• 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
    • / 15
    • 下载费用:30 金币  

    重庆时时彩三星分析软件注册机: 发动机燃油稀释的在线测定方法和系统.pdf

    关 键 词:
    发动机 燃油 稀释 在线 测定 方法 系统
      专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    摘要
    申请专利号:

    CN201510456295.8

    申请日:

    2015.07.29

    公开号:

    CN106405056A

    公开日:

    2017.02.15

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 33/28申请日:20150729|||公开
    IPC分类号: G01N33/28 主分类号: G01N33/28
    申请人: 上海汽车集团股份有限公司
    发明人: 程传辉; 周舟; 王绍明; 王树青; 武涛; 徐政
    地址: 201203 上海市浦东新区张江高科技园区松涛路563号1号楼509室
    优先权:
    专利代理机构: 北京信远达知识产权代理事务所(普通合伙) 11304 代理人: 魏晓波
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201510456295.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.06.26|||2017.03.15|||2017.02.15

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    一种发动机燃油稀释的在线测定方法和系统,其中,所述在线测定方法包括:获取所述发动机的进气流量mAir;获取所述发动机的燃油消耗量mFuel;获取所述发动机的排气流量mExhasut;根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel和排气流量mExhasut的比例关系计算所述发动机的燃油稀释率。通过所述在线测定方法和系统,可以以更低的成本实现更高效的燃油稀释率在线测定。

