測定內燃機的油耗的製作方法

2023-10-09 04:49:49 2

專利名稱：測定內燃機的油耗的製作方法
技術領域：
本發明涉及測定內燃機，更具體地說是在試驗臺上運行的內燃機的油耗的 方法和裝置，其包括燃油閉合迴路，所述內燃機作為消耗裝置結合在該迴路 中；油箱和從油箱延伸到迴路的支路；以及在支路上測量油耗的通流量測量裝 置。
背景技術：
當前，精確的油耗測量對現代的內燃機試驗臺極其重要。而事實是，燃油 迴路中的溫度波動不利地影響油耗。這樣的溫度的波動主要是由於在非穩態下 運行內燃機時內燃機溫度的變化引起的；而在穩態下操作內燃機期間得到的測 量結果則是可靠的。儘管在迴路的進流管路中設置了調節燃油溫度的裝置，更 具體地說是加熱器和冷卻器，但這樣的溫度的變化幾乎是不能避免的。在管路 系統中總的體積保持恆定的情況下，溫度隨著時間的變化會導致燃油密度發生 改變，從而引起迴路中燃油的體積發生改變。與內燃機實際消耗的油量相比， 如果由於系統中的燃油體積增加引起溫度暫時的升高，那麼從油箱供給並在供 應管路中的油耗測量點記錄的油量將會減少；反之，如果溫度降低並因而體積 減小，那麼通過油耗測量點供給的油量就會增加。發明內容本發明g目的是確保油耗測量的準確性，更具體地說是在內燃機的試驗臺 上，以及在非穩定狀態下運行內燃機的情況下，也能保證測量的準確性。本發 明所述的方法已實現上述目的。根據該方法，要確定迴路中與溫度相關的燃油 體積變化量，並且通過對應於該迴路中與溫度相關的體積變化量的修正量來修 正消耗的並在支路中測定的油量。根據第一實施例，在內燃機和支路之間的燃 油回流管路中限定更具體地說是一部分體積，並通過至少一個設於所述部分區 域的溫度測量點來記錄所述部分體積的溫度。在一近似值內，我們假定從油箱 流入內燃機中的與溫度相關的體積變化量和包含在內燃機內的少量燃油體積 中的與溫度變化相關的體積變化都是很小而可以忽略不計的。根據本發明的一改進實施例，整個燃油系統被分為限定的幾個部分區域， 每部分都設置一溫度測量點，並且每個部分區域的部分體積都存儲在儲存和計 算單元中。根據本發明的一特別的實施例，建議控制支路連接處後面的迴路部分的燃 油溫度，並將其設定到一個恆定的進油溫度。本發明的裝置的特徵在於，在迴路中設有至少一個溫度測量點TR1，以及設有儲存和計算單元，所述單元與通流量測量裝置的出口和至少一個溫度測量點TR1的出口相連接，所述單元存儲與至少一個溫度測量點TR1相關聯的部 分體積VR1，用於計算對應於迴路中與溫度相關的燃油體積變化量的修正量 A尺，並用於通過對應於迴路中體積變化量的修正量A尺來修正根據在通流量 測量裝置處的通流量測量結果所得的表觀油耗量的測量值AS。依照上述方法， 更具體的是建議在迴路中設置多個溫度測量點，每個測量點都與迴路的某一部 分體積相互關聯，所述部分體積的值存儲在儲存和計算單元內。通常，本發明的裝置包含調節燃油溫度的系統，更具體地說，所述裝置包 括了燃油冷卻器和燃油加熱器。在內燃機到油箱的回流管路使用一附加的燃油冷卻器，可以進一步改進測 量的精確度。這種方式特別是最大限度的減少了誤差的源頭，即在內燃機負荷 發生變化的情況下緊接在內燃機之後的燃油溫度改變。
具體實施方式
本發明裝置的結構將結合附圖
作詳細的描述。在試驗臺的環境下，圖中所 示是內燃機12的燃油迴路11，該燃油迴路11形成一個閉合的環， 一方面引 導通過內燃機12，另一方面引導通過調節燃油溫度。此外，圖示的迴路還包 括進流支路14，回流支路15，內燃機通道16，平行於內燃機通道的旁路17， 以及在調節單元13內的調節部分18。就所涉及的細節而言，調節單元13包 括一加熱器19、 一冷卻器20和一循環泵21。通過循環泵21保持在循環中的 油量，通過一端連接到油箱23而另一端連接到迴路11的支路22，不斷的補 充在通道16中所消耗的油量。在支路22中設有一個油耗測量點24，該記錄 表觀油耗^S，該油耗對應於與經過支路12實際供給到迴路11的油量。由於 非穩態下的溫度變化，更具體地說是在內燃機的負荷增加或減少的情況下在內 燃機通道16的區域中的溫度變化，會引起燃油密度的變化，因此，與內燃機的真實油耗相比，如果內燃機通道16和回流支路15的溫度升高，回流的體積 會增加，這樣就錯誤地認為內燃機12的油耗降低，反之，如果內燃機通道16 和回流支路15的溫度降低，回流的體積就減少，這樣就會認為內燃機當前的 油耗升高。