发动机机油耗测量自动标定系统设计和机油耗测评研究

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1、上海交通大学硕士学位论文发动机机油耗测量自动标定系统设计和机油耗测评研究姓名：李华宇申请学位级别：硕士专业：动力机械工程指导教师：邬静川2002.12.1发动机机油耗测量自动标定系统设计和机油耗测评研究摘要机油消耗率是发动机的一个重要性能指标它直接关系到发动机的动力性经济性和可靠性最近研究成果表明发动机机油耗还对颗粒排放产生显著影响而机油耗本身又与发动机运行工况具有密切关系在环保呼声日益高涨排放法规日益严格的今天探索发动机运行过程中各工况实际机油消耗量建立机油消耗与颗粒排放之间的耦合关系已经成为

2、降低车用发动机有害排放物研究热点之一但上述研究工作必须建立在具有快速准确测量机油耗设备的基础之上我国目前采用的机油耗测评方法仍是传统的放油称重法该方法无需专门的测试设备但费时费力且不能实时反映发动机机油耗及其对颗粒排放的影响随发动机工况改变的的实际变化情况从而无法精确评估降低机油耗所采取措施的功效不能满足分析机油耗对颗粒排放影响的研究要求纵观国内外发动机机油耗领域的研究现状结合我国实际国情作者认为直接法测量机油耗的方法应该仍然是我国目前开展机油耗精确测量和研究机油耗与颗粒排放耦合关系的首选方法上

3、海交通大学内燃机研究所研制成功的差压式机油耗测量系统是拥有自主知识产权的具有较高精度的机油耗测量装置与国外同类机油耗测量仪相比具有明显的性能价格比优势为了使差压式机油耗测量系统能够尽快产品化本文在充分分析国内外相关文献资料的基础上设计了该装置的自动标定系统以提高系统的自动化操作水平本文还利用差压式机油耗测量系统进行了大量实机试验研究通过细致的数据分析和综合关系探索作者对现行机油耗评定方法提出了质疑呼吁改进机油耗评定方法并设想了改进方案以期引起内燃机界同行对机油耗评定方法的关注和思考促进定量分析机

4、油耗对颗粒排放影响的研究工作本文的主要工作和结论如下1对国内外发动机机油耗与颗粒排放关系的研究现状和各种机油耗测量方法进行了深入细致的汇总与分析为进行机油耗自动标定系统的设计构架了坚实基础为开展机油耗测评研究提供了理论依据2设计了机油耗测量自动标定系统并以最小二乘法作为数据处理方法应用汇编语言编制了数据处理程序将发动机热态自动标定方法与冷态人工标定方法进行了对比结果表明两者具有相当的标定精度但发动机热态标定大大缩短了标定时间只需2分钟左右便可完成一个标定点的数据采集工作提高了差压式机油耗测量系统

5、总体的自动化水平3应用差压式机油耗测量方法对6135ZLCa及D6114ZLCa柴油机开展了大量多工况机油消耗量实机试验工作得到了机油消耗量及机油消耗率随工况变化的试验曲线结果表明发动机机油耗与运行工况有密切关系同台机上测得的机油耗最大值与最小值间差幅可达90以上本文还从机油消耗途径的角度出发粗略分析了转速和负荷对机油消耗的影响简要列出了影响因素之间的相互关系4测量了6135ZLCa柴油机多个工况的排放性能利用经验关系式估算了不同工况下发动机颗粒排放的质量浓度结果表明发动机颗粒排放随工况的变化趋

6、势与机油耗变化趋势相吻合表明机油消耗与颗粒排放之间存在一定的耦合关系说明降低由机油产生的颗粒排放是进一步降低发动机总颗粒排放研究中不可忽视的重要方面5分析了我国现行机油耗评定方法中存在的不足提出了改进机油耗测评方法的呼吁并以四种新的机油耗评定方案抛砖引玉以期引起内燃机同行的关注与研讨最后作者指出实现这些方案的前提和基础是必需具备快速准确的机油耗测量设备6与本课题其他研究人员一道对影响机油耗测量精度的主要因素进行了大量试验研究和理论分析结果表明发动机冷却水温对测量精度具有显著影响为了消除这一影响要

7、求在测量过程中发动机冷却水温以及机油温度保持恒定对发动机机油耗测评研究和差压式机油耗测量系统产品化研究来说本文所做的工作和取得的成果只是阶段性的在论文的最后部分作者提出了今后的工作展望指出应该尽快完成差压式机油耗测量系统的产品化研究使其尽早投入市场关键词发动机机油耗量颗粒排放差压法自动标定DESIGNOFAUTOMATICCALIBRATIONSYSTEMOFENGINES’OILCONSUMPTIONANDRESEARCHOFASSESSMENTMETHODOFOILCONSUMPTIONAB

8、STRCTTheoilconsumptionisanimportantindexoftheengines’performance.Itisconcernedwiththedynamic,theeconomicalandthereliableperformanceoftheengine.Recentresearchesindicatedthattheoilconsumptionhassignificantinfluencesontheparticulatemass(PM)emissionsofen