    权利要求书

    1.一种发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,包括:
    获取所述发动机的进气流量mAir;
    获取所述发动机的燃油消耗量mFuel;
    获取所述发动机的排气流量mExhasut;
    根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel和排气流量mExhasut的比
    例关系计算所述发动机的燃油稀释率。
    2.如权利要求1所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,采用
    如下公式计算所述发动机的燃油稀释率:
    燃油稀释率=(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消
    耗量mFuel。
    3.如权利要求1所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,所述
    获取发动机的进气流量mAir包括:通过进气流量计测得发动机的进气流量
    mAir。
    4.如权利要求1所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,所述
    获取发动机的排气流量mExhasut包括:
    计算所述发动机的排气流量mExhasut为:
    其中,mAir为所述发动机的进气量;MExhasut为发动机的排气摩尔质量;TExhasut
    为发动机的排气摩尔数。
    5.如权利要求4所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,采用
    如下方式获取所述发动机的排气摩尔质量MExhasut:
    通过排放分析装置分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、
    二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基
    氮氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气
    所占的体积百分比
    计算所述发动机的排气摩尔质量MExhasut为:
    <mrow> <msub> <mi>M</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>x</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>100</mn> </mfrac> <mfenced open = '[' close = ']'> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>13.88</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>28.01</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>44.01</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>46.01</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>NO</mi> <mi>X</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>32</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>O</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mo>+</mo> <mn>2.016</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>H</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mo>+</mo> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>18.02</mn> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>K</mi> </mrow> <mi>K</mi> </mfrac> <mo>+</mo> <mn>28.0</mn> <mo>&times;</mo> <mo>(</mo> <mn>100</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>CO</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>NO</mi> <mi>X</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>O</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>H</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mo>-</mo> <mn>100</mn> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>K</mi> </mrow> <mi>K</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>
    其中,K为干湿转换因子,K≠0。
    6.如权利要求5所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,采用
    如下方式获取所述干湿转换因子K为:
    <mrow> <mi>K</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mn>0.005</mn> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>CO</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <mi>Y</mi> <mo>-</mo> <mn>0.01</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>H</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
    其中,Y为燃油中氢原子与碳原子的原子数之比。
    7.如权利要求4所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,采用
    如下方式获取所述发动机的排气摩尔数TExhasut:
    计算发动机排气的空燃比AFRspindt;
    <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>x</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>241.2</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>b</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>AFR</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>p</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>CO</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> <mo>;</mo> </mrow>
    其中,FC为燃油中碳原子的质量分数;Fb为发动机排气中燃烧产物所占的
    质量分数;R为发动机排气中一氧化碳和二氧化碳体积百分比的比值;PCO2
    为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。
    8.如权利要求7所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,所述
    空燃比AFRspindt通过spindt法则计算得到。
    9.如权利要求8所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,计算
    所述空燃比AFRspindt为:
    <mrow> <msub> <mi>AFR</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>p</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>b</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <mo>&lsqb;</mo> <mn>11.492</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mfrac> <mi>R</mi> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mi>Q</mi> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <mn>120</mn> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <mn>3.5</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> </mrow> </mfrac> <mo>&rsqb;</mo> <mo>;</mo> </mrow>
    其中Q为发动机排气中氧气和二氧化碳体积百分比的比值。
    10.如权利要求7所述的发动机燃油稀释的在线测定方法,其特征在于,采用
    如下方式获取所述发动机排气中燃烧产物所占的质量分数Fb:
    <mrow> <msub> <mi>F</mi> <mi>b</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>CO</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>CO</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>.</mo> </mrow>
    11.一种发动机燃油稀释的在线测定系统,其特征在于,包括:
    排放计算单元,计算发动机的排气流量mExhasut;
    供油单元,适于向发动机供油,并记录向发动机供油的燃油消耗量mFuel;
    进气流量单元,适于检测发动机的进气流量mAir;
    燃油稀释计算单元,适于根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel
    和排气流量mExhasut的比例关系计算所述发动机的燃油稀释率。
    12.如权利要求11所述的发动机燃油稀释的在线测定系统,其特征在于,所述
    燃油稀释计算单元适于采用如下公式计算所述发动机的燃油稀释率:
    燃油稀释率=(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消
    耗量mFuel。
    13.如权利要求11所述的发动机燃油稀释的在线测定系统,其特征在于,所述
    排放计算单元包括:
    检测子单元,适于分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、
    二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基
    氮氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气
    所占的体积百分比
    第一计算子单元,适于计算发动机的排气摩尔质量MExhasut为:
    <mrow> <msub> <mi>M</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>x</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>s</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>100</mn> </mfrac> <mfenced open = '[' close = ']'> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>13.88</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>28.01</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>44.01</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> <mn>2</mn> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>46.01</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>NO</mi> <mi>X</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>32</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>O</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mo>+</mo> <mn>2.016</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>H</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mo>+</mo> <mn>18.02</mn> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>K</mi> </mrow> <mi>K</mi> </mfrac> <mo>+</mo> <mn>28.0</mn> <mo>&times;</mo> <mo>(</mo> <mn>100</mn> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>H</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>C</mi> <mi>O</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>CO</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>NO</mi> <mi>X</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>O</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <msub> <mi>H</mi> <mn>2</mn> </msub> </msub> <mo>-</mo> <mn>100</mn> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mi>K</mi> </mrow> <mi>K</mi> </mfrac> <mo>)</mo> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>;</mo> </mrow>
    第二计算子单元,适于计算发动机排气的空燃比AFRspindt;
    第三计算子单元,适于计算发动机的排气摩尔数TExhasut:
    <mrow> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>x</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mn>241.2</mn> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>F</mi> <mi>b</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>AFR</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mi>p</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>+</mo> <mi>R</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <msub> <mi>CO</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> <mo>;</mo> </mrow>
    第四计算子单元,适于计算所述排气流量mExhasut为:
    <mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>x</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>m</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>i</mi> <mi>r</mi> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>M</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>x</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>&times;</mo> <msub> <mi>T</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>x</mi> <mi>h</mi> <mi>a</mi> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mn>1000</mn> <mo>&times;</mo> <mn>2.897</mn> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
    其中,K为干湿转换因子;FC为燃油中碳原子的质量分数;Fb为发动
    机排气中燃烧产物所占的质量分数;R为发动机排气中一氧化碳和二氧化
    碳体积百分比的比值;为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。

