本实用新型涉及汽车部件检测设备领域，具体而言，涉及一种发动机机油消耗率的测量装置。
背景技术：
节能和环保是当前先进发动机开发中最主要的目标和要求，而发动机机油消耗量是发动机开发过程中的一个重要的指标。机油消耗直接影响到发动机的持续安全运转，影响到发动机后处理系统的排放性能、影响发动机的寿命。发动机机油消耗量指标是发动机品质的重要体现，是发动机关键部件设计、制造、装配技术的综合表现，发动机开发过程中有大量的针对机油润滑系统的开发性试验。因此，在开发试验过程中准确、快捷得测试发动机机油消耗量显得非常重要，尤其是如果能够实时动态地测量监控发动机机油消耗量，将极大地提升发动机开发效率，提高发动机开发能力和开发质量。
现有的发动机机油消耗测量方法采用传统“放油称重”的方法：具体操作方法如下：1、用漏斗将机油从发动机加油口加入发动机中，加入规定位置后运转发动机；2、将发动机中机油从油底壳放油口放至盛油盆中，拧紧放油口。在电子秤上人工称量油盆中的机油质量，并将此部分机油重新加回发动机内。用干净无纺布将溢出的机油擦拭干净，并进行称量。通过计算油盆、漏斗、无纺布前后的质量差，得到加入发动机的机油初始净质量M1。3、按照规定的工况运转发动机，期间根据机油标尺进行补加机油。通过称重的方法，考虑漏斗、无纺布质量差，得到机油补加净质量M’。4、运转至规定时间H后，停止发动机，通过油底壳放油口将机油放尽，放入盛油盆中。将溢出的机油用无纺布擦拭干净。人工称量盛油盆、无纺布的前后质量，计算放出的机油净质量M2。5、计算得到此期间的机油消耗量M＝M1+M’-M2。6、此期间的机油消耗率为M/H。
现有的发动机机油消耗测量方法主要有以下问题：
首先，现有的人工放油称重测试方法，测试精度偏差较大。机油添加、放油的工具、操作过程中的机油溢出、人工操作的差异性都会影响到上述的称重结果。机油放油称重过程繁琐，操作一致性难以控制，测试重复性较差。发动机油道结构复杂，存在驻油、放油不尽的情况，从原理上存在测试准确度不高的缺陷。
其次，现有的放油称重法，测试效率不高。经过加油、放油称重、再加油，最后再放油称重的过程，并且每次称重都要考虑盛油容器前后的质量、溢出机油的质量等等，需要较多的时间。再者，放油称重法需要前后机油差值较大，即消耗量大才能保证测量更可靠，需发动机运行较长时间。
第三，现有的放油称重法，只能测量发动机运行期内的平均值，不能实现机油消耗的实时测量，无法得到发动机的实时机油消耗特性。不能在几分钟之内得到该工况的机油消耗率。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种发动机机油消耗率的测量装置，以解决现有技术中的发动机机油消耗测量方法测量不准确，操作复杂、效率低的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种发动机机油消耗率的测量装置，包括：空气流量测量装置，设置在发动机的进气管处，空气流量测量装置用于测量发动机的进气质量流量；燃油消耗测量装置，设置在发动机的进油管处，燃油消耗测量装置用于测量发动机的燃油消耗率；硫传感器，设置在发动机的排气管处，硫传感器用于测量发动机的排气中的硫化物及硫元素的浓度；计算装置，计算装置与空气流量测量装置、燃油消耗测量装置和硫传感器均电连接，并根据进气质量流量、燃油消耗率及排气中的硫化物及硫元素的浓度得到发动机的机油消耗率。
进一步地，测量装置还包括：第一管路，燃油消耗测量装置通过第一管路与进油管内部连通。
进一步地，测量装置还包括：第二管路，硫传感器通过第二管路与排气管内部连通。
进一步地，空气流量测量装置与进气管串联设置。
进一步地，空气流量测量装置为空气质量流量计。
进一步地，硫传感器为二氧化硫传感器。
进一步地，测量装置还包括：连接线，空气流量测量装置和/或燃油消耗测量装置和/或硫传感器通过连接线与计算装置连接。
进一步地，测量装置还包括：支撑平台，发动机设置在支撑平台上。
进一步地，测量装置还包括：显示装置，显示装置与计算装置连接并显示计算装置的计算结果。
进一步地，计算装置为计算机。
应用本实用新型的技术方案，空气流量测量装置用于测量发动机的进气质量流量，燃油消耗测量装置用于测量发动机的燃油消耗率，硫传感器用于测量发动机的排气中的硫化物及硫元素的浓度。通过上述三个参数以及硫元素守恒定理即可计算出发动的机油消耗率。通过上述结构可以简便的通过计算的方式测量发动机的机油消耗率，而不必在使用“放油称重”的方式测量。因此本实用新型的技术方案解决了现有技术中的发动机机油消耗测量方法测量不准确，操作复杂、效率低的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本实用新型的发动机机油消耗率的测量装置的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、空气流量测量装置；20、燃油消耗测量装置；30、硫传感器；40、计算装置；50、第一管路；60、第二管路；70、连接线；100、发动机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
如图1所示，本申请的发动机机油消耗率的测量装置包括空气流量测量装置10、燃油消耗测量装置20以及硫传感器30。其中，空气流量测量装置10设置在发动机100的进气管处，空气流量测量装置10用于测量发动机100的进气质量流量。燃油消耗测量装置20设置在发动机100的进油管处，燃油消耗测量装置20用于测量发动机100的燃油消耗率硫传感器30，设置在发动机100的排气管处，硫传感器30用于测量发动机100的排气中的硫化物及硫元素的浓度。
