专利名称：一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置及其机油收集方法
技术领域：
本发明属于汽车发动机曲轴箱通风技术领域，特别涉及到一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置及其机油收集方法。
背景技术：
发动机曲轴箱通风系统是车用内燃机自20世纪60年代开始采用的一种新型技术，可以改善发动机性能、提高发动机使用寿命、降低内燃机排放污染物指标。现代汽车发动机上广泛采用强制通风方式来实现通风的目的，即通过利用发动机进气系统的抽吸作用抽吸曲轴箱内的气体，将窜入曲轴箱内的可燃混合气和废气吸入气缸内重新燃烧，从而实现曲轴箱内废气的回收利用。这不仅有利于提高发动机的经济性，而且还减轻了发动机的排放污染。然而被强制吸入气缸进行燃烧的曲轴箱窜气(blow by gas)会携带一定机油成分进入燃烧室一同燃烧，这一方面加剧了机油消耗，另一方面也恶化了燃烧过程，因此对发动机气门室罩盖和油气分离器等机油分离装置的油气分离效率提出了更高的要求，同时对如何更好地测试和评价机油分离装置的机油分离效率、采用何种方法或设备更能清淅客观的反映真实的发动机窜机油量水平，也提出了更高的要求。现在广泛采用的发动机曲轴箱通风系统窜机油量(Oil Carry Over)测试方法如下把冷凝器与收集瓶(玻璃瓶)串联接入发动机曲轴箱通风管路中，热机后运行在固定试验工况一定时间，试验结束后称量冷凝器后收集瓶内收集的混合物重量，并对混合物成分进行分离以得出混合物中机油成分质量。上述测试方法存在下面不足，导致测量结果不够准确，无法反应真实的发动机窜机油量水平1、冷凝水温度无法精确控制，冷凝器冷凝效果随水温变化差别较大；玻璃收集瓶直接暴露在试验环境中，收集物结果受周围环境气温差别影响较大，有时可能会因为温度较低而使得汽油、水凝结于混合物中；2、热机、冷机过程中曲轴箱废气中携带的机油包含在最终的收集物结果中；3、串联冷凝器与收集瓶后会对曲轴箱通风系统压力、流量、流速以至于机油携带量产生影响。
发明内容
本发明的目的是提出一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置及其机油收集方法，以更好地测试和评价机油分离装置的机油分离效率，客观地反映发动机窜机油量水平。本发明的曲轴箱通风系统窜机油收集装置包括三通阀、保温腔体、真空泵、压力调节阀，所述三通阀的一个输出端与保温腔体的进气口相通，所述保温腔体的出气口通过压力调节阀与真空泵相通；所述保温腔体设置有加热装置，所述保温腔体的进气口与出气口之间通过滤纸隔离。进一步地，所述保温腔体由一个掀盖式箱体构成，箱体内设置有圆锥状的空腔，所述空腔的扩口端与保温腔体的进气口相通，所述空腔的缩口端与保温腔体的出气口相通， 所述滤纸设置于空腔内。圆锥状的空腔有利于降低从进气口进入的气体流速，从而更好地使机油粘附在滤纸上；掀盖式箱体方便放置及拿取滤纸。
进一步地，所述加热装置包括电源、开关、加热线圈、温度传感器及温度显示装置， 所述电源、开关、加热线圈依次串联，所述温度传感器与温度显示装置相连；所述加热线圈设置于箱壁外，所述温度传感器设置于箱壁内。通过温度传感器可以实时检测箱体内的温度，从而使箱体内的温度符合试验要求。进一步地，所述加热装置还设有一个控制器，所述控制器接收温度传感器的信号， 并根据该信号控制所述开关的工作。利用控制器来自动控制开关的工作，从而实现了箱体温度的闭环自动控制。上述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置的机油收集方法包括如下步骤
A 称量滤纸的重量值Ml并记录，然后将滤纸放入保温腔体内；将三通阀的输入端及空闲的输出端串接入待测发动机曲轴箱通风系统的通风管路中；
B 关闭三通阀通往保温腔体的通路，启动发动机进行热机，并在热机结束后的稳态运行工况测量发动机曲轴箱压力或气门室罩盖压力值Pl ；同时启动加热装置，使保温腔体内的温度达到预定温度t ；
C 开启三通阀通往保温腔体的通路，同时启动真空泵，利用压力调节阀调节真空泵所产生的负压值，最终使此时的发动机曲轴箱压力或气门室罩盖压力值P2与B步骤中测得的压力值Pl相等；
D 使发动机在预定负荷下工作预定时间T后，取出保温腔体内的滤纸并称量得到新的重量值M2，通过公式M= (M2-MD/T计算得出平均每小时窜机油量M。在上述测试过程中，利用三通阀来控制废气流向，可有效消除热机、冷机过程对机油收集结果的影响；通过真空泵与压力调节阀可有效消除由于串联整套机油收集装置对曲轴箱通风系统压力、流量、流速以及机油携带量所产生的影响；加热装置可以使保温腔体内的温度保持在合适的温度，确保最终收集物的结果不会受到周围环境气温差别影响。具体来说，所述B步骤中的预定温度t为140 士 2°C，此温度可有效防止废气中含有的水分与汽油成分凝结在滤纸上，克服了传统冷凝器收集方法中的冷凝水温度无法精确控制和玻璃收集瓶暴露在大气中，收集混合物结果受环境温差影响大的缺点，因此可以使得测试结果更加精确、真实、可靠。具体来说，所述D步骤中预定负荷包括额定转速全负荷和额定转速30%负荷，以更好地测试在不同工况下的发动机窜机油量水平。本发明的曲轴箱通风系统窜机油收集装置结构简单，其机油收集方法实用，测试结果准确，可以客观地反映发动机窜机油量水平。
图1是本发明的曲轴箱通风系统窜机油收集装置的连接原理图。图2是本发明的曲轴箱通风系统窜机油收集装置中加热装置的原理图。
具体实施例方式下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式
如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1:
如图所示，本实施例的曲轴箱通风系统窜机油收集装置包括三通阀1、保温腔体2、真空泵3、压力调节阀4，三通阀1的一个输出端与保温腔体2的进气口 21相通，保温腔体2 的出气口 22通过压力调节阀4与真空泵3相通。保温腔体2由一个掀盖式箱体构成，箱体内设置有圆锥状的空腔23，空腔23的扩口端与保温腔体的进气口 21相通，空腔23的缩口端与保温腔体的出气口 22相通，保温腔体的进气口 21与出气口 22之间通过滤纸M隔离。保温腔体2设置有加热装置5，加热装置5包括电源51、开关52、加热线圈53、温度传感器M、温度显示装置55和控制器56，其中电源51、开关52、温度显示装置55和控制器56集成于控制箱57内，电源51、开关52、加热线圈63依次串联，温度传感器M分别与温度显示装置55、控制器56相连；加热线圈53设置于保温腔体2的箱壁外，温度传感器M 设置于保温腔体2的箱壁内；控制器56接收温度传感器M的信号，并根据该信号控制开关 52的工作，以实现保温腔体2的箱体温度的闭环自动控制。上述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置的机油收集方法包括如下步骤
A 称量滤纸的重量值Ml并记录，然后将滤纸放入保温腔体内；将三通阀的输入端及空闲的输出端串接入待测发动机曲轴箱通风系统的通风管路中；
B 关闭三通阀通往保温腔体的通路，启动发动机进行热机，并在热机结束后的稳态运行工况测量发动机曲轴箱压力值Pl ；同时启动加热装置，使保温腔体内的温度达到预定温度 140士2°C ；
C 开启三通阀通往保温腔体的通路，同时启动真空泵，利用压力调节阀调节真空泵所产生的负压值，最终使此时的发动机曲轴箱压力值P2与B步骤中测得的压力值Pl相等；
D 使发动机在额定转速全负荷或额定转速30%负荷工况下工作预定时间T后，取出保温腔体内的滤纸并称量得到新的重量值M2，通过公式M= (M2-MD/T计算得出发动机在平均额定转速全负荷或额定转速30%负荷工况下的每小时窜机油量M (单位g/h)。
权利要求
1.一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置，其特征在于包括三通阀、保温腔体、真空泵、 压力调节阀，所述三通阀的一个输出端与保温腔体的进气口相通，所述保温腔体的出气口通过压力调节阀与真空泵相通；所述保温腔体设置有加热装置，所述保温腔体的进气口与出气口之间通过滤纸隔离。
2.根据权利要求1所述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置，其特征在于所述保温腔体由一个掀盖式箱体构成，箱体内设置有圆锥状的空腔，所述空腔的两端分别与保温腔体的进气口、出气口相通，所述滤纸设置于空腔内。
3.根据权利要求2所述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置，其特征在于所述加热装置包括电源、开关、加热线圈、温度传感器及温度显示装置，所述电源、开关、加热线圈依次串联，所述温度传感器与温度显示装置相连；所述加热线圈设置于箱壁外，所述温度传感器设置于箱壁内。
4.根据权利要求3所述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置，其特征在于所述加热装置还设有一个控制器，所述控制器接收温度传感器的信号，并根据该信号控制所述开关的工作。
5.根据权利要求1所述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置的机油收集方法，其特征在于包括如下步骤A 称量滤纸的重量值Ml并记录，然后将滤纸放入保温腔体内；将三通阀的输入端及空闲的输出端串接入待测发动机曲轴箱通风系统的通风管路中；B:关闭三通阀通往保温腔体的通路，启动发动机进行热机，并在热机结束后的稳态运行工况测量发动机曲轴箱压力或气门室罩盖压力值Pl ；同时启动加热装置，使保温腔体内的温度达到预定温度t ；C 开启三通阀通往保温腔体的通路，同时启动真空泵，利用压力调节阀调节真空泵所产生的负压值，最终使此时的发动机曲轴箱压力或气门室罩盖压力值P2与B步骤中测得的压力值Pl相等；D 使发动机在预定负荷下工作预定时间T后，取出保温腔体内的滤纸并称量得到新的重量值M2，通过公式M= (M2-MD/T计算得出平均每小时窜机油量M。
6.根据权利要求5所述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置的机油收集方法，其特征在于所述B步骤中的预定温度t为140士2°C。
7.根据权利要求5所述的曲轴箱通风系统窜机油收集装置的机油收集方法，其特征在于所述D步骤中预定负荷包括额定转速全负荷和额定转速30%负荷。
全文摘要
本发明提出了一种曲轴箱通风系统窜机油收集装置及其机油收集方法，以更好地测试和评价机油分离装置的机油分离效率，客观地反映发动机窜机油量水平。该曲轴箱通风系统窜机油收集装置包括三通阀、保温腔体、真空泵、压力调节阀，三通阀的一个输出端与保温腔体的进气口相通，保温腔体的出气口通过压力调节阀与真空泵相通；保温腔体设置有加热装置，保温腔体的进气口与出气口之间通过滤纸隔离。本发明结构简单，可有效消除热机、冷机过程对机油收集结果的影响；同时也可消除由于串联整套机油收集装置对曲轴箱通风系统压力、流量、流速以及机油携带量所产生的影响；收集过程中温度恒定，可消除周围环境气温对收集物的影响，测试结果准确。
文档编号G01M15/00GK102353541SQ20111020979
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者李传东, 王红见, 祖松 申请人:奇瑞汽车股份有限公司