    说明书

    发动机燃油稀释的在线测定方法和系统

    技术领域

    本发明涉及发动机检测技术领域,尤其涉及一种发动机燃油稀释的在线
    测定方法和系统。

    背景技术

    缸内直喷技术具有油耗量低,升功率大等优点,与同排量的一般发动机
    相比,功率与扭矩都有很大提高。因此在汽车设计中,由于油耗、排放、功
    率、扭矩等性能指标的要求越来越高,缸内直喷技术被广泛应用于汽油机上。
    一方面,缸内直喷汽油机的喷油策略对发动机性能起着至关重要的作用,但
    另一方面其也是造成燃油稀释的重要原因。当燃油稀释严重时会导致机油的
    粘度下降,从而对发动机的磨损部件,如轴承、凸轮轴、气缸套等产生不利
    影响。因而对发动机燃油稀释水平进行测定和测算在车辆设计中具有重要意
    义。

    在目前的燃油稀释的测定方法中,包括离线检测方法和在线检测方法。
    所述离线检测方法通常是在整车测试结束之后,采集机油样品并对其成分进
    行检测,主要包括气相色谱仪检测法、重量分析法、热解重量分析法和机油
    物性测量法。例如,申请号为200810232902.2,名称为一种测定内燃机油粘度
    指数的方法的专利申请,提供了一种采用红外光谱技术分析油品粘度的方法。
    但是采用离线检测方法,一方面是需要专门的检测设备,所以检测具有较大
    限制;另一方面是检测周期较长,需要花费较长时间。在线检测方法是在整
    车测试的过程当中,对机油的成分进行检测,主要包括基于放射性示踪剂的
    在线测量、激光诱导荧光谱分析法和基于加热解吸燃油检测法。但是上述的
    三种在线测定方法均需要借助外部检测设备,在进行机油取样后,实现燃油
    稀释的在线检测,这样就使得试验成本大大增加,同时试验中设备的安装设
    置也更复杂。

    发明内容

    本发明实施例解决的问题是如何以更低的成本实现更高效的燃油稀释率
    在线测定。

    为解决上述问题,本发明实施例提供一种发动机燃油稀释的在线测定方
    法,包括:

    获取所述发动机的进气流量mAir;

    获取所述发动机的燃油消耗量mFuel;

    获取所述发动机的排气流量mExhasut;

    根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel和排气流量mExhasut的
    比例关系计算所述发动机的燃油稀释率。

    可选的,采用如下公式计算所述发动机的燃油稀释率:

    燃油稀释率=(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消
    耗量mFuel。

    可选的,所述获取发动机的进气流量mAir包括:通过进气流量计测得发
    动机的进气流量mAir。

    可选的,所述获取发动机的排气流量mExhasut包括:

    计算所述发动机的排气流量mExhasut为:

    其中,mAir为所述发动机的进气量;MExhasut为发动机的排气摩尔质量;
    TExhasut为发动机的排气摩尔数。

    可选的,采用如下方式获取所述发动机的排气摩尔质量MExhasut:

    通过排放分析装置分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比
    PCO、二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干
    基氮氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气
    所占的体积百分比

    计算所述发动机的排气摩尔质量MExhasut为:


    其中,K为干湿转换因子,K≠0。

    可选的,采用如下方式获取所述干湿转换因子K为:


    其中,Y为燃油中氢原子与碳原子的原子数之比。

    可选的,采用如下方式获取所述发动机的排气摩尔数TExhasut:

    计算发动机排气的空燃比AFRspindt;


    其中,FC为燃油中碳原子的质量分数;Fb为发动机排气中燃烧产物所占
    的质量分数;R为发动机排气中一氧化碳和二氧化碳体积百分比的比值;PCO2
    为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。

    可选的,所述空燃比AFRspindt通过spindt法则计算得到。

    可选的,计算所述空燃比AFRspindt为:


    其中Q为发动机排气中氧气和二氧化碳体积百分比的比值。

    可选的,采用如下方式获取所述发动机排气中燃烧产物所占的质量分数
    Fb:


    为了解决上述的技术问题,本发明实施例还公开了一种发动机燃油稀释
    的在线测定系统,包括:

    排放计算单元,计算发动机的排气流量mExhasut;

    供油单元,适于向发动机供油,并记录向发动机供油的燃油消耗量mFuel;

