CN114295168A - 一种发动机机油耗测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机性能测试技术领域，公开了一种发动机机油耗测量装置及测量方法，发动机机油耗测量装置包括被测发动机和排油管道。被测发动机包括能够容纳润滑油的发动机油底壳，发动机油底壳上设置有贯通的润滑油排放孔；排油管道可拆卸连接发动机油底壳，其一端连通润滑油排放孔，其自由端位于发动机油底壳内，自由端与发动机油底壳底面之间的高度等于被测发动机的润滑油理论液面高度，润滑油理论液面高度能维持工作油耗，排油管道能选择性排出润滑油。本发明的发动机机油耗测量装置，可消除外部环境影响，使油耗测量数值波动更小，测量精度高；测量方法使用上述发动机机油耗测量装置，能够节省时间成本和测试成本，提高测量准确性。

Description

一种发动机机油耗测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及发动机性能测试技术领域，尤其涉及一种发动机机油耗测量装置及测量方法。

背景技术

乘用车动力系统各个部件的排放性能与发动机的机油耗水平密切相关，一方面，较高的润滑油消耗会使发动机的燃烧室气体燃烧不充分，导致积碳增多，从而使尾气排放污染变严重，另一方面，较高的汽车机油耗会使动力性能下降，因此发动机的机油耗水平一直都是发动机厂家最关心的问题之一。但是，机油耗的测量一般很难准确。传统的发动机机油耗测量利用发动机台架，运行目标工况一定时间，通过重力放油法，计量加油前后两次的重量差值来计算发动机当前工况的机油耗。在实际操作过程中，重力放油受到润滑油温度、环境温度、放油时间、润滑油挂壁量等因素的影响巨大，其中最重要的就是发动机各个部件在停机的瞬间表面附着的润滑油量是不同的，导致油底壳的润滑油量波动，从而影响最后称重的结果，因此发动机厂在利用发动机台架测量机油耗时，都会反复进行几次排除掉误差波动以保证数值的准确性，测量效率较低，测量成本高。而在整车道路测试过程中，由于车辆的可移动性，导致机油耗的测量更是难上加难，诸多变量导致机油耗的测量值波动极大，传统的重力放油测量方法得到的数值没有参考价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机机油耗测量装置及测量方法，使得油耗测量数值波动更小，测量精度高，节省时间成本和测试成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种发动机机油耗测量装置，包括：

被测发动机，所述被测发动机包括发动机油底壳，所述发动机油底壳能够容纳润滑油，所述发动机油底壳上设置有润滑油排放孔，所述润滑油排放孔贯通所述发动机油底壳；

排油管道，所述排油管道可拆卸连接于所述发动机油底壳，所述排油管道的一端连通所述润滑油排放孔，所述排油管道的自由端位于所述发动机油底壳内，所述自由端与所述发动机油底壳的底面之间的高度等于所述被测发动机的润滑油理论液面高度，所述润滑油理论液面高度能够维持所述被测发动机工作油耗，所述排油管道能够选择性排出所述润滑油。

