一种发动机功率分级方法与流程

本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机功率分级方法。

背景技术：

发动机的标定功率根据不同使用、运行条件进行分级，各级别功率强化程度不同，每年运行时间、平均负荷率要求、最大功率运行时间有不同要求。例如发电发动机按照GBT2820.1要求功率分为COP(持续功率)、PRP(基本功率)、LTP(显示运行功率)、ESP(应急备用功率)四个级别，详见图1。艇用发动机虽然没有国标要求，但是行业内也通常按照不同使用、运行条件分为P1、P2、P3、P4功率四个级别。

目前国家标准、行业、企业标准中都只是对标定功率进行了功率定额种类的定义。而现有技术存在的主要缺点如下：

(1)现有的发动机功率分级方法简单，只对标定功率一个工况点进行定义分级，制定原则保守就限制发动机功率的提升，激进就无法保证发动机可靠性。

(2)各功率级别发动机维护保养无差别，对用户的指导性不强。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何进行发动机功率分级，与运行原则对比，并通过仪表显示结果，指导用户更加合理的使用柴油机；且如何根据用户实际使用情况选择最佳维护保养方案，以延长发动机寿命。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种发动机功率分级方法，计算发动机运行区域内的强度系数，其中，强度系数的计算公式为：

$\mathrm{\μ}=\frac{30\×t\×P_e}{V_h\×i\×n}\×\frac{n\×S}{30}$

μ——强度系数；

t——发动机冲程数：

P_e——发动机功率(kW)；

n——发动机转速；

i——气缸数；

V_h——每个气缸的工作容积(m³)；

S——活塞行程；

根据强度系数的数值大小划分成多个功率区域，根据不同的功率区域制定不同的运行原则。

其中，通过ECU对发动机使用工况所属功率区域进行监控，统计其所属级别功率区域的运行时间，与运行原则对比，并把结果通过监控仪表显示出来，指导用户合理使用，并根据发动机使用工况选择合适的维护保养方案。

其中，所述运行原则包括每年运行时间、平均负荷率要求、最大功率运行时间。

其中，所述维护保养方案包括机油更换周期、三滤更换周期、大修期以及整机寿命。

其中，在机械泵发动机上安装油门位置传感器，通过油门位置传感器采集进气压力和转速信号定位功率区域，进行强化系数的确定，并将结果通过仪表显示出来。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种发动机功率分级方法，通过计算发动机运行区域内的强度系数，将发动机功率划分成多个功率区域，根据不同的功率区域制定不同的运行原则，与运行原则对比，指导用户更加合理的使用柴油机，另外，便于用户根据发动机在不同功率区域的实际使用情况选择最佳维护保养方案，以延长发动机寿命。

高功率区域使用时间较短的发动机依据发动机功率分级方法可以提升最大功率。

附图说明

图1为发电发动机功率定额定义的图表；

图2为本发明一种发动机功率分级方法的逻辑原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图2所示，本发明提供了一种发动机功率分级方法，计算发动机运行区域内的强度系数，其中，强度系数的计算公式为：

$\mathrm{\μ}=\frac{30\×t\×P_e}{V_h\×i\×n}\×\frac{n\×S}{30}$

μ——强度系数；

t——发动机冲程数：

P_e——发动机功率(kW)；

n——发动机转速；

i——气缸数；

V_h——每个气缸的工作容积(m³)；

S——活塞行程；

根据强度系数的数值大小划分成多个功率区域，以某排量发动机为例，强度系数19以上为P4功率，17到19之间为P3功率，15到17之间为P2功率，小于15为P1功率；用户可根据发动机不同的功率区域制定其不同的运行原则，运行原则包括每年运行时间、平均负荷率要求、最大功率运行时间等，从而更加合理地对发动机功率进行分级，实现功率分级由点发展到面，便于用户根据发动机在不同功率区域的实际使用情况选择最佳维护保养方案，以延长发动机寿命。

具体地，通过ECU(电子控制单元)对发动机使用工况所属功率区域进行监控，统计其所属级别功率区域的运行时间，并与运行原则对比，并把结果通过监控仪表显示出来，方便用户直观地观察发动机目前运行的功率区域级别属性、每年允许的运行时间以及剩余的工作时间等，指导用户更加合理的使用发动机，并能根据发动机使用工况选择合适的维护保养方案，指导用户更加合理的使用柴油机。

具体地，所述维护保养方案包括机油更换周期、三滤更换周期、大修期以及整机寿命等。

进一步地，在设有机械泵和电子调速器的发动机上安装油门位置传感器，通过油门位置传感器采集进气压力和转速信号定位功率区域，进行强化系数的确定，并将结果通过仪表实时显示出来。另外，还可以设有报警系统，当发动机在某一个功率区域的运行时间达到设定值时，报警系统发出报警，提醒用户及时对发动机进行保养。

由以上实施例可以看出，本发明通过计算强度系数将发动机功率划分成多个功率区域，指导用户更加合理的使用柴油机，并根据发动机在不同功率区域的实际使用情况选择最佳维护保养方案，降低维护成本并延长发动机寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。