專利名稱：一種發動機油耗測量裝置及方法
技術領域：
本發明屬于發動機技術領域，特別涉及一種發動機油耗測量裝置及方法，主要用于汽油發動機、柴油發動機及其他液體燃料發動機燃油消耗量的測量，用于檢測發動機的燃料經濟性。
背景技術：
近年來隨著我國汽車保有量的逐年增加，石油消耗日益增長。石油能源短缺迫使人們關注汽車的燃油經濟性及檢測手段的準確性。燃油消耗量是評價汽車發動機燃油經濟性的重要指標，是發動機試驗研究中重要的測量參數之一。在汽車燃油經濟性檢測中可通過汽車道路試驗檢測，但更多是在發動機綜合試驗臺上模擬路試來測定其燃油消耗量，而發動機燃油消耗量常通過油耗儀來測定。雖然目前國內外有各種各樣的油耗測量裝置，但都有各自的不足。國外生產的油耗儀性能好、可靠性高，但價格昂貴。國內生產的油耗儀可靠性差、測量精度低。準確檢測汽車的燃油經濟性，可以降低汽車的使用費用、節省石油資源，達到節約能源的目的。在諸多類型的發動機油耗測量裝置中，容積式油耗儀因為其操作簡便、測量直觀得到了廣泛的應用，而以往容積式油耗儀大多是利用光在空氣和油介質中折射率的變化， 來檢測液面信號。此方法容易受到不穩定光源和環境光源的干擾。傳統的容積式油耗儀對光電耦合器與油管的相對位置要求非常嚴格，如果調整不好，便得不到較好的折射效果。不同類型和不同標號的燃油其折射率也不相同，這就需要反復調整光電耦合器的位置來滿足各種類型燃油的測量要求，使得測量工作十分復雜。另外， 容積式油耗儀的測量容器表面容易產生油污。當光源較弱時光線無法穿透油污，使得液位傳感器檢測不到測量信號，當光源較強時又使得液位傳感器受到非測量信號的干擾，這就降低了油耗儀系統的可靠性。
發明內容
本發明的目的，就是為了解決上述現有技術中存在的問題，提供一種發動機油耗測量裝置及方法，主要用于汽油發動機、柴油發動機及其他液體燃料發動機燃油消耗量的測量，用于檢測發動機的燃料經濟性。為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案一種發動機油耗測量裝置，包括浮子、測量容器、三通閥和光電傳感器，所述浮子位于所述測量容器內，隨液面的變化而上下浮動，所述測量容器通過三通閥與發動機和燃油箱相連，在測量容器的上限液面和下限液面分別設置有光電傳感器，測量時，將三通閥打通為測量容器給發動機供油的狀態，通過浮子隨液面的下降，使得相應的光電傳感器得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發動機的油耗。優選地，所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設有光電傳感器。
優選地，所述每個量程為一個油泡。優選地，所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml和200ml。一種測量發動機油耗的方法，采用通過三通閥與發動機和燃油箱相連的測量容器，測量容器內部裝有浮子，并在測量容器的上限液面和下限液面分別設置有光電傳感器， 包括以下步驟
(1)向測量容器加油
將三通閥設置為將油箱內的燃油一路向測量容器充油，另一路直接進入發動機，當油面到達測量容積的液面上限后停止充油；
(2)啟動發動機
通過改變三通閥的位置，使得油箱僅向發動機供油，啟動發動機，使發動機在規定的工況下穩定工作；
(3)測量發動機油耗
改變三通閥的位置使得由測量容器向發動機供油，當浮子到達測量容器的上限液面位置時，相對應的光電傳感器向計算機發出測量信號，計算機開始計時，當浮子到達測量容器的下限液面位置時，相對應的光電傳感器再次向計算機發出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選測量容積便可計算出發動機的每小時燃油消耗量。優選地，所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設有光電傳感
O優選地，所述每個量程為一個油泡。優選地，所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml和200ml。本發明的有益效果本發明利用浮子遮光來檢測液面信號，降低了不穩定光源和外界光源對光電信號檢測系統的干擾，提高了油耗儀測量系統的可靠性；在完成油耗測量的同時所使用的電路簡單實用，造價低，且抗干擾性能好；油耗測量裝置的測量和控制的信號均為開關量信號，計算機處理系統與外部電路間使用光電耦合器進行信號隔離，降低外部信號對主機系統的噪聲干擾和反饋干擾，提高了油耗測量裝置的抗干擾能力，采用計算機自動計時，使得計時精確，誤差小。