作为本发明的一种优选结构，所述润滑油排放孔设置于所述底面，所述排油管道垂直于所述底面。

作为本发明的一种优选结构，还包括控制阀门，所述控制阀门设置于所述排油管道上，所述控制阀门被配置为控制所述排油管道的关闭。

作为本发明的一种优选结构，所述被测发动机还包括长度调节组件，所述长度调节组件连接于所述润滑油排放孔，所述长度调节组件被配置为调节所述自由端与所述底面之间的高度。

作为本发明的一种优选结构，所述排油管道上设置有多个刻度值，所述刻度值被配置为显示所述发动机油底壳内的所述润滑油的油量。

作为本发明的一种优选结构，所述发动机机油耗测量装置还包括测试车辆，所述被测发动机设置于所述测试车辆上，所述测试车辆能够搭载所述被测发动机进行实际道路的路试试验。

另一方面，提供一种测量方法，应用于上述的发动机机油耗测量装置，包括以下步骤：

步骤S1、向被测发动机的发动机油底壳内加注润滑油，启动所述被测发动机进行怠速热机；

步骤S2、保持所述被测发动机为怠速状态，继续向所述发动机油底壳内加注所述润滑油，直至所述润滑油的深度与排油管道的自由端平齐；

步骤S3、控制所述被测发动机停机，并继续向所述发动机油底壳内加注质量为M1的所述润滑油；

步骤S4、启动测试车辆，所述测试车辆搭载所述被测发动机进行路试试验；

步骤S5、所述路试试验结束，启动所述被测发动机进行怠速热机，打开所述排油管道排出多余所述润滑油，称量多余所述润滑油的质量，记为M2。

作为本发明的一种优选的实施方案，所述步骤S1具体包括如下步骤：

步骤S11、打开排油管道，向所述发动机油底壳内加注润滑油，直至所述润滑油从所述排油管道中流出；

步骤S12、启动所述被测发动机进行怠速热机。

作为本发明的一种优选的实施方案，所述步骤S2具体包括如下步骤：

步骤S21、测量所述润滑油的油温，直至所述油温满足要求；

步骤S22、保持所述被测发动机为怠速状态，继续向所述发动机油底壳内加注所述润滑油，直至所述润滑油从所述排油管道中流出；

步骤S23、关闭所述排油管道。

作为本发明的一种优选的实施方案，在所述步骤S5之后还包括：

步骤S6、计算M1-M2的数值，作为所述被测发动机的机油耗。

本发明的有益效果：

本发明所提供的发动机机油耗测量装置，排油管道能够选择性排出润滑油，机油耗试验开始前，打开排油管道并启动被测发动机怠速运行，直至润滑油达到稳定温度后，在怠速状态下继续向发动机油底壳内加注润滑油，直至润滑油通过排油管道流出为止，此时控制被测发动机停机，关闭排油管道并继续向发动机油底壳内加注质量为M1的润滑油。当试验结束后，保持被测发动机怠速热机状态，打开排油管道排除部分多余润滑油，进行试验前后称重对比，即可得到被测发动机机油耗。由于润滑油的两次计重过程中，被测发动机均处于怠速的热平衡状态，润滑油油温稳定，能够最大程度消除润滑油挂壁、环境温度、润滑油温度对机油耗测量的影响，使得测量数值波动更小，测量精度高；而且，不需要放出全部润滑油，保证发动机油底壳内有定量的润滑油供被测发动机运行，节省时间成本和测试成本，试验效率高。

本发明所提供的测量方法，应用上述的发动机机油耗测量装置，能够最大程度的消除润滑油挂壁、环境温度、润滑油温度对机油耗测量的影响，使得测量数值波动更小，测量精度高；节省时间成本和测试成本，试验效率高。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的发动机机油耗测量装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的测量方法的流程示意图。

图中：

1、被测发动机；11、发动机油底壳；111、润滑油排放孔；112、底面；12、润滑油添加口；

2、排油管道；21、自由端；

3、控制阀门；

100、润滑油。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种发动机机油耗测量装置，包括被测发动机1和排油管道。被测发动机1包括发动机油底壳11，发动机油底壳11能够容纳润滑油100，发动机油底壳11上设置有润滑油排放孔111，润滑油排放孔111贯通发动机油底壳11。排油管道2可拆卸连接于发动机油底壳11，排油管道2的一端连通润滑油排放孔111，排油管道2的自由端21位于发动机油底壳11内，自由端21与发动机油底壳11的底面112之间的高度等于被测发动机1的润滑油理论液面高度，润滑油理论液面高度能够维持被测发动机1工作油耗，其实际数值根据被测发动机1的参数确定，本实施例在此不作限制。本发明实施例的排油管道2能够选择性排出润滑油100，机油耗试验开始前，打开排油管道2，首先启动被测发动机1怠速运行，直至润滑油100达到稳定温度后，在怠速状态下继续向发动机油底壳11内加注润滑油100，直至润滑油100通过排油管道2流出为止，此时控制被测发动机1停机，关闭排油管道2并继续向发动机油底壳11内加注质量为M1的润滑油100；M1的具体数量根据试验强度和时长要求进行设定。当试验结束后，保持被测发动机1怠速热机状态，打开排油管道2排除部分多余润滑油100，进行试验前后称重对比，即可得到本次试验的被测发动机1油耗。由于润滑油100的两次计重过程中，被测发动机1均处于怠速的热平衡状态，润滑油100油温稳定，能够最大程度消除润滑油挂壁、环境温度、润滑油温度对机油耗测量的影响，使得测量数值波动更小，测量精度高；而且，不需要放出全部润滑油100，保证发动机油底壳11内有定量的润滑油100供被测发动机1运行，节省时间成本和测试成本，试验效率高。