    进气流量单元,适于检测发动机的进气流量mAir;

    燃油稀释计算单元,适于根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量
    mFuel和排气流量mExhasut的比例关系计算所述发动机的燃油稀释率。

    可选的,所述燃油稀释计算单元适于采用如下公式计算所述发动机的燃
    油稀释率:

    燃油稀释率=(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消
    耗量mFuel。

    可选的,所述排放计算单元包括:

    检测子单元,适于分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、
    二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基氮
    氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气所占
    的体积百分比

    第一计算子单元,适于计算发动机的排气摩尔质量MExhasut为:


    第二计算子单元,适于计算发动机排气的空燃比AFRspindt;

    第三计算子单元,适于计算发动机的排气摩尔数TExhasut:


    第四计算子单元,适于计算所述排气流量mExhasut为:


    其中,K为干湿转换因子;FC为燃油中碳原子的质量分数;Fb为发动机
    排气中燃烧产物所占的质量分数;R为发动机排气中一氧化碳和二氧化碳体
    积百分比的比值;为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。

    与现有技术相比,本发明实施例的技术方案具有以下优点:

    仅需要获取发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel以及排气流量
    mExhasut,即可根据其比例关系得到经汽缸壁进入机油被稀释的燃油量,从而计
    算出发动机燃油稀释率。相对于现有技术的离线测定方法或在线测定方法中
    需要检测并分析机油成分的做法,由于不需要使用专门的成分检测设备或检
    测试剂,因此降低了测试的成本,并且相对于上述的测定方法,设备的安装
    布置也更为简便,从而简化了设备操作,提高了试验操作的效率。

    附图说明

    图1是本发明实施例的一种发动机燃油稀释的在线测定方法的流程图;

    图2是本发明实施例中计算排气摩尔质量MExhasut的流程图;

    图3是本发明实施例的一种发动机燃油稀释的在线测定系统的结构示意
    图。

    具体实施方式

    在目前的燃油稀释的测定方法中,其中的在线检测方法是在整车测试的
    过程当中,对机油的成分进行检测,主要包括基于放射性示踪剂的在线测量、
    激光诱导荧光谱分析法和基于加热解吸燃油检测法。但是上述的三种在线测
    定方法均需要借助外部检测设备,在机油取样后,实现燃油稀释的在线检测,
    这样就使得试验成本大大增加,同时试验中设备的安装设置也更复杂。

    可以通过排气空燃比和缸内燃油平衡来测定燃油稀释的方法。假设燃油
    经喷油器进入气缸后,大部分与新鲜空气雾化参与燃烧,而少量喷到气缸壁
    的燃油被活塞刮下流到油底壳,从而稀释机油。将流到油底壳的燃油流量表
    示为mFL,则可以得到

    其中,mAir为发动机进气质量流量,mFuel为经喷油器喷入发动机的燃油
    质量流量,AFRspindt为空燃比,从而可以得到将发动机机油中混入的燃油流量
    与燃油总量的比值FL%为:

    上述方法引用了spindt空燃比的计算,假设未参与燃烧的燃油量与进入到
    油底壳中的燃油量成正比例关系,利用空燃比和燃油平衡计算出燃油中未参
    与燃烧的燃油占总燃油量的比率,从而来测定燃油稀释水平。然而在实际燃
    烧过程中,尤其缸内雾化情况不良时,会有部分燃油并未真正参与燃烧或者
    燃烧不完全,而直接随排气排出。但是这部分燃油在上述的计算方法中并未
    体现,因此导致计算方法误差较大。

    针对上述的技术问题,本发明实施例首先计算发动机的进气流量mAir与
    燃油消耗量mFuel两者之和,然后计算与排气流量mExhasut的差值,即得到了经
    汽缸壁进入机油被稀释的燃油量,从而可以进一步通过计算被稀释的燃油量
    与燃油消耗量之间的比值,即可计算出发动机燃油稀释率。相对于现有技术
    的离线测定方法或在线测定方法中需要检测并分析机油成分的做法,不需要
    使用专门的成分检测设备或检测试剂,因此降低了测试的成本,并且相对于
    上述的测定方法,设备的安装设置也更为简便,因此简化了试验操作。

