一种用于车辆的甲醇燃料性能检测方法及装置与流程

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种用于车辆的甲醇燃料性能检测方法及装置。

背景技术：

在不可再生能源日益短缺的大背景下，车辆生产商正致力于清洁可再生能源的研究利用，其中甲醇燃料作为清洁可再生能源的代表，越来越多的车辆将其作为动力来源。

但是目前，由于市场上的甲醇燃料性能参差不齐，也没有一套行之有效的甲醇燃料性能检测方法，因此，无法让消费者放心使用甲醇燃料，这严重阻碍了甲醇车辆的发展与推广应用。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种用于车辆的甲醇燃料性能检测方法，通过该方法，不仅能够检测甲醇燃料的性能，还可使消费者放心使用甲醇燃料，使车辆避免因甲醇性能不好而导致的车辆进气阀、油泵和喷油嘴的磨损问题和喷油嘴堵塞、燃烧室和进气阀沉积物过多的问题。

本发明的另一个目的是要提供一种用于车辆的甲醇燃料性能检测装置，该装置不仅能够检测甲醇燃料的性能，使消费者放心使用甲醇燃料，还能够使车辆避免因甲醇性能不好而导致的车辆进气阀、油泵和喷油嘴的磨损问题和喷油嘴堵塞、燃烧室和进气阀沉积物过多的问题。

特别地，本发明提供了一种用于车辆的甲醇燃料性能检测方法，包括：

启动所述车辆的发动机；

将所述发动机运行至预定状态；

检测所述发动机的喷油嘴的流量并计算所述喷油嘴的流量变化率；

提取并称量所述发动机的燃烧室沉积物的第一质量；

提取并称量所述发动机的进气阀沉积物的第二质量；

分别将所述流量变化率、第一质量和第二质量与标准值进行比较，以确定所述甲醇燃料的性能。

进一步地，所述预定状态为发动机启动400小时或整车行驶16万公里。

进一步地，所述喷油嘴的流量检测具体为：在试验开始前，对每一所述喷油器的静态流量和2.5ms动态流量进行测试，此后每隔50h对每一所述喷油器的静态流量和2.5ms动态流量进行测试，直至试验结束；

所述喷油嘴的流量变化率检测条件为：工作油压为350Kpa±1.5Kpa，工作电压为12V±0.05V，工作频率为50Hz，脉冲累计为3000次，测试液为航空煤油3号，其密度为0.790±0.05g/cm³，其粘度为1.57±0.125mm²/s。

进一步地，所述燃烧室沉积物包括气缸盖燃烧沉积物，所述气缸盖燃烧沉积物的提取和称量步骤包括：

将火花塞孔堵塞，进气阀和排气阀保留在进气口和排气口内；

将气缸盖拆下，并将第一专用盖板固定连接于气缸垫表面，同时刮除气缸盖燃烧室表面处、进气阀受火面处和排气阀受火面处的沉积物；

收集并称量所述气缸盖燃烧沉积物。

进一步地，所述燃烧室沉积物还包括活塞顶沉积物，所述活塞顶沉积物的提取和称量步骤包括：

将第二专用盖板固定连接于衬垫面处，转动曲轴将每一活塞转到上止点位置，同时刮除所述活塞顶处的沉积物；

收集并称量所述活塞顶沉积物。

进一步地，所述进气阀沉积物的提取和称量步骤包括：

刮除进气阀喇叭口部位的沉积物；

收集所述进气阀喇叭口部位的沉积物；

称量进气阀与所述进气阀喇叭口部位的沉积物的总质量；和

计算所述第二质量；

可选地，计算所述第二质量为将所述总质量减去试验前干净的所述进气阀的质量。

进一步地，在称量进气阀与所述进气阀喇叭口部位的沉积物的总质量之前，检查进气阀座和阀杆的磨损情况，若磨损过度，称量所述进气阀喇叭口部位的沉积物，并以此结果作为所述第二质量。

进一步地，所述标准值包括流量变化率标准值、第一质量标准值和第二质量标准值，所述流量变化率标准值为8％，所述第一质量标准值为2500mg，所述第二质量标准值为50mg。

特别地，本发明提供了一种用于车辆的甲醇燃料性能检测装置，包括：

流量检测器，用于检测发动机的喷油嘴的流量；

沉积物提取装置，用于提取所述发动机的燃烧室沉积物和进气阀沉积物；

处理器，用于计算所述喷油嘴的流量变化率；

称量装置，用于称量所述燃烧室沉积物和进气阀沉积物的质量；

存储器，用于存储理想状态下所述喷油嘴的阀门全开时的静态流量标准值、理想状态下所述喷油嘴的2.5ms动态流量标准值、流量变化率标准值、燃烧室沉积物质量标准值和进气阀沉积物标准值；

