一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備及其測(cè)量方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備及其測(cè)量方法，包括真空泵，超聲波振動(dòng)棒，取油管道，測(cè)量腔以及活塞氣缸，其中，所述真空泵連接至測(cè)量腔并用于對(duì)測(cè)量腔抽真空；所述取油管道一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測(cè)量腔；所述活塞氣缸連接至測(cè)量腔，其用于接收來(lái)自測(cè)量腔的機(jī)油并可將機(jī)油擠回測(cè)量腔。本發(fā)明專利技術(shù)可以精確測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工作狀態(tài)下機(jī)油中的含氣量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)或零件潤(rùn)滑故障率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備及其測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量問題的改善變得越來(lái)越有意義，過高的機(jī)油含氣量會(huì)導(dǎo)致機(jī)油壽命縮短，同時(shí)導(dǎo)致液壓部件和摩擦軸承的大量損壞失效。目前國(guó)際主流的機(jī)油含氣量測(cè)量方法分為兩種，一種是基于密度變化的測(cè)試法，即放射性核素的放射密度會(huì)隨其在機(jī)油中散布密度而產(chǎn)生同比例變化，使用這一物理特性可以實(shí)現(xiàn)機(jī)油含氣量的連續(xù)測(cè)量；另一種是基于體積變化的測(cè)量法，即將機(jī)油從發(fā)動(dòng)機(jī)主油道放出，測(cè)試機(jī)油前后(機(jī)油被放出時(shí)刻包含氣體的最大體積-靜放置一段時(shí)間后的機(jī)油體積)體積變化來(lái)進(jìn)行測(cè)量。現(xiàn)有技術(shù)中存在如下技術(shù)問題：目前常規(guī)采用的人工放機(jī)油含氣量測(cè)試方法，由于受到環(huán)境等多種因素影響，導(dǎo)致機(jī)油含氣量測(cè)量結(jié)果誤差較大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)再現(xiàn)性不佳。如何更加準(zhǔn)確的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量進(jìn)行測(cè)定，是目前試驗(yàn)開發(fā)過程面臨的重要問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備及其測(cè)量方法，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工作狀態(tài)下機(jī)油中的含氣量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)或零件潤(rùn)滑故障率。具體技術(shù)方案如下：一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，包括真空泵，超聲波振動(dòng)棒，取油管道，測(cè)量腔以及活塞氣缸，其中，所述真空泵連接至測(cè)量腔并用于對(duì)測(cè)量腔抽真空；所述取油管道一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測(cè)量腔；所述活塞氣缸連接至測(cè)量腔，其用于接收來(lái)自測(cè)量腔的機(jī)油并可將機(jī)油擠回測(cè)量腔。進(jìn)一步地，還包括回油管道，其一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測(cè)量腔。進(jìn)一步地，還包括1號(hào)氣動(dòng)閥和6號(hào)氣動(dòng)閥，所述1號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于連接在取油管道和回油管道之間的連接管路上，所述6號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在回油管道上。進(jìn)一步地，所述超聲波振動(dòng)棒設(shè)置于測(cè)量腔內(nèi)，其用于對(duì)測(cè)量腔內(nèi)的機(jī)油進(jìn)行超聲空化
破裂，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放。進(jìn)一步地，所述取油管道和/或回油管道選用低黏性采樣管道。進(jìn)一步地，還包括穩(wěn)壓腔和4號(hào)氣動(dòng)閥，所述穩(wěn)壓腔設(shè)置在真空泵與測(cè)量腔之間的管路上，所述4號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在穩(wěn)壓腔與測(cè)量腔之間的管路上。進(jìn)一步地，還包括壓力傳感器，其連接至測(cè)量腔并感應(yīng)測(cè)量腔壓力；還包括2號(hào)氣動(dòng)閥，3號(hào)氣動(dòng)閥以及5號(hào)氣動(dòng)閥，2號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于取油管道上，3號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于活塞氣缸與測(cè)量腔之間的管路上，5號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于測(cè)量腔與外界之間的管路上并用于平衡測(cè)量腔壓力。進(jìn)一步地，還包括控制箱和觸摸屏，控制箱內(nèi)安裝有CPU控制單元、信號(hào)采集單元，24V開關(guān)電源以及24V直流繼電器，外設(shè)控制箱面板，觸摸屏安裝在控制箱面板，其上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備當(dāng)前的溫度、壓力，以及處于的工作循環(huán)模式；測(cè)量結(jié)束后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)計(jì)算出機(jī)油中含氣量；和/或所述1-6號(hào)氣動(dòng)閥均采用電磁閥控制；和/或測(cè)量腔為鋼化玻璃體積計(jì)；和/或真空泵采用雙真空負(fù)壓泵。