    为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图
    对本发明的具体实施例做详细的说明。

    本发明实施例公开了一种发动机燃油稀释的在线测定方法。如图1所示,
    所述发动机燃油稀释的在线测定方法可以包括:

    步骤S101,获取所述发动机的进气流量mAir。

    在具体实施中,可以通过安装在进气管路上的进气流量计测得所述进气
    流量mAir(kg/s)。更具体来说,所述进气流量计可以布置在所述进气管路中
    空滤和节气门之间的进气管上。

    步骤S102,获取所述发动机的燃油消耗量mFuel。

    在具体实施中,可以由发动机系统的供油装置在提供供油的同时,测得
    经喷油器喷入发动机的燃油消耗量mFuel(kg/s)。

    步骤S103,获取所述发动机的排气流量mExhasut。

    在具体实施中,通过计算发动机的排气摩尔质量MExhasut(g/mol)以及发
    动机的排气摩尔数TExhasut(mol),并计算两者的乘积,可以得到发动机的排
    气质量。因此每100mol的发动机排气所对应的发动机排气质量mExhasut’(kg)
    的计算公式为:


    同时,又由于每100mol发动机进气所对应的发动机进气的质量为
    2.897kg,因此将式(1)左右两端各除以2.897,可得每1kg的发动机进气所
    对应的发动机排气质量mExhasut”(kg)的计算公式为:


    因此,当发动机进气流量为mAir(kg/s)时,将上式(2)左右两端各乘
    以所述发动机进气流量为mAir,即可得到发动机的排气流量mExhasut(kg/s)的
    计算公式为:


    下文将就式(3)中的排气摩尔质量MExhasut和排气摩尔数TExhasut的获取
    方法进行说明,具体如下所示:

    (1)如图2所示,可以采用如下方式获取所述发动机的排气摩尔质量
    MExhasut:

    步骤S201,检测发动机排气中各成分所占的体积百分比。

    在具体实施中,可以通过设置在发动机排气管上的排放分析装置,分别
    检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、二氧化碳所占的体积百分
    比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基氮氧化合物所占的体积百分
    比氧气所占的体积百分比以及氢气所占的体积百分比

    步骤S202,计算所述发动机的排气摩尔质量MExhasut。

    在具体实施中,可以通过下述公式计算所述排气摩尔质量MExhasut:


    在上式(4)通过计算所述排气中各成分的摩尔质量,并将各成分的摩尔
    质量相加即可得到总排气的摩尔质量。例如,PCH表示排气中碳氢化合物的体
    积百分比,而13.88表示每摩尔碳氢化合物的质量,因此两者的乘积可得排气
    中碳氢化合物所占的摩尔质量。上式(4)中,K为干湿转换因子,表示排气
    中水分的含量,k≠0,因此通过可以得到排气中水分的摩尔质量。
    由于认为除了通过步骤S201得到的气体外,其余均为氮气,因此上式(4)
    中的表示氮气所占的摩尔质
    量。

    根据燃油特性标准可以得到所述干湿转换因子为:


    其中,所述y为燃油中氢原子和碳原子的原子数之比,其可以根据燃油
    特性得到。

    (2)获取所述发动机的排气总摩尔数TExhasut:

    A、可得燃油燃烧的化学反应方程式为:20.99O2+XC+YH2
    —>ACO2+BCO+CH2O+DH2+EO2。式中,X为碳原子的摩尔数,A为二氧化
    碳的摩尔数,B为一氧化碳的摩尔数。

    因此CO2的体积分数可通过其摩尔数与排气成分中燃烧产物所占的
    质量分数的乘积与排气总摩尔数TExhasut之间的比值表示,即如下式所示:


    其中,Fb为排气成分中燃烧产物所占的质量分数。

    B、由上述的燃油燃烧的化学反应方程式及根据化学方程式中碳原子、氢
    原子和氧原子平衡的规律,可得X=A+B,因此进一步可得:


