CN111102035A - 一种发动机机油消耗量实时测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机机油消耗量实时测试方法，涉及发动机检测的技术领域，解决了现有技术测试准确度低且误差大的技术问题。该方法包括：往发动机中添加机油，并将所述发动机中的液位实时进行反馈，启动所述发动机进行测试；重复如下过程直至测试完成：根据所述发动机中初始的液位实时为发动机补充测试过程中所消耗的机油，以使所述发动机中的机油保持初始的液位，并实时监控补充的机油量；测试结束，输出对所述机油量的监控数据。本发明还公开了一种发动机机油消耗量实时测试装置。本发明结构简单，无需油泵、变频器等设备，使用时也无需进行复杂的标定工作，使用简单，且测试准确度高、测试误差小。
Description
技术领域
本发明涉及发动机检测的技术领域，更具体地说，它涉及一种发动机机油消耗量实时测试方法及装置。
背景技术
机油消耗量是发动机的重要指标之一，新开发的发动机都要进行机油消耗量测试。目前主流的测试方法为放油称重法，具体方法是先称重待加入发动机的机油重量，然后将机油加入发动机内，并使发动机在规定的工况下以及在规定的时间内运行；发动机运行完毕后再将机油放出称重。加入的机油重量减去放出的重量即是该发动机在规定工况下的机油消耗量。
但采用放油称重方法测得的结果误差较大，原因主要有：1、该方法存在多个人工操作环节，而人员操作的不规范会引入误差；2、短时间内机油消耗量占加入发动机的机油总量比重较小(约2％)，这就意味着需采用大量程高精度的量具称重，而大量程的量具一般精度都不高，这会对结果造成干扰，测试过程中机油消耗量越小称重法测的结果越不准确；3、机油在发动机油道内、摩擦副表面、齿轮齿隙、油底壳内有不同程度的残留，这些会造成偶然误差。
中国专利说明书CN103674149A号公开了一种机油消耗量实时测量仪及其测量方法，它包括油壶、电子称、变频吸油泵组件、变频回油泵组件和监控计算机，吸油泵变频器和回油泵变频器以及电子称分别与监控计算机控制连接，通过监控计算机控制所述吸油泵变频器和回油泵变频器的频率来调节所述吸油泵电机和回油泵电机的转速，进而控制吸油泵和回油泵的泵油，对油底壳进行液位平衡调节，并通过监控计算机和电子称实时监控油壶重量曲线变化规律。
该公开文件虽然能够实时测量发动机的机油消耗，但其存在以下缺陷：1、该发明结构复杂，需采用两个专用油泵以及两个变频器进行控制以保持发动机油底壳内的油量恒定，成本较高；2、由于不同发动机机油消耗量不一样，测试不同发动机机油耗前必然要对变频器的控制频率进行大量标定，否则无法确保油底壳油量恒定；3、发动机在运转过程中油底壳的机油由于曲柄的搅动液位处于剧烈波动状态，并非恒定，故该发明所述的吸油泵可能吸空，从而导致吸回到油壶中的油量发生波动变化从而引起测量误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，本发明的目的一是提供一种发动机机油消耗量实时测试方法，测试准确度高，且测试误差小。
本发明的目的二是提供一种发动机机油消耗量实时测试装置，测试准确度高，且测试误差小。
为实现上述目的一，本发明提供了一种发动机机油消耗量实时测试方法，包括如下步骤：
步骤一、往发动机中添加机油，并将所述发动机中的液位实时进行反馈，启动所述发动机进行测试；
步骤二、重复如下过程直至测试完成：
根据所述发动机中初始的液位实时为发动机补充测试过程中所消耗的机油，以使所述发动机中的机油保持初始的液位，并实时监控补充的机油量；
步骤三、测试结束，输出对所述机油量的监控数据。
作进一步的改进，在步骤一中，所述将发动机中的液位实时进行反馈，包括：
通过第一供油组件与所述发动机的油底壳相连通，以使所述第一供油组件和油底壳构成U型管结构。
进一步的，在步骤二中，所述根据发动机中初始的液位实时为发动机补充测试过程中所消耗的机油，包括：
通过设在所述第一供油组件上方的第二供油组件对第一供油组件内的机油进行及时的补充，以使所述油底壳中的机油始终保持初始的液位，其中，所述第二供油组件的出油口刚好没入第一供油组件的液面；