上述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量方法，包括如下步驟：(1)使氣壓平衡；(2)將主油道中機(jī)油抽取到測(cè)量腔內(nèi)；(3)利用負(fù)壓氣泡破裂、超聲空化破裂方法，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放；(4)根據(jù)工作體積、溫度計(jì)算出修正系數(shù)，并對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行最終修正。進(jìn)一步地，步驟(1)中進(jìn)一步包括：(1-1)接通電源；(1-2)觸摸屏顯示啟動(dòng)、停止、數(shù)據(jù)清除、設(shè)備自檢、當(dāng)前機(jī)油溫度、測(cè)量腔壓力；(1-3)清除上次測(cè)量數(shù)據(jù)；(1-4)進(jìn)行設(shè)備自檢：變頻電機(jī)開始推動(dòng)氣缸壓縮，測(cè)試氣缸密閉性及壓力觸感器狀態(tài)；真空泵開始工作，對(duì)測(cè)量腔抽真空；步驟(2)中進(jìn)一步包括：(2-1)1號(hào)氣動(dòng)閥打開，主油道油會(huì)流過此設(shè)備；(2-2)2號(hào)、6號(hào)氣動(dòng)閥打開充油，讓機(jī)油充分在測(cè)量腔中運(yùn)行20秒；步驟(3)中進(jìn)一步包括：(3-1)4號(hào)氣動(dòng)閥、1/2號(hào)真空泵開始工作，直到壓力至-60Kpa；(3-2)5號(hào)氣動(dòng)閥開啟，平衡測(cè)量腔壓力后關(guān)閉5號(hào)氣動(dòng)閥；(3-3)步驟(3-1)和(3-2)過程反復(fù)2次；(3-4)變頻器控制變頻電機(jī)推動(dòng)活塞迅速?gòu)?號(hào)限位開關(guān)運(yùn)動(dòng)到1號(hào)限位開關(guān)，3號(hào)氣動(dòng)閥開啟，機(jī)油從測(cè)量腔底部飛濺入活塞氣缸；(3-5)穩(wěn)定10S后，活塞從1號(hào)限位運(yùn)動(dòng)到2號(hào)限位，機(jī)油從活塞氣缸被重新擠回測(cè)量腔，3號(hào)氣動(dòng)閥關(guān)閉；(3-6)步驟(3-4)(3-5)過程反復(fù)3次；(3-7)超聲波振動(dòng)棒開始工作，每次工作2-3S即停止，停機(jī)10S繼續(xù)工作，反復(fù)20次，測(cè)量結(jié)束；步驟(4)中進(jìn)一步包括：測(cè)量結(jié)束后，根據(jù)初始溫度、最終溫度、相關(guān)體積、最終液位高度計(jì)算出含氣量，并顯示在HMI人機(jī)界面，計(jì)算公式為：Aeration[％]＝(VrefAir/VrefOil)·100％，其中，VoOil＝VeOil(1+β(To－Te))VoAir＝VoMix—VoOilVrefOil＝VoOil(1+β(Tref－To))VrefAir＝VoAir·(Tref/To)其中β＝0.0007 1/K，參考溫度為20℃Aeration—機(jī)油含氣量VrefAir—校正空氣體積VrefOil—校正機(jī)油體積VoOil—最大機(jī)油體積VeOil—穩(wěn)定機(jī)油體積VoAir—最大氣體體積VoMix—最大總體積Tref—參考溫度。與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)勢(shì)：1、安全：為了提高設(shè)備在油氣環(huán)境中運(yùn)行安全性，本專利技術(shù)采用電磁閥控制氣動(dòng)閥的方式，這樣可以有效將油氣環(huán)境與電氣隔離開；2：簡(jiǎn)潔：觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備當(dāng)前的溫度、壓力，以及處于的工作循環(huán)模式；測(cè)量結(jié)束后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)計(jì)算出機(jī)油中含氣量；3：可靠：取油管道選用低黏性采樣管道，這樣可以有效降低氣泡在管道里破裂的可能性；為了避免振動(dòng)棒連續(xù)工作對(duì)機(jī)油局部溫度產(chǎn)生影響，導(dǎo)致最終測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，故在程序中設(shè)定每次短時(shí)間開啟(3-5S)；4：自主編程：可根據(jù)試驗(yàn)要求，自主編寫功能程序，讓設(shè)備能滿足不同試驗(yàn)要求或測(cè)量要求。HMI控制屏也可以根據(jù)使用人習(xí)慣，任意設(shè)置；5：簡(jiǎn)潔顯示界面。在測(cè)量過程中，一切操作、顯示均在HMI界面上，讓試驗(yàn)人員能直接、有效的進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控；6：獨(dú)特氣泡破裂法。大氣泡，采用常規(guī)負(fù)壓進(jìn)行破碎；小氣泡采用負(fù)壓飛濺法進(jìn)行破裂；針對(duì)微氣泡利用超聲空化破碎(當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，聲場(chǎng)作用的局部區(qū)域暫時(shí)負(fù)壓，使機(jī)油中微氣泡生長(zhǎng)直至破裂)，這樣機(jī)油中氣泡將祛除的更徹底，測(cè)量結(jié)果也將更精確。