一種發動機潤滑油消耗值的測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發動機潤滑油消耗值的測量方法，屬于發動機領域。
【背景技術】
[0002] 在發動機工作過程中，潤滑油的使用是必不可少的。一方面潤滑油在輸送過程中 可以將某些零部件所產生的熱量帶走，另一方面，也是最重要的一方面，潤滑油可以通過油 膜承載力將兩個發生相對運動的零部件隔離開來，減小摩擦損失。而對于潤滑油在發動機 工作過程中的潤滑油的性質變化研究不多，無法從根本上對發動機潤滑油消耗值進行合理 的預判，這在很大程度上增加了發動機在工作過程中由于滑油供給不足出現拉缸或滑油供 給過量導致的滑油大量燃燒而產生的活塞環積碳現象。準確掌握不同工況下發動機中潤滑 油的消耗量，合理設計潤滑油供給量，能夠從很大程度上減少潤滑油使用量，實現節能減 排。
[0003] 現階段，對發動機滑油消耗量的分析研究一般都為實驗室研究階段，而這些研究 大多是圍繞潤滑油的內部分子結構以及密度、粘度等固有性質展開的，缺乏與工程相結合 的實踐研究。
[0004] 目前國內外對于發動機潤滑油消耗值的分析方法一般分為理論分析的數學理論 分析方法和實車實船的試驗方法。其中數學理論分析方法能夠對給定種類的潤滑油的固有 性質進行計算，通過計算表面張力和振動固有頻率的方法對潤滑油消耗進行推測以及預 判。中國科學技術大學張棟曾在其博士論文《生物質熱解油霧化燃燒及氣化的實驗研究與 數值模擬》中提到實驗室階段利用多普勒采集儀觀測滑油分布規律以判斷潤滑油消耗值。 實車實船的試驗方法則是在已知滑油輸入量的前提下，按照給定時間運轉真實給定的發動 機，通過對發動機運行后的磨損情況或者活塞、活塞環槽等零部件的清潔性對滑油進行評 價，并結合對收集的滑油量的與輸入的滑油量做差計算實際潤滑油消耗值。2009年3月發布 的《中國人民共和國國家標準》中對于發動機機油消耗測定方法(GB/T14636-2009)給出了 詳細的說明。該標準中涉及的測定方法即為實機或實船的測定。以上提及的方法雖然能夠 對潤滑油消耗研究有一定作用，但是實驗室階段的理論計算脫離了其本身的工作環境，不 能全方位對潤滑油消耗情況進行分析。而且試驗臺架的分析法往往需要實車或實船連續工 作20小時以上，對于實車或實船來說人力、物力、財力消耗較大。此外發動機運轉過程中工 況極其不穩定，任何突變都會對潤滑油消耗產生影響，所以針對同一設備同一工作時間，測 量結果也不盡相同。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是為了測量發動機潤滑油的油耗值而提供一種發動機潤滑油消耗 值的測量方法。
[0006] 本發明的目的是這樣實現的:包括供氣模塊、油霧發生模塊、油霧收集模塊和油霧 分析測量模塊，供氣模塊設置有壓力表和流量計，油霧發生模塊與供油裝置連接，包括如下 步驟：
[0007] 第一步：空載運行20分鐘后，供氣模塊作為動力輸出模塊通過進氣管向油霧發生 模塊供氣，使氣體進入油霧發生模塊；
[0008] 第二步:通過供油裝置的輸油管向油霧發生模塊輸送潤滑油，通過潤滑油與氣體 的混合形成顆粒狀油霧，即將輸油管輸送的潤滑油從連續的液態轉化為顆粒狀；
[0009] 第三步：油霧發生模塊產生的油霧通過導流管進入油霧收集模塊，油霧收集模塊 具有一個進口和一個出口，將油霧發生模塊輸出的油霧中體積大或流動速度快的顆粒狀油 霧收集起來，而體積小或流動速度小的顆粒狀油霧將從油霧收集模塊的出口排出；
[0010] 第四步:在油霧收集模塊的出口處設置一個載玻片，使得體積小或流動速度小的 顆粒狀油霧均勻的分布在載玻片上，再通過油霧分析測量模塊對載玻片上的顆粒狀油霧進 行分析，已知油霧收集模塊的初始質量是m，設定實驗溫度是T，還已知發動機正常工作時通 過活塞環槽間的氣體流通體積是％|示，
[0011] 首先：測量第三步中油霧收集模塊的質量是nu，得到油霧中體積大或流動速度快 的顆粒的質量是：Am=mi-m，
[0012] 其次:根據供氣模塊的壓力表和流量計分別得出供氣壓力P和流通體積V，得到油 霧的溶解度S是
[0013] 最后:實際潤滑油消耗值Δ_?=δ*%|示。
[0014] 本發明還包括這樣一些結構特征：
[0015] 1.在不同的實驗溫度和供氣壓力的工況下重復上述步驟即可得到不同工況下的 潤滑油消耗值。
[0016] 與現有技術相比，本發明的有益效果是:現階段采用的潤滑油消耗分析技術，大多 為單純的理論分析或實船實車分析，而單一分析方法無法將理論與實際相結合。本發明通 過不同工況下的實驗數據，進而得出潤滑油消耗值的結論。通過某些單一工況的潤滑油消 耗率，還可以通過數據擬合的方法預測未知工況的潤滑油消耗值。本發明可以在實驗室階 段就得出某一種發動機潤滑油隨工況變化的消耗值，這可以對于在發動機工作過程中設定 潤滑油供給值有很大幫助，總根本上提高潤滑油的利用率，減少積炭導致的拉缸現象的發 生，實現節能減排。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的各個模塊的連接圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述。
[0019] 結合圖1，本發明包括供氣模塊、油霧發生模塊、油霧收集模塊和油霧分析測量模 塊，供氣模塊設置有壓力表和流量計，油霧發生模塊與供油裝置連接，包括如下步驟：
[0020] 第二步:通過供油裝置的輸油管向油霧發生模塊輸送潤滑油，通過潤滑油與氣體 的混合形成顆粒狀油霧，即將輸油管輸送的潤滑油從連續的液態轉化為顆粒狀；
[0021 ]第三步：油霧發生模塊產生的油霧通過導流管進入油霧收集模塊，油霧收集模塊 具有一個進口和一個出口，將油霧發生模塊輸出的油霧中體積大或流動速度快的顆粒狀油 霧收集起來，而體積小或流動速度小的顆粒狀油霧將從油霧收集模塊的出口排出；
[0022]第四步:在油霧收集模塊的出口處設置一個載玻片，使得體積小或流動速度小的 顆粒狀油霧均勻的分布在載玻片上，再通過油霧分析測量模塊對載玻片上的顆粒狀油霧進 行分析，已知油霧收集模塊的初始質量是m，設定實驗溫度是T，還已知發動機正常工作時通 過活塞環槽間的氣體流通體積是示，
[0023] 1、獲取單一工況潤滑油消耗值
[0024]首先:測量第三步中油霧收集模塊的質量是nu(本發明舉例的實驗周期是30分鐘， 測