更进一步地，被测发动机1还包括润滑油添加口12，通过润滑油添加口12能向发动机油底壳11内加注润滑油100，便于控制润滑油100的加注量。润滑油添加口12的具体位置不作限制，可根据被测发动机1的结构进行选择。

进一步地，如图1所示，润滑油排放孔111设置于底面112，具体来说，可设置于底面112的边角位置，便于加工；排油管道2垂直于底面112。排油管道2在发动机油底壳11内的长度等于润滑油理论液面高度，便于控制润滑油100在发动机油底壳11内的添加量。而且，垂直设置的排油管道2便于排出多余的润滑油100，缩短排放时间，测量值更为准确，试验效率更高。更进一步地，排油管道2上设置有多个刻度值，刻度值被配置为显示发动机油底壳11内的润滑油100的油量。通过不同的刻度值，可以准确知道发动机油底壳11内的润滑油100的油量，便于控制需要注入的润滑油100的油量。

进一步地，本实施例的发动机机油耗测量装置还包括控制阀门3，控制阀门3设置于发动机油底壳11外的排油管道2上，控制阀门3被配置为控制排油管道2的关闭。通过控制阀门3，能实现排油管道2快速的打开和关闭，控制结构简单。控制阀门3的具体结构和安装方式为本领域内的现有技术，本实施例在此不作限制。

进一步地，被测发动机1还包括长度调节组件(图中未示出)，长度调节组件连接于润滑油排放孔111，长度调节组件被配置为调节自由端21与底面112之间的高度。通过长度调节组件，排油管道2能够应用于不同的被测发动机1，满足不同的润滑油理论液面高度。

进一步地，本实施例的发动机机油耗测量装置还包括测试车辆(图中未示出)，被测发动机1设置于测试车辆上，测试车辆能够带动被测发动机1进行路试试验，满足耐久试验要求，使得动机机油耗测量装置的测试结果更接近实际工况。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种测量方法，应用于实施例一的发动机机油耗测量装置，包括以下步骤：

步骤S1、向被测发动机1的发动机油底壳11内加注润滑油100，启动被测发动机1进行怠速热机；在本步骤S1中，加注的润滑油100的油量以满足被测发动机1正常运转为准。

步骤S2、保持被测发动机1为怠速状态，继续向发动机油底壳11内加注润滑油100，直至润滑油100的深度与排油管道2的自由端21平齐；在本步骤S2中，保持被测发动机1为怠速状态，直至润滑油100达到油温稳定状态，此时，可向发动机油底壳11内逐步加注润滑油100，当润滑油100从打开的排油管道2排出时，即说明发动机油底壳11内的润滑油100已经达到润滑油理论液面高度，此时可以停止加注润滑油100并关闭排油管道2，此时，被测发动机1和润滑油100已经达到稳定状态。

步骤S3、控制被测发动机1停机，并继续向发动机油底壳11内加注质量为M1的润滑油100；M1的具体数量根据试验强度和时长要求进行设定。

步骤S4、启动测试车辆，测试车辆带动被测发动机1进行路试试验；

步骤S5、路试试验结束，启动被测发动机1进行怠速热机，通过本次怠速热机，使被测发动机1及内部润滑油100的状态与试验前保持一致；打开排油管道2排出多余润滑油100，称量多余润滑油100的质量。假设此时的质量为M2，记录多余润滑油100的质量为M2，计算M1-M2的数值，即为本次试验的被测发动机1油耗。可以理解的是，因为排油管道2的自由端21与被测发动机1的润滑油理论液面高度等高，因此，高于排油管道2的自由端21的即是多余的润滑油100，可通过排油管道2排出。

本发明实施例的测量方法，在两次润滑油100计重过程中，被测发动机1均处于怠速的热平衡状态，润滑油100油温稳定，能够最大程度的消除润滑油挂壁、环境温度、润滑油温度对润滑油耗测量的影响，使得测量数值波动更小，测量精度高；试验结束后只排放出全部润滑油100，保证发动机润滑油底壳11内有定量的润滑油100供被测发动机1运行，节省时间成本和测试成本，试验效率高。