    其中,PCO和分别代表排气组分中CO和CO2的体积百分数,
    其可以通过步骤S201得到。

    C、根据燃油特性可知,燃油中碳原子的质量分数FC和氢原子的质量分
    数FH分别为:



    对上式(8)和(9)化简,可得:



    D、通过Spindt法则测得排气的空燃比AFRSpindt空燃比为:


    将排气成分中燃烧产物所占的质量分数表示为Fb,未燃产物的质量分数
    表示为Fu,则有:Fb+Fu=1。

    根据Spindt法则的空燃比计算推导可知:



    E、将上式(7)和(10)代入上式(6)中,可得:

    可得:即:


    将和上式(12)代入上式(14),可得:


    可以理解的是,上述步骤S101至步骤S103并无必要的先后顺序,可以
    根据实际应用的需要对其执行的先后顺序进行调整。

    步骤S104,采用如下公式计算所述发动机的燃油稀释率:

    燃油稀释率=(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消
    耗量mFuel。

    将由所述步骤S101至步骤S103得到的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel
    以及排气流量mExhasut代入上式中,可得燃油稀释率的计算公式为:


    由于排气流量mExhasut中不仅包括经过燃烧的排放产物,也包括了未燃烧
    或者燃烧不完全而直接随排气排放的部分燃油,所以通过上式中的:进气流
    量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut可以只得到喷到汽缸壁而被活塞刮
    下后流到油底壳的燃油,从而排除未经燃烧而直接随排气排除的燃油,因此
    提高了燃油稀释率的精确性。

    瞬时燃油稀释率可以计算得到发动机机油中混入的燃油累计量。通过将
    上述计算方法集成在燃油稀释的计算??樾酒?,从而可以计算得到的机油
    中混入的燃油累计量,使用户预知何时需要更换新机油。

    综上,本发明实施例采用了与现有的离线检测和在线检测通过检测机油
    成分计算燃油稀释率不同的设计思路,从缸内燃油平衡的角度出发,同时充
    分考虑到存在未经充分燃烧而被直接排出的燃油量,通过获取进气量、燃油
    量和排气量计算出留滞在发动机油底壳内而稀释机油的燃油量计算燃油稀释
    率,不仅避免了现有技术中由于需要专门的检测设备,而使试验成本增大,
    同时使试验中设备的安装设置复杂的问题,而且在计算中排除了上述直接随
    排气排出的燃油量,从而提高了计算的准确性。

    本发明实施例还公开了一种与上述发动机燃油稀释的在线测定方法对应
    的发动机燃油稀释的在线测定系统。所述在线测定系统可以直接设置在整车
    上,也可以设置在测试台架上以对发动机的燃油稀释情况进行在线测定。

    如图3所示,整车部件或测试台架可以包括:进气管301、空气过滤器
    302、节气门303、发动机304、排气管305、催化转换器306、供油管307、
    供油装置308、电子控制单元309、线束310和排放取样管311。其中,所述
    空气过滤器302和所述节气门303依次布置在进气管301上,所述进气管301
    的出气口可以与发动机的进气歧管进气口(图中未示出)相连接,所述催化
    转换器306布置在排气管305上,所述排气管305的进气口与发动机的排气
    歧管(图中未示出)出气口相连接,所述供油管307的两端分别与发动机304
    和供油装置308相连接。所述电子控制单元309通过线束310分别与节气门
    303和发动机304相连接。

    所述在线测定系统可以包括:

    排放计算单元312,适于计算发动机的排气流量mExhasut。

    供油单元,适于向发动机供油,并记录向发动机供油的燃油消耗量mFuel。

    在具体实施中,所述供油单元可以是现有发动机系统的中供油装置,即
    上述的供油装置308。

    进气流量单元313,适于检测发动机的进气流量mAir。

    在具体实施中,所述进气流量单元312可以是进气流量计,可以设置在
    所述进气管路中的空气过滤器302和节气门303之间的进气管301上,用于
    检测进入发动机304的空气流量,并且通过线束310与所述电子控制单元309
    连接,可以将检测到的数据发送到所述电子控制单元309,并由所述电子控制
    单元309将进气流量mAir的数据发送到燃油稀释计算单元314。

