机油耗的要求，装置较为繁琐且操作不便，需要频繁维护，成本较高，对发动机台架试验中的油耗测量存在不利影响。

发明内容

为解决现有的发动机油耗测量装置无法实现自动连续精确测量的问题，本发明提供了一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，包括用于向发动机供油的油路系统、以及用于监控燃油在油路系统中的流动从而得到发动机耗流量的电控系统，所述油路系统包括油箱、油泵、换热器和两个储油容器，所述油泵的两端分别与油箱和换热器的进油口连接，两个储油容器分别通过各自的一个充油电磁阀与换热器的出油口连接，两个储油容器还分别通过各自的一个供油电磁阀与发动机的进油口连接，充油电磁阀开启时从换热器向储油容器充油的速度大于供油电磁阀开启时从储油容器向发动机供油的速度，发动机的回油口与换热器的进油口连接，两个储油容器还分别通过各自的一个回油电磁阀与换热器的出油口连接；

所述电控系统包括单片机和两个用于分别监测各自的储油容器重力数值的称重传感器，并通过称重传感器将重力数值传递至单片机，以便于单片机根据储油容器的重力数值变化计算得到发动机耗流量；通过单片机控制其中一个储油容器的供油电磁阀和回油电磁阀同时开启，使该储油容器向发动机供油并使发动机的回油经换热后流回该储油容器；当该储油容器中的油量低至无法继续向发动机供油的最低油量时，该储油容器的重力数值达到单片机内的预设最小值，单片机控制该储油容器的供油电磁阀和回油电磁阀同时关闭，并同步控制油泵、该储油容器的充油电磁阀、以及另一个储油容器的供油电磁阀和回油电磁阀同时开启，使换热器开始向该储油容器充油并使另一个储油容器同步开始向发动机供油；当换热器向储油容器中充油达到储油容器的最大油量时，储油容器的重力数值达到单片机内的预设最大值，单片机控制油泵和储油容器的充油电磁阀同时关闭。

优选的，所述换热器的出油口与两个充油电磁阀之间连接有调压阀和燃油滤清器。

优选的，所述换热器的出油口通过溢流电磁阀与油箱连接。

优选的，所述储油容器采用油杯。

优选的，两个油杯的容积相等。

优选的，所述称重传感器采用悬臂梁式称重传感器，所述单片机采用C8051F350单片机。

优选的，两个称重传感器和单片机之间分别连接有各自的一个A/D转换器。

优选的，所述A/D转换器采用HX711A/D转换器芯片。

优选的，所述单片机上连接有用于实时显示发动机耗油量数值的串口屏。

根据上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，在一个储油容器向发动机供油时，通过称重传感器将储油容器的重力数值实时传递至单片机，单片机根据储油容器的重力数值随时间的变化，就能够计算得到发动机耗流量；而在一个储油容器中的油用尽时，单片机能够同时控制多个电磁阀同步改变通断状态，从而使空的储油容器停止向发动机供油并在同一时间使另一个储油容器同步开始向发动机供油，同时使油泵开始从油箱中抽油并送至空的储油容器中，因为向储油容器充油的速度快于从储油容器向发动机供油的速度，所以在另一个供油的储油容器中还有油的时候，空的储油容器就会充满油，单片机控制停止向该储油容器中充油，直到另一个供油的储油容器中的油用尽时，两个储油容器的工作状态再次同步转换，就能实现对发动机耗油量的自动连续精确测量，而不需要人工控制燃油的供油量和燃油的消耗时间，克服了现有的发动机油耗测量装置的缺陷，结构简单操作也极为简便，且成本较低，提高了对发动机进行油耗测量的效率，非常利于对发动机在台架试验中进行油耗测量。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图中标记：1、发动机，2、油箱，3、油泵，4、换热器，5、调压阀，6、燃油滤清器，7、溢流电磁阀，8、充油电磁阀，9、供油电磁阀，10、回油电磁阀，11、储油容器，12、称重传感器，13、A/D转换器，14、单片机，15、串口屏。

具体实施方式

参见附图，具体实施方式如下：

一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，包括用于向发动机1供油的油路系统、以及用于监控燃油在油路系统中的流动从而得到发动机1耗流量的电控系统，油路系统包括油箱2、油泵3、换热器4和两个储油容器11，储油容器11采用油杯，且两个油杯的容积相等，油泵3的两端分别与油箱2和换热器4的进油口连接，两个储油容器11分别通过各自的一个充油电磁阀8与换热器4的出油口连接，两个储油容器11还分别通过各自的一个供油电磁阀9与发动机1的进油口连接，充油电磁阀8开启时从换热器4向储油容器11充油的速度大于供油电磁阀9开启时从储油容器11向发动机1供油的速度。

发动机1的回油口与换热器4的进油口连接，两个储油容器11还分别通过各自的一个回油电磁阀10与换热器4的出油口连接，使发动机1的回油也能得到利用，保证了油耗仪测量结果的精确性，并且能消除发动机1回油中的气泡，换热器4的出油口与两个充油电磁阀8之间还连接有调压阀5和燃油滤清器6，换热器4的出油口还通过溢流电磁阀7与油箱2连接，以避免油泵3的供油量过大。