圖1為本發明油耗測量裝置結構示意圖； 圖2為本發明中三通閥的狀態示意圖3為本發明燃油液面檢測裝置結構示意圖； 圖4為本發明控制電路原理圖； 圖5為本發明測量電路原理圖； 圖6為本發明電磁閥驅動電路原理圖。圖中1浮子，2測量容器，3三通閥，4光電傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。一種發動機油耗測量裝置，包括浮子1、測量容器2、三通閥3和光電傳感器4，所述浮子1位于所述測量容器2內，隨液面的變化而上下浮動，利用浮子1遮光來檢測液面信號，降低了不穩定光源和外界光源對光電信號檢測系統的干擾，提高了油耗儀測量系統的可靠性，所述測量容器2通過三通閥3與發動機和燃油箱相連，在測量容器2的上限液面和下限液面分別設置有光電傳感器4，測量時將三通閥3打通為測量容器2給發動機供油的狀態，通過浮子1隨液面的下降，使得相應的光電傳感器4得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發動機的油耗。本發明的浮子1具有輕質、遮光效果好的特點，一種優選方式，浮子1為小藥瓶的
塑膠蓋。本發明的測量容器2可以為各種形狀，為了方便測量，測量容器2的容積也可以自由選擇，一種優選方式，測量容器2包括多個油泡，如圖1所示，該測量容器2包括四個油泡，每個油泡的上限液面位置和下限液面位置分別設有一個光電傳感器4，當浮子1到達某一個位置，比如液面上限值或液面下限值，光電傳感器4就會接收到信號，并將信號傳遞給計算機計時，更優的實施方式，四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml 和200ml，油泡可以根據需要設置不同的容積，方便檢測發動機的油耗，當然，不同容積油泡的位置也可以根據需要而設置。另一種優選方式，測量容器2為一個量筒，量筒上設有量程，在所需測量油耗容積相對應的刻度處分別設有一個光電傳感器4，當量筒內的浮子1到達這兩個刻度處時光電傳感器4會接收到信號，并將信號傳遞給計算機計時。一種測量發動機油耗的方法，采用通過三通閥3與發動機和燃油箱相連的測量容器2，測量容器2內部裝有浮子1，并在測量容器2的上限液面和下限液面分別設置有光電傳感器4，包括以下步驟
(1)向測量容器2加油
將三通閥3設置為油箱內的燃油一路向測量容器2充油，另一路直接進入發動機，當油面到達測量容積的液面上限后停止充油；
(2)啟動發動機
通過改變三通閥3的位置，使得油箱僅向發動機供油，啟動發動機，使發動機在規定的工況下穩定工作；
(3)測量發動機油耗
改變三通閥3的位置使得由測量容器2向發動機供油，當測量容器2內的浮子1到達所選量程的上限液面位置時，相對應的光電傳感器4向主機發出測量信號，主機開始計時， 當測量容器2內的浮子1到達所選量程的下限液面位置時，相對應的光電傳感器4向計算機發出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選量程便可計算出發動機的每小時燃油消耗量。一種優選方式測量容器2包括多個油泡，如圖1所示，該測量容器2包括四個油泡，每個油泡的上限液面位置和下限液面位置分別設有一個光電傳感器4，光電傳感器4由測量電路進行控制，在測量油耗量前，要首先選擇測量的容積，再設定相應容積的上下限液面的光電傳感器4工作，當浮子1到達所選容積的液面上限值或液面下限值時，光電傳感器 4就會接收到信號，并將信號傳遞給計算機計時，更優的實施方式，四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml和200ml。如圖1-3所示為本發明的一種實施例的示意圖，一種發動機油耗測量裝置，包括浮子1、測量容器2、三通閥3和光電傳感器4，浮子1位于所述測量容器2內，隨液面的變化而上下浮動，測量容器2通過三通閥3與發動機和燃油箱相連，測量容器2包括四個油泡， 油泡從上至下的容積按大小分別為25ml、50ml、100ml和200ml，在液面A、B、C、D、E處分別設有一個光電傳感器4，光電傳感器4用于接收浮子1到達指定液面位置時的信號，并將信號傳遞給計算機，整個測量發動機油耗的過程由控制電路和測量電路共同完成(如圖4、5、6 所示)，在此過程中并采用電磁閥進行驅動，計算機處理系統與外部電路間使用光電耦合器進行信號隔離，降低外部信號對主機系統的噪聲干擾和反饋干擾，提高了油耗測量裝置的抗干擾能力。該實施例要測量發動機每小時的耗油量。選用的燃油量為375 ml，則需要四個油泡全部充滿燃油，在此之前，要先對光電傳感器4進行設定只有液面A和液面E處的光電傳感器4能接收信號，接收來自于浮子1遮光的信號。