进一步地，步骤S1具体包括如下步骤：

步骤S11、打开排油管道2，向发动机油底壳11内加注润滑油100，直至润滑油100从排油管道2中流出；

步骤S12、启动被测发动机1进行怠速热机。通过上述步骤，只加注满足试验需求的润滑油100，不需要过量添加，提高试验效率，节约成本。

进一步地，步骤S2具体包括如下步骤：

步骤S21、测量润滑油100的油温，直至油温满足要求；此时，被测发动机1处于怠速的热平衡状态；油温满足要求也即油温稳定。

步骤S22、保持被测发动机1为怠速状态，继续向发动机油底壳11内加注润滑油100，直至润滑油100从排油管道2中流出；通过本步骤S22，补充怠速运行期间的油耗，为后续步骤添加M1质量的润滑油100做准备；

步骤S23、关闭排油管道2。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机机油耗测量装置，其特征在于，包括：

被测发动机(1)，所述被测发动机(1)包括发动机油底壳(11)，所述发动机油底壳(11)能够容纳润滑油(100)，所述发动机油底壳(11)上设置有润滑油排放孔(111)，所述润滑油排放孔(111)贯通所述发动机油底壳(11)；

排油管道(2)，所述排油管道(2)可拆卸连接于所述发动机油底壳(11)，所述排油管道(2)的一端连通所述润滑油排放孔(111)，所述排油管道(2)的自由端(21)位于所述发动机油底壳(11)内，所述自由端(21)与所述发动机油底壳(11)的底面(112)之间的高度等于所述被测发动机(1)的润滑油理论液面高度，所述润滑油理论液面高度能够维持所述被测发动机(1)工作油耗，所述排油管道(2)能够选择性排出所述润滑油(100)。

2.根据权利要求1所述的发动机机油耗测量装置，其特征在于，所述润滑油排放孔(111)设置于所述底面(112)，所述排油管道(2)垂直于所述底面(112)。

3.根据权利要求1所述的发动机机油耗测量装置，其特征在于，还包括控制阀门(3)，所述控制阀门(3)设置于所述排油管道(2)上，所述控制阀门(3)被配置为控制所述排油管道(2)的关闭。

4.根据权利要求1所述的发动机机油耗测量装置，其特征在于，所述被测发动机(1)还包括长度调节组件，所述长度调节组件连接于所述润滑油排放孔(111)，所述长度调节组件被配置为调节所述自由端(21)与所述底面(112)之间的高度。

5.根据权利要求1所述的发动机机油耗测量装置，其特征在于，所述排油管道(2)上设置有多个刻度值，所述刻度值被配置为显示所述发动机油底壳(11)内的所述润滑油(100)的油量。

6.根据权利要求1所述的发动机机油耗测量装置，其特征在于，所述发动机机油耗测量装置还包括测试车辆，所述被测发动机(1)设置于所述测试车辆，所述测试车辆能够搭载所述被测发动机(1)进行实际道路的路试试验。

7.一种测量方法，应用于权利要求1-6任一项所述的发动机机油耗测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、向被测发动机(1)的发动机油底壳(11)内加注润滑油(100)，启动所述被测发动机(1)进行怠速热机；

步骤S2、保持所述被测发动机(1)为怠速状态，继续向所述发动机油底壳(11)内加注所述润滑油(100)，直至所述润滑油(100)的深度与排油管道(2)的自由端(21)平齐；

步骤S3、控制所述被测发动机(1)停机，并继续向所述发动机油底壳(11)内加注质量为M1的所述润滑油(100)；

步骤S4、启动测试车辆，所述测试车辆搭载所述被测发动机(1)进行路试试验；

步骤S5、所述路试试验结束，启动所述被测发动机(1)进行怠速热机，打开所述排油管道(2)排出多余所述润滑油(100)，称量多余所述润滑油(100)的质量，记为M2。

8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括如下步骤：

步骤S11、打开排油管道(2)，向所述发动机油底壳(11)内加注润滑油(100)，直至所述润滑油(100)从所述排油管道(2)中流出；

步骤S12、启动所述被测发动机(1)进行怠速热机。

9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：

步骤S21、测量所述润滑油(100)的油温，直至所述油温满足要求；

步骤S22、保持所述被测发动机(1)为怠速状态，继续向所述发动机油底壳(11)内加注所述润滑油(100)，直至所述润滑油(100)从所述排油管道(2)中流出；

步骤S23、关闭所述排油管道(2)。

10.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，在所述步骤S5之后还包括：

步骤S6、计算M1-M2的数值，作为所述被测发动机(1)的机油耗。

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