电控系统包括单片机14和两个用于分别监测各自的储油容器11重力数值的称重传感器12，两个称重传感器12和单片机14之间还分别连接有各自的一个A/D转换器13，在一个储油容器11向发动机1供油时，通过称重传感器12 和A/D转换器13将储油容器11的重力数值实时传递至单片机14，单片机14根据储油容器11的重力数值随时间的变化，就能够计算得到发动机1耗流量。本实施例中称重传感器12采用悬臂梁式称重传感器，其具有无检测零点漂移、性能更加稳定的优点，A/D转换器13采用HX711A/D转换器芯片，单片机14采用C8051F350单片机，单片机14上还连接有能够实时显示发动机1耗油量数值的HMI串口屏15。

在对发动机1的油耗进行测量时，预先对两个储油容器11中充满油，在发动机1启动后，通过单片机14控制其中一个充满油的储油容器11的供油电磁阀9和回油电磁阀10同时开启，使该储油容器11向发动机1供油并使发动机1的回油经换热后流回该储油容器11。

当该储油容器11中的油量低至无法继续向发动机1供油的最低油量时，该储油容器11的重力数值就会达到单片机14内的预设最小值，单片机14控制该储油容器11的供油电磁阀9和回油电磁阀10同时关闭，并同步控制油泵3、该储油容器11的充油电磁阀8、以及另一个储油容器11的供油电磁阀9和回油电磁阀10同时开启，使换热器4开始向该储油容器11充油并使另一个储油容器11同步开始向发动机1供油。

因为充油电磁阀8开启时从换热器4向储油容器11充油的速度大于供油电磁阀9开启时从储油容器11向发动机1供油的速度，所以从换热器4向储油容器11充油的速度会快于从储油容器11向发动机1供油的速度，因此在另一个供油的储油容器11中还有油的时候，空的储油容器11就会充满油，充满油的储油容器11的重力数值就会达到单片机14内的预设最大值，单片机14控制油泵3和储油容器11的充油电磁阀8同时关闭，即停止向储油容器11充油，直到另一个供油的储油容器11中的油用尽时，两个储油容器11的工作状态再次同步转换，就能实现对发动机1耗油量的自动连续精确测量，而不需要人工控制燃油的供油量和燃油的消耗时间，克服了现有的发动机油耗测量装置的缺陷，操作简便可靠，成本较低。

Claims (9)

1.一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：包括用于向发动机（1）供油的油路系统、以及用于监控燃油在油路系统中的流动从而得到发动机（1）耗流量的电控系统，所述油路系统包括油箱（2）、油泵（3）、换热器（4）和两个储油容器（11），所述油泵（3）的两端分别与油箱（2）和换热器（4）的进油口连接，两个储油容器（11）分别通过各自的一个充油电磁阀（8）与换热器（4）的出油口连接，两个储油容器（11）还分别通过各自的一个供油电磁阀（9）与发动机（1）的进油口连接，充油电磁阀（8）开启时从换热器（4）向储油容器（11）充油的速度大于供油电磁阀（9）开启时从储油容器（11）向发动机（1）供油的速度，发动机（1）的回油口与换热器（4）的进油口连接，两个储油容器（11）还分别通过各自的一个回油电磁阀（10）与换热器（4）的出油口连接；

所述电控系统包括单片机（14）和两个用于分别监测各自的储油容器（11）重力数值的称重传感器（12），并通过称重传感器（12）将重力数值传递至单片机（14），以便于单片机（14）根据储油容器（11）的重力数值变化计算得到发动机（1）耗流量；通过单片机（14）控制其中一个储油容器（11）的供油电磁阀（9）和回油电磁阀（10）同时开启，使该储油容器（11）向发动机（1）供油并使发动机（1）的回油经换热后流回该储油容器（11）；当该储油容器（11）中的油量低至无法继续向发动机（1）供油的最低油量时，该储油容器（11）的重力数值达到单片机（14）内的预设最小值，单片机（14）控制该储油容器（11）的供油电磁阀（9）和回油电磁阀（10）同时关闭，并同步控制油泵（3）、该储油容器（11）的充油电磁阀（8）、以及另一个储油容器（11）的供油电磁阀（9）和回油电磁阀（10）同时开启，使换热器（4）开始向该储油容器（11）充油并使另一个储油容器（11）同步开始向发动机（1）供油；当换热器（4）向储油容器（11）中充油达到储油容器（11）的最大油量时，储油容器（11）的重力数值达到单片机（14）内的预设最大值，单片机（14）控制油泵（3）和储油容器（11）的充油电磁阀（8）同时关闭。

2.根据权利要求1所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：所述换热器（4）的出油口与两个充油电磁阀（8）之间连接有调压阀（5）和燃油滤清器（6）。

3.根据权利要求1所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：所述换热器（4）的出油口通过溢流电磁阀（7）与油箱（2）连接。

4.根据权利要求1所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：所述储油容器（11）采用油杯。

5.根据权利要求4所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：两个油杯的容积相等。

6.根据权利要求1所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：所述称重传感器（12）采用悬臂梁式称重传感器，所述单片机（14）采用C8051F350单片机。

7.根据权利要求6所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：两个称重传感器（12）和单片机（14）之间分别连接有各自的一个A/D转换器（13）。

8.根据权利要求7所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：所述A/D转换器（13）采用HX711A/D转换器芯片。

9.根据权利要求1所述的一种减量式自动连续测量的发动机试验台架油耗仪，其特征在于：所述单片机（14）上连接有用于实时显示发动机（1）耗油量数值的串口屏（15）。