所述实时监控补充的机油量，包括：
实时监控所述第二供油组件的重量，并将所述重量实时进行显示。
更进一步的，在步骤三中，所述输出对机油量的监控数据，包括：
将所有获取到的所述重量的值绘制成重量变化曲线，并输出所述重量变化曲线以得到第二供油组件的重量变化规律，所述第二供油组件的重量变化规律即为发动机的机油量消耗规律。
为实现上述目的二，本发明提供了一种发动机机油消耗量实时测试装置，包括第一供油组件、第二供油组件、升降组件和监控组件，所述第一供油组件的底部与油底壳的底部连通，且所述第一供油组件的液面高度与油底壳的液面高度一致，所述第二供油组件安装在升降组件上，且所述第二供油组件位于第一供油组件的上方，所述第二供油组件还与第一供油组件连通，且所述第二供油组件的出油端口没入第一供油组件的液面，所述第一供油组件安装在升降组件上；
所述监控组件用于实时监控第二供油组件的重量，并输出监控数据。
作进一步的改进，所述第一组件包括油杯，所述油杯安装在升降组件上，所述油杯的底部通过连通管与油底壳的底部连通，且所述油杯的液面高度与油底壳的液面高度一致；
所述第二组件包括油罐，所述油罐安装在升降组件上，且所述油罐位于油杯的上方，所述油罐的下方设有插入到油杯内部的出油管，所述出油管的端口没入油杯的液面。
进一步的，所述油罐的顶部设有一加油孔，所述加油孔上设有用于密封加油孔的密封盖，所述出油管上设有阀门。
更进一步的，所述出油管下方的管壁上设有一出油孔，所述出油孔位于阀门的下方，所述出油孔刚好没入油杯的液面。
更进一步的，所述监控组件包括显示屏、计算机和重力传感器，所述油罐通过重力传感器安装在升降组件上，所述重力传感器与显示屏电气连接，所述显示屏与计算机电气连接；
所述重力传感器用于实时检测油罐的重量变化，并生成重量信号；
所述显示屏用于实时读取重力传感器的重量信号，并将所述重量信号的值进行显示，同时还根据所述重量信号生成相应的模拟信号；
所述计算机用于实时采集模拟信号，并将所采集到的所述模拟信号绘制成重量变化曲线以实时监控油罐的重量变化规律，所述油罐的重量变化规律即为发动机机油消耗规律。
更进一步的，所述升降组件包括支撑座、升降器和支撑架，所述升降器安装在支撑座上，所述支撑架安装在升降器上，所述油杯安装在支撑架的下侧，所述油罐通过重力传感器安装在支撑架的顶部。
有益效果
本发明的优点在于：通过第一供油组件与油底壳的底部相连通，使第一供油组件和油底壳构成一个U型管结构，再在第一供油组件的上方设一用于为第一供油组件以及油底壳供油的第二供油组件及时对油耗进行补充，使第一供油组件以及油底壳的液面高度不变，即第二供油组件减少的机油量为发动机机油的消耗量。通过监控组件对第二供油组件重量的检测，并将并输出监控数据，实现了对发动机油消耗量的监控及测试。本装置结构简单，无需油泵、电机、变频器等设备，使用时也无需进行复杂的标定工作，使用简单；同时通U型管结构还可有效的避免油底壳内机油波动对测试的影响，可更加精准的反应油底壳机油液位，从而提高机油消耗量的测量准确度；另外，本装置还不会因有回流问题而导致第二供油组件的重量波动而造成测量误差。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的使用步骤框架示意图。
其中：1-油底壳、2-发动机、3-油杯、4-连通管、5-油罐、6-出油管、7-密封盖、8-阀门、9-出油孔、10-重力传感器、11-显示屏、12-支撑座、13-升降器、14-支撑架。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
参阅图1，本发明的一种发动机机油消耗量实时测试方法，包括如下步骤：
步骤一：往发动机2中添加机油，并将发动机2中的液位实时进行反馈，启动发动机2进行测试。具体的，在该步骤中，将发动机2中的液位实时进行反馈，包括：通过第一供油组件与发动机2的油底壳1相连通，以使第一供油组件和油底壳1构成U型管结构。根据U型管结构的液位平衡原理，使第一供油组件中的液位与油底壳1中的液位高度一致，实现了实时的将油底壳1中的液位进行反馈。