附圖說明圖1專利技術(shù)設(shè)備示意圖圖2專利技術(shù)控制總圖圖3專利技術(shù)外置繼電器線圈圖圖4開關(guān)量執(zhí)行單元控制圖圖5模擬量執(zhí)行單元控制圖圖6觸摸屏界面圖具體實(shí)施方式下面根據(jù)附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本專利技術(shù)多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為能連續(xù)測(cè)量不同工作狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量，采用雙真空負(fù)壓泵，在有效破裂存在機(jī)油中的大氣泡的同時(shí)，減少機(jī)油附著損失；針對(duì)機(jī)油中無(wú)法依靠負(fù)壓破裂的氣泡，本專利技術(shù)引入超聲空化法破裂微氣泡；為避免因測(cè)量環(huán)境不同導(dǎo)致的測(cè)量差異性，將引入以下參數(shù)及公式計(jì)算含氣量；公式如下：Aeration[％]＝(VrefAir/VrefOil)·100％其中VoOil＝VeOil(1+β(To－Te))VoAir＝VoMix—VoOilVrefOil＝VoOil(1+β(Tref－To))VrefAir＝VoAir·(Tref/To)其中β＝0.0007 1/K，參考溫度為20℃Aeration—機(jī)油含氣量VrefAir本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括真空泵，超聲波振動(dòng)棒，取油管道，測(cè)量腔以及活塞氣缸，其中，所述真空泵連接至測(cè)量腔并用于對(duì)測(cè)量腔抽真空；所述取油管道一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測(cè)量腔；所述活塞氣缸連接至測(cè)量腔，其用于接收來(lái)自測(cè)量腔的機(jī)油并可將機(jī)油擠回測(cè)量腔。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括真空泵，超聲波振動(dòng)棒，取油管道，測(cè)量腔以及活塞氣缸，其中，所述真空泵連接至測(cè)量腔并用于對(duì)測(cè)量腔抽真空；所述取油管道一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測(cè)量腔；所述活塞氣缸連接至測(cè)量腔，其用于接收來(lái)自測(cè)量腔的機(jī)油并可將機(jī)油擠回測(cè)量腔。2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，還包括回油管道，其一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測(cè)量腔。3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，還包括1號(hào)氣動(dòng)閥和6號(hào)氣動(dòng)閥，所述1號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于連接在取油管道和回油管道之間的連接管路上，所述6號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在回油管道上。4.如權(quán)利要求1-3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述超聲波振動(dòng)棒設(shè)置于測(cè)量腔內(nèi)，其用于對(duì)測(cè)量腔內(nèi)的機(jī)油進(jìn)行超聲空化破裂，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放。5.如權(quán)利要求1-3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述取油管道和/或回油管道選用低黏性采樣管道。6.如權(quán)利要求1-5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，還包括穩(wěn)壓腔和4號(hào)氣動(dòng)閥，所述穩(wěn)壓腔設(shè)置在真空泵與測(cè)量腔之間的管路上，所述4號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在穩(wěn)壓腔與測(cè)量腔之間的管路上。7.如權(quán)利要求1-6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，還包括壓力傳感器，其連接至測(cè)量腔并感應(yīng)測(cè)量腔壓力；還包括2號(hào)氣動(dòng)閥，3號(hào)氣動(dòng)閥以及5號(hào)氣動(dòng)閥，2號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于取油管道上，3號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于活塞氣缸與測(cè)量腔之間的管路上，5號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于測(cè)量腔與外界之間的管路上并用于平衡測(cè)量腔壓力。8.如權(quán)利要求1-7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備，其特征在于，還包括控制箱和觸摸屏，控制箱內(nèi)安裝有CPU控制單元、信號(hào)采集單元，24V開關(guān)電源以及24V直流繼電器，外設(shè)控制箱面板，觸摸屏安裝在控制箱面板，其上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備當(dāng)前的溫度、壓力，以及處于的工作循環(huán)模式；測(cè)量結(jié)束后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)計(jì)算出機(jī)油中含氣量；和/或所述1-6號(hào)氣動(dòng)閥均采用電磁閥控制；和/或測(cè)量腔為鋼化玻璃體積計(jì)；和/或真空泵采用雙真空負(fù)壓泵。9.如權(quán)利要求1-8所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測(cè)量設(shè)備的測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)使氣壓平衡；(...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王雷鳴，祖松，單鹽安，王經(jīng)理，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：奇瑞汽車股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34