比较器，用于将所述流量变化率、所述燃烧室沉积物和所述进气阀沉积物分别与所述流量变化率标准值、燃烧室沉积物质量标准值和进气阀沉积物标准值进行比较；和

显示器，用于显示比较结果和所述甲醇燃料的性能参数。

本发明的用于车辆的甲醇燃料性能检测方法及装置，通过对喷油嘴流量的检测与燃烧室沉积物和进气阀沉积物的提取与称量，并分别与标准值进行对比，不仅能够检测甲醇燃料的性能，还能够促进甲醇燃料供应商改进产品性能，使消费者放心使用甲醇燃料，也就避免了因甲醇性能不好而导致的车辆进气阀、油泵和喷油嘴的磨损问题和喷油嘴堵塞、燃烧室和进气阀沉积物过多的问题。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的甲醇燃料性能检测方法的流程示意图；

图2是根据本发明一个实施例的气缸盖燃烧沉积物提取和称量方法的流程示意图；

图3是根据本发明一个实施例的活塞顶沉积物提取和称量方法的流程示意图；

图4是根据本发明一个实施例的进气阀沉积物提取和称量方法的流程示意图；

图5是根据本发明一个实施例的甲醇燃料性能检测装置的原理框图。

具体实施方式

用于车辆的甲醇燃料性能检测方法的一个实施例如图1所示，其一般性的可以包括如下步骤：

S100，启动所述车辆的发动机；

S200，将所述发动机运行至预定状态；

S300，检测所述发动机的喷油嘴的流量并计算所述喷油嘴的流量变化率；

S400，提取并称量所述发动机的燃烧室沉积物的第一质量；

S500，提取并称量所述发动机的进气阀沉积物的第二质量；

S600，分别将所述流量变化率、第一质量和第二质量与标准值进行比较，以确定所述甲醇燃料的性能。

本方法通过对喷油嘴流量的检测与燃烧室沉积物和进气阀沉积物的提取与称量，并分别与标准值进行对比，不仅能够检测甲醇燃料的性能，还能够促进甲醇燃料供应商改进产品性能，使消费者放心使用甲醇燃料，也就避免了因甲醇性能不好而导致的车辆进气阀、油泵和喷油嘴的磨损问题和喷油嘴堵塞、燃烧室和进气阀沉积物过多的问题。

需要说明的是，在这里，通过所述喷油嘴流量变化率的大小，可以间接反映出甲醇燃料对喷油嘴清洁度的影响，若变化率过大，则说明甲醇燃料纯度相对较低，里面的杂质对喷油嘴影响较大；通过所述燃烧室内的沉积物的质量和所述进气阀处的沉积物的质量的大小，可以间接反映出甲醇燃料的清净分散性能，若沉积物质量过大，说明甲醇燃料的清净分散性能较低，甲醇燃料的性能较差。

具体的，所述预定状态可以为发动机启动400小时或整车行驶16万公里。所述标准值可以包括流量变化率标准值、第一质量标准值和第二质量标准值，所述流量变化率标准值可以为8％，所述第一质量标准值可以为2500mg，所述第二质量标准值可以为50mg。以上条件的设定为本领域技术人员较熟悉的，均可以根据实际情况而定。若流量变化率、第一质量和第二质量超过上述的标准值，则认为所述甲醇燃料的性能较差，不符合使用标准，应及时更换甲醇燃料，而甲醇燃料供应商也应及时改进产品性能。

更具体的，所述喷油嘴的流量检测具体可以为：在试验开始前，对每一所述喷油器的静态流量和2.5ms动态流量进行测试，此后每隔50h对每一所述喷油器的静态流量和2.5ms动态流量进行测试，直至试验结束。最后根据上述测试结果计算所述喷油嘴的流量变化率。在这里，所述静态流量是指喷油器的阀门全开时的流量，所述2.5ms动态流量是指喷油器以每次2.5ms的脉宽喷射3000次的流量总和。所述流量变化率包括静态流量变化率和动态流量变化率。静态流量变化率是指最后一次测得的静态流量与标准值的比值，该标准值为理想状态下喷油器的阀门全开时的静态流量标准值，如可以是320g/min。动态流量变化率是指最后一次测得的2.5ms动态流量与标准值的比值，该标准值为理想状态下的2.5ms动态流量标准值，如可以是27.5g/min。

在进行上述试验时，其检测条件可以为：工作油压为350Kpa±1.5Kpa，工作电压为12V±0.05V，工作频率为50Hz，脉冲累计为3000次，测试液为航空煤油3号，其密度为0.790±0.05g/cm³，其粘度为1.57±0.125mm²/s。如此设置，便可以对甲醇燃料在喷油嘴处的流量变化率有更为普适与精准的检测，有利于更客观地检测甲醇燃料的性能。