步骤二：重复如下过程直至测试完成：根据发动机2中初始的液位实时为发动机2补充测试过程中所消耗的机油，以使发动机2中的机油保持初始的液位，并实时监控补充的机油量。具体的，在该步骤中，根据发动机2中初始的液位实时为发动机2补充测试过程中所消耗的机油，包括：通过设在第一供油组件上方的第二供油组件对第一供油组件内的机油进行及时的补充，以使油底壳1中的机油始终保持初始的液位。其中，第二供油组件的出油口刚好没入第一供油组件的液面。而实时监控补充的机油量，则包括：实时监控第二供油组件的重量，并将重量实时进行显示，同时还实时绘制重量变化曲线。
综上所述，本方法通过由第一供油组件和油底壳1构成的U型管结构，利用U型管结构的液位平衡原理使油底壳1的液位保持恒定。当油底壳1内的机油被消耗时，油底壳1的液位下降，因U型管结构的液位平衡原理，第一供油组件中的液位也随着油底壳1的液位下降。当第一供油组件的液位低于第二供油组件的出油口时，空气会进入到第二供油组件中，并使第二供油组件内的气压增大。外界大气压力无法托住第二供油组件中的机油而流出至第一供油组件中，保持油底壳1与第一供油组件的液位恒定，即发动机2消耗掉的机油量为第二供油组件中机油的减少量。因此，仅需对第二供油组件的重量监测即可实现对发动机2消耗掉的机油量的监测。
步骤三：测试结束，输出对机油量的监控数据。具体的，在该步骤中，输出对机油量的监控数据，包括：将所有获取到的重量的值绘制成重量变化曲线，并输出重量变化曲线以得到第二供油组件的重量变化规律，第二供油组件的重量变化规律即为发动机2的机油量消耗规律。
在对发动机2进行测试的过程中，因发动机2的运转使油底壳1液位波动大，本方法通过利用U型管结构液位平衡的原理，将油底壳1液位引出至外接的第一供油组件中，通过第一供油组件的缓冲作用，使引出的液位不随着油底壳1中的液位波动，可更加精准的反应油底壳1机油液位，从而提高了对机油消耗量测量的准确度。同时，发动机2消耗机油并使油底壳1的液位下降时，第二供油组件中的机油会自动流出以对油底壳1内的机油进行补充，保持油底壳1液位恒定。本方法无需抽油泵及回油泵不停的供油回油以保持油底壳1液位，且无回流机油，不会因有回流的问题而导致供油组件的重量波动，从而造成测量的误差。
一种发动机机油消耗量实时测试装置，包括第一供油组件、第二供油组件、升降组件和监控组件。第一供油组件的底部与油底壳1的底部连通，且第一供油组件的液面高度与油底壳1的液面高度一致。第二供油组件安装在升降组件上，且第二供油组件位于第一供油组件的上方，第二供油组件还与第一供油组件连通，且第二供油组件的出油端口没入第一供油组件的液面，第一供油组件安装在升降组件上。其中，升降组件用于调节第一供油组件和第二供油组件，以使第二供油组件位于第一供油组件内的出油口刚好没入第一供油组件的液面。监控组件用于实时监控第二供油组件的重量，并输出监控数据。
本实施例中，第一组件包括油杯3。其中，油杯3为透明圆筒状，可以方便查看机油液位的高度。油杯3安装在升降组件上，油杯3的底部通过连通管4与油底壳1的底部连通，且油杯3的液面高度与油底壳1的液面高度一致。具体的，连通管4为软管，连通管4可以直接通过油底壳1上的放油螺栓安装孔与油底壳1螺纹连接，无需在油底壳1上再加工多余的孔，使用方便、安装快捷。利用U型管液位平衡原理，将油底壳1液位引出至外接的油杯3中，通过连通管4的缓冲作用，引出的机油液位不会随着油底壳1中的机油波动，可更加精准的反应油底壳1机油液位，从而提高机油消耗量的测量准确度。
第二供油组件包括油罐5。其中，油罐5为透明圆筒罐，可以方便的查看机油液位的高度及容量。油罐5安装在升降组件上，且油罐5位于油杯3的上方，油罐5的下方设有插入到油杯3内部的出油管6，出油管6的端口没入油杯3的液面。油罐5的顶部设有一加油孔，加油孔上设有用于密封加油孔的密封盖7，出油管6上设有阀门8。在加油时，先将阀门8关闭，然后将机油从加油孔往油罐5中添加，加满后将密封盖7盖好，使油罐5中的机油处于密封状态。出油管6下方的管壁上设有一出油孔9，出油孔9位于阀门8的下方，出油孔9刚好没入油杯3的液面。通过在出油管6上设出油孔9，使油罐5更准确稳定的为油杯3以及油底壳1进行机油补充。发动机2机油消耗后，油底壳1液位下降，油罐5会自动会流出机油进行补充，以保持油底壳1的液位恒定，即无需抽油泵及回油泵不停的供油回油保持油底壳1的液位，也无需机油流回至油罐5，本实施例中的油罐5重量只会减轻，不会因回流的问题而导致油罐5的重量波动，使本装置的测量误差小、准确度高。