測量過程首先，將三通閥3設置為圖2(1)所示，油箱內的燃油一路向測量容器2充油，另一路直接進入發動機，當油面到達測量容積的液面上限液面A處后停止充油； 其次，通過改變三通閥3的位置至圖2(11)所示，使得油箱僅向發動機供油，啟動發動機，使發動機在規定的工況下穩定工作；再次，改變三通閥3的位置至圖2 (III)所示，使得由測量容器2向發動機供油，當測量容器2內的浮子1到上限液面A位置時，相對應的光電傳感器 4向計算機發出測量信號，計算機開始計時，當測量容器2內的浮子1到達下限液面E位置時，相對應的光電傳感器4向計算機發出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選量程375 ml便可計算出發動機的每小時燃油消耗量。本發明利用浮子1遮光來檢測液面信號，降低了不穩定光源和外界光源對光電信號檢測系統的干擾，提高了油耗儀測量系統的可靠性；在完成油耗測量的同時所使用的電路簡單實用，造價低，且抗干擾性能好；油耗測量裝置的測量和控制的信號均為開關量信號，計算機處理系統與外部電路間使用光電耦合器進行信號隔離，降低外部信號對主機系統的噪聲干擾和反饋干擾，提高了油耗測量裝置的抗干擾能力，采用計算機自動計時，使得計時精確，誤差小。最后應說明的是以上所述僅為說明本發明的實施方式，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種發動機油耗測量裝置，其特征在于包括浮子、測量容器、三通閥和光電傳感器，所述浮子位于所述測量容器內，隨液面的變化而上下浮動，所述測量容器通過三通閥與發動機和燃油箱相連，在測量容器的上限液面和下限液面分別設置有光電傳感器，測量時， 將三通閥打通為測量容器給發動機供油的狀態，通過浮子隨液面的下降，使得相應的光電傳感器得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發動機的油耗。
2.根據權利要求1所述的發動機油耗測量裝置，其特征在于所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設有光電傳感器。
3.根據權利要求2所述的發動機油耗測量裝置，其特征在于所述每個量程為一個油泡。
4.根據權利要求2所述的發動機油耗測量裝置，其特征在于所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml 和 200ml。
5.一種測量發動機油耗的方法，其特征在于采用通過三通閥與發動機和燃油箱相連的測量容器，測量容器內部裝有浮子，并在測量容器的上限液面和下限液面分別設置有光電傳感器，包括以下步驟(1)向測量容器加油將三通閥設置為將油箱內的燃油一路向測量容器充油，另一路直接進入發動機，當油面到達測量容積的液面上限后停止充油；(2)啟動發動機通過改變三通閥的位置，使得油箱僅向發動機供油，啟動發動機，使發動機在規定的工況下穩定工作；(3)測量發動機油耗改變三通閥的位置使得由測量容器向發動機供油，當浮子到達測量容器的上限液面位置時，相對應的光電傳感器向計算機發出測量信號，計算機開始計時，當浮子到達測量容器的下限液面位置時，相對應的光電傳感器再次向計算機發出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選測量容積便可計算出發動機的每小時燃油消耗量。
6.根據權利要求5所述的一種測量發動機油耗的方法，其特征在于所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設有光電傳感器。
7.根據權利要求6所述的一種測量發動機油耗的方法，其特征在于所述每個量程為一個油泡。
8.根據權利要求6所述的一種測量發動機油耗的方法，其特征在于所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、 IOOml 和 200ml ο
全文摘要
一種發動機油耗測量裝置及方法，包括浮子、測量容器、三通閥和光電傳感器，所述浮子位于所述測量容器內，隨液面的變化而上下浮動，所述測量容器通過三通閥與發動機和燃油箱相連，在測量容器的上限液面和下限液面設置有光電傳感器，測量時，將三通閥打通為測量容器給發動機供油的狀態，通過浮子隨液面的下降，使得相應的光電傳感器得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發動機的油耗。本發明在測量容器中加入浮子，利用浮子遮光來檢測液面信號，液面測量起始，停止位置由光電傳感器檢出的高精度、智能化、可靠性高的發動機油耗測量裝置。
文檔編號G01F23/64GK102252726SQ20111017152
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者徐東 申請人:徐東