為確定真實的油耗A，在油耗測量點測量的表觀油耗AS必須用一 個修正油耗A《加以修正，該修正油耗是一個體積流量的微分^的函數，它隨 溫度而變化，當燃油的溫度升高，則類似於從迴路11壓入一部分油到支路22， 即在油耗測量點實際顯示為減少量；如果燃油的溫度降低，則是除了真實的發 動機油耗之外附加地經過支路22吸入迴路11，因而在測量點24顯示為額外 的油耗。迴路的部分體積的值儲存在儲存和計算單元25中，並至少包括了在 內燃機出口處和支路22之間的回流支路15的值。在與所述的部分體積相關聯 的回流支路(TA1，TA2)、進流支路(TV1,TV2)、內燃機(TM)、旁路(TB) 以及溫度調節單元(TA)中都設有溫度測量點。通過各個部分體積的與時間 相關的溫度變化量&，可用溫度係數a來計算與時間相關的體積變化量# 二^X a XV;通過與時間相關的體積變化量和密度P ，得到修正的油耗^^ = W X p 。標號清單11 ' 迴路12 內燃機13 溫度調節單元14 進流管路15 回流管路16 內燃機通道17 旁路18 調節支路19 加熱器20 冷卻器21 循環泵 22 支路23 油箱24 油耗測量點25 儲存和計算單元
權利要求
1.一種測定內燃機(12)，更具體地說是在試驗臺上運行的內燃機的油耗的方法，其中，燃油經過一迴路供給到內燃機並從所述內燃機排出，一定量的燃油經過一支路(22)從油箱(23)輸送到所述迴路(11)中，並在所述支路中進行測量，其特徵在於在所述迴路(11)中確定與溫度相關的燃油體積變化量，並通過一修正量對在所述支路(22)中測定的油耗量進行修正，所述的修正量對應於所述迴路中與溫度相關的體積變化量。
2. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於至少在所述內燃機(12)和所 述支路(22)之間的回流管路中測量溫度TR1，所述溫度TR1與所述回流管 路的相應部分體積VR1相關聯。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於在所述迴路(ll)中的多 個測量點測定燃油的溫度，每個測量點都與所述迴路的部分體積相關聯，將各 部分體積中與溫度相關的體積變化量加起來以確定總的體積變化量，並從其計 算得出所述修正量/^^。
4. 如權利要求l一3中任一項所述的方法，其特徵在於在所述支路(22) 的連接點的後面，所述迴路(11)中的燃油被控制成實現恆定的流入溫度TA。
5. —種測定內燃機，更具體地說是在試驗臺上運行的內燃機的油耗的裝置， 該裝置包括燃油閉合迴路(11)，該閉合迴路(11)包括作為消耗裝置的內 燃機(12);油箱(23)和從所述油箱(23)延伸到迴路(11)的支路(22); 以及在所述支路(22)上用於測量油耗的通流量測量裝置(24)，其特徵在於在所述迴路(11)中的至少一個溫度測量點和儲存和計算單元(25)，所 述單元與所述通流量測量裝置(24)的出口和所述至少一個溫度測量點TR1 的出口相連接，並且所述單元存儲與所述至少一個溫度測量點TR1相關聯的 部分體積VR1，用於計算對應於所述迴路中與溫度相關的燃油體積變化量的 修正量A《，並用於通過該對應於所述迴路中的體積變化量的修正量/^:來修 正根據在所述通流量測量裝置處的通流量測量結果所得的表觀油耗量的測量 值M。
6. 如權利要求5所述的裝置，其特徵在於在所述迴路(11)中設有多個溫度測量點(TR1， TR2)，每個溫度測量點與所述迴路中的部分體積(VR1， VR2)相關聯，所述部分體積的值儲存在所述儲存與計算單元(25)內。
7. 如權利要求5或6所述的裝置，其特徵在於在所述支路(22)的入口 處的後面，所述迴路(11)中還設有燃油冷卻器(20)和可選的燃油加熱器(19)。
8. 根據權利要求5 — 7中任一項所述的裝置，其特徵在於在所述內燃機 與所述支路(22)在所述迴路中的入口處之間的所述迴路(11)中設有另一燃 油冷卻器。
全文摘要
一種測定內燃機(12)，更具體地說是在試驗臺上工作的內燃機的油耗的方法，其中，燃油通過一迴路供給到內燃機並從內燃機排出；其中，一定量的燃油從油箱(23)經過一支路(22)輸送到迴路(11)並在該支路中進行測量，其中，在迴路中確定與溫度相關的燃油體積變化量，並通過一修正量mK對在支路(22)中測定的油耗量mS進行修正，所述的修正量對應於迴路中與溫度相關的體積變化量。
文檔編號G01M15/04GK101118171SQ200710140809
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月3日 優先權日2006年8月3日
發明者E·舍爾德 申請人:德國Fev發動機技術有限公司