监控组件包括显示屏11、计算机和重力传感器10。油罐5通过重力传感器10安装在升降组件上，重力传感器10与显示屏11电气连接，显示屏11与计算机电气连接。具体的，重力传感器10用于实时检测油罐5的重量变化，并生成重量信号；显示屏11用于实时读取重力传感器10的重量信号，并将重量信号的值进行显示，同时还根据重量信号生成相应的模拟信号；计算机用于实时采集模拟信号，并将所采集到的模拟信号绘制成重量变化曲线以实时监控油罐5的重量变化规律，油罐5的重量变化规律即为发动机2机油消耗规律。
本实施例的升降组件包括支撑座12、升降器13和支撑架14。升降器13安装在支撑座12上，支撑架14安装在升降器13上，油杯3安装在支撑架14的下侧，油罐5通过重力传感器10安装在支撑架14的顶部。即油罐5通过重力传感器10吊装在支撑架14的顶部，使油罐5的整体重量完全可以为重力传感器10所检测到，大大的提高了对机油消耗的测量精度。其中，升降器13为液压杆，通过液压杆可调节油罐5以及油杯3的高度，进而调节油罐5出油管6上的出油孔9刚好没入油杯3中机油的液面；另外，通过液压杆对油罐5以及油杯3高度的调节，还可使本装置适应不同高度的发动机2，使本装置的适用范围更广。
参阅图2，本装置在使用时，其步骤如下：
第一步：将本装置安装放置好，然后将连通管4与油底壳1连接好，再往发动机2中添加入适量的机油，保证油杯3内也存有一定高度的机油；
第二步：关闭油罐5出油管6上的阀门8，通过加油孔往油罐5内加满机油，并使用密封盖7将加油孔密封好；
第三步：根据出油孔9位于油杯3内的高度，通过升降器13调节油罐5以及油杯3的高度，使出油孔9刚好没入油杯3中的机油液面；
第四步：打开阀门8，并使发动机2进入运转试验状态，观察显示屏11上显示的重量值或计算机上的重量变化曲线即可对发动机2的机油消耗量进行监测；
第五步：发动机2停机，并关闭阀门8，测试结束。
本发明的工作原理是：发动机2在稳定工况运转测试时，油底壳1内的机油因消耗而变少，其液面会下降。根据U型管结构液位平衡原理，油杯3内的液位也会随之下降。因出油孔9刚好没入油杯3内机油的液面，所以油杯3内机油下降后使得出油孔9的部分露出油面。此时会有部分空气通过出油孔9进入油罐5，油罐5进入空气后会使得其内部气压增加，外界大气压力无法托住油罐5中的机油，此时油罐5中的机油会流入油杯3中，以补充发动机2消耗掉的机油。当油杯3中机油的液位再次上升至淹没出油孔9后，油罐5内的机油停止流出，从而使油底壳1内的机油保持恒定。即在对发动机2测试时，发动机2所消耗的机油完全是通过油罐5进行补充，油底壳1以及油杯3内的机油量并无发生变化，所以油罐5中机油减少的量即为发动机2的机油消耗量。又因油罐5是通过重力传感器10吊装在支撑架14上，所以油罐5的重量会实时的被重力传感器10获取。重力传感器10将重量信号传送至显示屏11，显示屏11将接收到的重量信号的值进行显示，以便于测试人员可直观的监测发动机2对机油的消耗情况。另外，显示屏11还根据重量信号生成相应的模拟信号，计算机采集该模拟信号，并将所采集到的模拟信号绘制成重量变化曲线。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (10)
1.一种发动机机油消耗量实时测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、往发动机(2)中添加机油，并将所述发动机(2)中的液位实时进行反馈，启动所述发动机(2)进行测试；
步骤二、重复如下过程直至测试完成：
根据所述发动机(2)中初始的液位实时为发动机(2)补充测试过程中所消耗的机油，以使所述发动机(2)中的机油保持初始的液位，并实时监控补充的机油量；