应用本实施例的技术方案，空气流量测量装置20用于测量发动机的进气质量流量，燃油消耗测量装置10用于测量发动机的燃油消耗率，硫传感器30用于测量发动机的排气中的硫化物及硫元素的浓度。通过上述三个参数以及硫元素守恒定理即可计算出发动的机油消耗率。通过上述结构可以简便的通过计算的方式测量发动机的机油消耗率，而不必在使用“放油称重”的方式测量。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的发动机机油消耗测量方法测量不准确，操作复杂、效率低的问题。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，测量装置还包括计算装置40，计算装置40与空气流量测量装置10、燃油消耗测量装置20和硫传感器30均电连接，并根据进气质量流量、燃油消耗率及排气中的硫化物及硫元素的浓度得到发动机100的机油消耗率。具体地，计算装置40可以收集空气流量测量装置10、燃油消耗测量装置20和硫传感器30所采集到的数据，并根据上述的数据计算发动机100的机油消耗率。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，测量装置还包括第一管路50和第二管路60，燃油消耗测量装置20通过第一管路50与进油管内部连通。硫传感器30通过第二管路60与排气管内部连通。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，空气流量测量装置10与进气管串联设置。并且空气流量测量装置10为空气质量流量计。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，硫传感器30为二氧化硫传感器。二氧化硫传感器能够检测到尾气中的二氧化硫的质量流量。
如图1所示，在本实施例的技术方案中，测量装置还包括：连接线70，空气流量测量装置10、燃油消耗测量装置20以及硫传感器30均通过连接线70与计算装置40连接。连接线70将各个检测装置所检测到的数据传递给计算装置40。当然空气流量测量装置10、燃油消耗测量装置20以及硫传感器30也可以直接与计算装置40连接，而不通过连接线70连接。
优选地，测量装置还包括支撑平台，发动机100设置在支撑平台上。
优选地，测量装置还包括显示装置，显示装置与计算装置40连接并显示计算装置40的计算结果，进而便于操作人员查看。
下面将详细介绍如何计算发动机100的机油消耗率：
进入发动机的硫化物及硫元素主要包含发动机燃油中的硫化物及硫元素和机油中的硫化物及硫元素，根据硫化物及硫元素守恒定律，发动机燃油中的硫化物及硫元素的质量流量与机油中的硫化物及硫元素的质量流量之和等于尾气中硫化物及硫元素的质量流量。具体计算步骤如下：
1、计算发动机燃油中的硫元素质量流量：
公式1：Sfuel＝mfuel×Cfuel×10-6
在公式1中，Sfuel表示燃油中的S消耗率，其单位为kg/h；mfuel表示发动机燃油消耗率，其单位为：kg/h；Cfuel表示燃油中的S浓度，其单位为ppm(百万分之一)。在上述参数中，mfuel的数值通过燃油消耗测量装置20来测量。Cfuel为燃油的本身的特性，不同种类的燃油的S浓度的数值不同，根据查表即可得到。
2、计算发动机机油消耗中的硫元素质量流量：
公式2：Soil＝moil×Coil×10-6
在公式2中，Soil表示的是机油中的S消耗率，其单位为kg/h；moil表示的是动机机油消耗率，其单位为kg/h；Coil表示的是机油中的S浓度，其单位为ppm(百万分之一)。在上述参数中，moil也即本实施例中要获得的参数，Coil为机油的本身的特性，不同种类的机油的S浓度的数值不同，根据查表即可得到。
3、计算发动机排气中的硫元素质量流量：
公式3：
在公式3中，Sexhaust表示的是发动机排气中的S消耗率，其单位为kg/h；mair表示的是发动机的进气质量流量，其单位为kg/h；CSO2表示的是发动机排气中的SO2浓度，其单位为ppm(百万分之一)；MSO2表示的是SO2的摩尔质量；Mair表示的是排气的摩尔质量；MS表示的是S元素的摩尔质量。在上述参数中，mair可以根据气流量测量装置10来测量，CSO2可以根据硫传感器30来测量。
4、根据硫元素的质量平衡，计算发动机机油质量消耗率：
公式4：Sfuel+Soil＝Sexhaust
将公式1、公式2和公式3带入至公式4，经过换算后即可得到moil：
公式5
根据公式5可以看到，计算装置40经过信号转换与处理，将采集的进气质量流量，燃油消耗率以及排气中SO2的浓度信号带入至公式5中，即可得到发动机的实时机油消耗率。
根据上述描述，本申请的发动机的机油消耗率测试装置有以下优点：
1、本实施例采用先进的电子电器技术，通过采集各测量仪器和传感器的信息，计算得到机油消耗率。避免了人工放油称重的复杂过程，减少了中间环节和不可控因素。提升了机油消耗率测量的精度和测量重复性。
2、本实施例实现了发动机机油消耗率的动态实时测量，能够实时得到当前的发动机机油消耗情况。为发动机润滑系统开发提供了很好的测试平台和方法。
3、此实施例极大提高了机油消耗试验的效率，能够在较短时间内得到试验结果。方便全方位的研究和优化发动机的机油消耗情况，缩短发动机开发时间，降低开发成本。
4、本实施例系统结构简单，组建成本低。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。