    燃油稀释计算单元314,通过线束310分别与供油装置308、电子控制单
    元309、排放计算单元312相连接;适于采用如下公式计算所述发动机的燃油
    稀释率:燃油稀释率=(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/
    燃油消耗量mFuel。

    在具体实施中,所述排放计算单元312可以包括:

    检测子单元,适于分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、
    二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基氮
    氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气所占
    的体积百分比

    第一计算子单元,适于计算发动机的排气摩尔质量MExhasut为:


    第二计算子单元,适于计算发动机排气的空燃比AFRspindt;

    第三计算子单元,适于计算发动机的排气摩尔数TExhasut为:


    第四计算子单元,适于计算发动机的排气流量mExhasut为:


    其中,K为干湿转换因子;FC为燃油中碳原子的质量分数;Fb为发动机
    排气中燃烧产物所占的质量分数;R为发动机排气中一氧化碳和二氧化碳体
    积百分比的比值;为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。

    在具体实施中,本发明的上述排放计算单元以及燃油稀释计算单元可以
    是芯片,其中集成了上述的计算方法。

    通过本发明实施例,通过排放计算单元、供油单元、进气流量单元以及
    燃油稀释计算单元检测并计算相应的物理参数,即可计算得到发动机的燃油
    稀释率,因此相对于现有技术的在线检测或离线检测实现过程简单,降低了
    成本,并且准确率高。

    可以理解的是,本发明实施例的发动机燃油稀释的在线测定系统为上述
    发动机燃油稀释的在线测定方法的具体实施装置。由于上文已经说明了发动
    机燃油稀释的在线测定的步骤和实现原理,因此本发明实施例的发动机燃油
    稀释的在线测定系统的内容可以参照上文的相应处,此处不再赘述。

    虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,
    在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保
    护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

    关于本文
    本文标题:发动机燃油稀释的在线测定方法和系统.pdf
    链接地址://www.4mum.com.cn/p-6013892.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    [email protected] 2017-2018 www.4mum.com.cn网站版权所有
    经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
     


    收起
    展开
  • 四川郎酒股份有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度环保奖 2019-05-13
  • 银保监会新规剑指大企业多头融资和过度融资 2019-05-12
  • 韩国再提4国联合申办世界杯 中国网友无视:我们自己来 2019-05-11
  • 中国人为什么一定要买房? 2019-05-11
  • 十九大精神进校园:风正扬帆当有为 勇做时代弄潮儿 2019-05-10
  • 粽叶飘香幸福邻里——廊坊市举办“我们的节日·端午”主题活动 2019-05-09
  • 太原设禁鸣路段 设备在测试中 2019-05-09
  • 拜耳医药保健有限公司获第十二届人民企业社会责任奖年度企业奖 2019-05-08
  • “港独”没出路!“梁天琦们”该醒醒了 2019-05-07
  • 陈卫平:中国文化内涵包含三方面 文化复兴表现在其中 2019-05-06
  • 人民日报客户端辟谣:“合成军装照”产品请放心使用 2019-05-05
  • 【十九大·理论新视野】为什么要“建设现代化经济体系”?   2019-05-04
  • 聚焦2017年乌鲁木齐市老城区改造提升工程 2019-05-04
  • 【专家谈】上合组织——构建区域命运共同体的有力实践者 2019-05-03
  • 【华商侃车NO.192】 亲!楼市火爆,别忘了买车位啊! 2019-05-03
  • 重庆时时彩过年放假吗 nba比分差最高的比赛 全民彩金捕鱼 快乐10分前三直技巧 黑龙江时时彩 北京单场过滤设置条件 上海时时彩最快开奖结果记录 手机好友麻将 黑龙江快乐10分首页 广西十一选五手机版 福彩3d开奖结果走势图综合版 八闽福建麻将攻略 极速时时彩网站 山东十一选五任三遗漏 体彩p5号码预测软件 东北麻将单机版下载