进一步地，所述燃烧室沉积物包括气缸盖燃烧沉积物，所述气缸盖燃烧沉积物的提取和称量方法的一个实施例如图2所示，其一般性的可以包括如下步骤：

S210，将火花塞孔堵塞，进气阀和排气阀保留在进气口和排气口内；

S211，将气缸盖拆下，并将第一专用盖板固定连接于气缸垫表面，同时刮除气缸盖燃烧室表面处、进气阀受火面处和排气阀受火面处的沉积物；

S212，收集并称量所述气缸盖燃烧沉积物。

在这里，所述第一专用盖板为自制盖板，作用是接收被刮除的沉积物，防止其飞溅到地上或者其他地方，并由吸尘器及时收集起来。所述的收集具体可以是由刮刀刮下沉积物后，采用小型吸尘器(该小型吸尘器可以为生活中常见的吸尘器，也可以为具有吸尘功能的其他吸尘器)将沉积物吸入。所述的称量具体可以是采用密度天平，其可以精确到0.1mg。收集到沉积物后，将小型吸尘器滤网连同其中的沉积物一起称量，为求得气缸盖燃烧沉积物，在试验前需要事先将干净的滤网称量好，那么所述气缸盖燃烧沉积物质量就是试验前后两个质量的差值。为进一步提高沉积物质量的精确度，还可以在试验结束后收集并称量残留在小型吸尘器入口至滤网处残留的沉积物，并将该质量加入之前计算所得的质量。

进一步地，所述燃烧室沉积物还包括活塞顶沉积物，所述活塞顶沉积物的提取和称量方法的一个实施例如图3所示，其一般性的可以包括如下步骤：

S220，将第二专用盖板固定连接于衬垫面处，转动曲轴将每一活塞转到上止点位置，同时刮除所述活塞顶处的沉积物；

S221，收集并称量所述活塞顶沉积物。

若车辆有4个气缸，其操作步骤可以具体为：将第二专用盖板固定连接于衬垫面处，转动曲轴将1、4气缸的活塞转到上止点位置，同时刮除并收集所述活塞顶处的沉积物，接着顺时针转动曲轴将2、3缸的活塞转到上止点位置，同时刮除并收集所述活塞顶处的沉积物，最后将收集的沉积物进行称量。在这里，所述第二专用盖板可以是之前的第一专用盖板，也可以是新的自制的盖板，作用与第一盖板相同。所述衬垫面可以是气缸垫。当然也可以将第二盖板直接固定在缸体处来收集被刮除的沉积物。所述的收集与车辆可以与前面所述的相同。

通过收集并称量气缸盖燃烧沉积物和活塞顶沉积物，所述燃烧室沉积物的第一质量即为气缸盖燃烧沉积物与活塞顶沉积物质量之和。

进一步地，进气阀沉积物提取和称量方法的一个实施例如图4所示，其一般性的可以包括如下步骤：

S310，刮除进气阀喇叭口部位的沉积物；

S311，收集所述进气阀喇叭口部位的沉积物；

S312，称量进气阀与所述进气阀喇叭口部位的沉积物的总质量；和

S313，计算所述第二质量；

在这里，计算所述第二质量具体为将所述总质量减去试验前干净的所述进气阀的质量。可以理解，所述试验前干净的进气阀事先已经经过称量。

此外，在步骤S312之前，需要检查进气阀座和阀杆的磨损情况，若磨损过度，称量所述喇叭口部位的沉积物，并以此结果作为所述第二质量。这主要是考虑到若进气阀座和阀杆磨损过度，那么被磨损的质量就不可忽略了。如仍旧按照图4的实施例进行，这部分质量就会被加入到第二质量内，这明显增加了第二质量。可以理解，实际的第二质量明显要小于按照图4计算出的第二质量，因此产生较大的误差就会影响甲醇燃料性能的检测。因而若进气阀座和阀杆磨损过度，我们采取的措施为，所述进气阀喇叭口部位的沉积物的质量即为所述第二质量。

特别地，本发明还提供了一种用于车辆的甲醇燃料性能检测装置如图5所示，其一般性的可以包括流量检测器10、沉积物提取装置20、处理器30、称量装置40、存储器50、比较器60和显示器70。所述流量检测器10用于检测发动机的喷油嘴的流量，该流量检测器10可以是水流量检测仪等，本领域技术人员能够知晓并运用。所述沉积物提取装置20用于提取所述发动机的燃烧室沉积物和进气阀沉积物，该沉积物提取装置20可以是上文所述的小型吸尘器。所述处理器30用于计算所述喷油嘴的流量变化率，该处理器30具有计算功能，例如可以是接收数据并将数据做计算处理的乘法器等。所述称量装置40用于称量所述燃烧室沉积物和进气阀沉积物的质量，例如可以是上文所述的密度天平。所述存储器50用于存储理想状态下所述喷油嘴的阀门全开时的静态流量标准值、理想状态下所述喷油嘴的2.5ms动态流量标准值、流量变化率标准值、燃烧室沉积物质量标准值和进气阀沉积物标准值，例如可以是一具有数据存储功能的存储器件。所述比较器60用于将所述流量变化率、所述燃烧室沉积物和所述进气阀沉积物分别与所述流量变化率标准值、燃烧室沉积物质量标准值和进气阀沉积物标准值进行比较。所述显示器70用于显示比较结果和所述甲醇燃料的性能参数，例如显示出“流量变化率大于所述流量变化率标准值”、“所述甲醇燃料的性能较低”等这样的字样。在这里，处理器30、存储器50、比较器60和显示器70可以集成于一体，所述喷油嘴的流量和沉积物质量分别通过所述流量检测器10和沉积物提取装置20与称量装置40得到后，可直接将上述值输入处理器30，再经过后续的比较显示后，最终检测出甲醇燃料的性能。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。