步骤三、测试结束，输出对所述机油量的监控数据。
2.根据权利要求1所述的一种发动机机油消耗量实时测试方法，其特征在于，在步骤一中，所述将发动机(2)中的液位实时进行反馈，包括：
通过第一供油组件与所述发动机(2)的油底壳(1)相连通，以使所述第一供油组件和油底壳(1)构成U型管结构。
3.根据权利要求2所述的一种发动机机油消耗量实时测试方法，其特征在于，在步骤二中，所述根据发动机(2)中初始的液位实时为发动机(2)补充测试过程中所消耗的机油，包括：
通过设在所述第一供油组件上方的第二供油组件对第一供油组件内的机油进行及时的补充，以使所述油底壳(1)中的机油始终保持初始的液位，其中，所述第二供油组件的出油口刚好没入第一供油组件的液面；
所述实时监控补充的机油量，包括：
实时监控所述第二供油组件的重量，并将所述重量实时进行显示。
4.根据权利要求3所述的一种发动机机油消耗量实时测试方法，其特征在于，在步骤三中，所述输出对机油量的监控数据，包括：
将所有获取到的所述重量的值绘制成重量变化曲线，并输出所述重量变化曲线以得到第二供油组件的重量变化规律，所述第二供油组件的重量变化规律即为发动机(2)的机油量消耗规律。
5.一种发动机机油消耗量实时测试装置，其特征在于，包括第一供油组件、第二供油组件、升降组件和监控组件，所述第一供油组件的底部与油底壳(1)的底部连通，且所述第一供油组件的液面高度与油底壳(1)的液面高度一致，所述第二供油组件安装在升降组件上，且所述第二供油组件位于第一供油组件的上方，所述第二供油组件还与第一供油组件连通，且所述第二供油组件的出油端口没入第一供油组件的液面，所述第一供油组件安装在升降组件上；
所述监控组件用于实时监控第二供油组件的重量，并输出监控数据。
6.根据权利要求5所述的一种发动机机油消耗量实时测试装置，其特征在于，所述第一组件包括油杯(3)，所述油杯(3)安装在升降组件上，所述油杯(3)的底部通过连通管(4)与油底壳(1)的底部连通，且所述油杯(3)的液面高度与油底壳(1)的液面高度一致；
所述第二组件包括油罐(5)，所述油罐(5)安装在升降组件上，且所述油罐(5)位于油杯(3)的上方，所述油罐(5)的下方设有插入到油杯(3)内部的出油管(6)，所述出油管(6)的端口没入油杯(3)的液面。
7.根据权利要求6所述的一种发动机机油消耗量实时测试装置，其特征在于，所述油罐(5)的顶部设有一加油孔，所述加油孔上设有用于密封加油孔的密封盖(7)，所述出油管(6)上设有阀门(8)。
8.根据权利要求7所述的一种发动机机油消耗量实时测试装置，其特征在于，所述出油管(6)下方的管壁上设有一出油孔(9)，所述出油孔(9)位于阀门(8)的下方，所述出油孔(9)刚好没入油杯(3)的液面。
9.根据权利要求6所述的一种发动机机油消耗量实时测试装置，其特征在于，所述监控组件包括显示屏(11)、计算机和重力传感器(10)，所述油罐(5)通过重力传感器(10)安装在升降组件上，所述重力传感器(10)与显示屏(11)电气连接，所述显示屏(11)与计算机电气连接；
所述重力传感器(10)用于实时监测油罐(5)的重量变化，并生成重量信号；
所述显示屏(11)用于实时读取重力传感器(10)的重量信号，并将所述重量信号的值进行显示，同时还根据所述重量信号生成相应的模拟信号；
所述计算机用于实时采集模拟信号，并将所采集到的所述模拟信号绘制成重量变化曲线以实时监控油罐(5)的重量变化规律，所述油罐(5)的重量变化规律即为发动机(2)机油消耗规律。
10.根据权利要求9所述的一种发动机机油消耗量实时测试装置，其特征在于，所述升降组件包括支撑座(12)、升降器(13)和支撑架(14)，所述升降器(13)安装在支撑座(12)上，所述支撑架(14)安装在升降器(13)上，所述油杯(3)安装在支撑架(14)的下侧，所述油罐(5)通过重力传感器(10)安装在支撑架(14)的顶部。
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