专利名称：一种质量流量式燃油消耗测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种质量流量式燃油消耗测量仪。
背景技术：
目前市场上见到的燃油消耗测量仪从测量原理上讲大概有下面几种(1)测容积 法通过测量一段时间内的一定容积来测量燃油耗值，这种测量方法由于受外界环境影响 较大已逐渐被淘汰；(2)测体积流量法其测量原理是测发动机单位时间内油耗的体积流 量，这类油耗仪以日本小野测器DF系列为代表，国产五轮仪等，这类仪器适用于车载道路 试验，对汽油机很适合，对柴油机不甚合适；(3)称重式油耗仪其原理就是测量一定时间 内燃油的消耗量，测出来的是耗油的重量或质量，具体工作原理如图1所示电磁阀在打开 状态下，油箱直接向发动机供油，同时也向油杯供油，当油杯油面达到上限时，电磁阀关闭， 截断油箱向发动机供油，同时发动机所需的燃油由油杯供应。当油杯的油面达到设定的某 个位置时，仪表开始测量计时，测量完毕，仪表显示该次油耗测量时间的重量及一些相关的 数据后进入下一个测量过程。这种方法仅能测量液体燃料，测量油耗时间长，在发动机低工 况时，甚至需要等待几分钟才能得到油耗量。另外由于没有除气装置，所以在发动机油管安 装好后需要进行手动排气；而且每测量一次都需要先将油杯中充满油，这时油杯中的油是 不供给发动机的，所以油耗测量是不连续的，并且油罐储油量有限，所以量程也受到了较大 的限制。(4)质量流量式油耗仪作为现有精度最高的发动机油耗测量设备，该类油耗仪采 用了最新科技Coriolis (科里奥利)技术，因为温度或压力改变不会影响质量，所以质量测 量方法是流量测量最精确的方法。但是对于现有的质量流量式油耗仪来说，测量液体中气 泡含量超过某一界限会显著影响测量值，大大影响了测量精度。另外，由于目前内燃机测试领域内使用的质量流量式油耗仪供油系统是采用燃油 泵通电直接供给式，造成燃油泵持续工作时产生的大量热量无法释放，经常导致燃油泵被 烧毁，严重影响燃油泵的使用寿命和油耗仪的工作稳定性。

实用新型内容本实用新型的目的是克服现有油耗测量仪提供一种测量精度高的新型的质量流 量式燃油消耗测量仪。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种质量流量式燃油消耗测量 仪，包括进油排气装置和进油测量装置，所述进油排气装置包括进油排气箱，进油排气箱内 部设有滤网和溢流排气口，进口处设有进油气动控制阀，所述进油测量装置包括燃油泵和 用于与发动机进油口相连的质量流量计，所述进油排气箱上设有内部排气管路接口和外部 排气管路接口，内部排气管路上设有用于与发动机进油口双向连通的旁通卸流阀，外部排 气管路上设有用于与发动机的进油口和出油口相连的三通换向阀。所述进油排气箱的滤网上方设有与进油气动控制阀控制连接的限位浮球开关，所 述进油排气箱上部高于限位浮球开关处设有溢流浮球开关和与其控制相连的溢流手动控
3制阀。所述燃油泵与质量流量计之间依次设有通过旁通管路分别与供油管路旁接相连 的蓄能器和压力传感器。所述质量流量计前后还分别设有内部压力调节器和出口油压调节器。所述进油排气箱上还设有校准装置。所述质量流量计下游管路上设有关断阀。本实用新型油耗仪在进油排气装置上增设带内、外部循环排气管路，不仅能排出 总进油管路内燃油的气泡，对油耗仪内部因温度变化等原因引起的气泡，以及油耗仪与燃 油恒温装置或发动机连接使用时所产生的气泡同样可以循环排出，显著了提高了测量精度。其次，排气箱上设有控制进油气动控制阀的限位浮球开关及可报警的溢流浮球开 关，增强了油耗仪的工作稳定性；另外，进油测量装置增加蓄能器和压力传感器，使燃油泵不用持续工作也可以为 系统提供足够的燃油供给，提高了燃油泵的使用寿命和工作稳定性，整个装置大大提高了 油耗仪系统的工作可靠性。

图1是现有的发动机油耗测量仪工作原理框图；图2是本实用新型油耗仪的接口示意图；图3是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的工作原理和过程作进一步介绍。如图2所示为本实用新型油耗仪的接口图，A D如上所述，接口 E为燃油排空接 口，对各接口详细说明如下(1)燃油供给主进油接口 A，主供给油箱与质量流量油耗仪之 间必须安装一个安全阀19和过滤器；(2)发动机进油口 B，当质量流量油耗仪与燃油恒温装 置共同使用时，该进油口与燃油恒温装置上的主供油接口相连，如果单独使用质量流量油 耗仪，则该接口直接与发动机进油口相连；(3)发动机回油接口 C，当质量流量油耗仪与燃 油恒温装置共同使用时，该接口与燃油恒温装置上的排气接口相连，若无排气接口则直接 关闭，如果单独使用质量流量油耗仪，则该接口直接与发动机回油口相连；(4)燃油溢流排 气接口 D，当油耗仪出现故障时，燃油有可能从进油排气箱溢出，所以需要在油耗仪附近安 装一个集液罐，通过该接口与集液罐相连或者直接与测试台架的排油管路相连；(5)燃油 排空接口 E，接口上设有一手动控制排空阀20，如果在安装使用地有一个排油管路，连接此 接口与排油管路。如图3所示为本实用新型质量流量式燃油消耗测量仪的结构示意图，图中A D 表示燃油四个进出口，具体为A:燃油供给；B:发动机进油；C:发动机回油；D:燃油溢流/ 排气。该油耗测量仪包括进油排气装置和进油测量装置，进油排气装置包括进油排气箱，进 油排气箱内部设有滤网8、溢流排气口和校准装置9，进口处设有进油气动控制阀1，滤网上 方设有与进油气动控制阀1控制连接的限位浮球开关2，所述进油排气箱上部高于限位浮球开关处设有溢流浮球开关3和与其控制相连的溢流手动控制阀5 ；进油测量装置包括燃 油泵10和与发动机进油口相连的质量流量计12，所述燃油泵与质量流量计之间依次设有 通过旁通管路分别与供油管路旁接相连的蓄能器17和压力传感器18，质量流量计与发动 机进油口之间设有关断阀13，质量流量计前后还分别设有内部压力调节器11和出口油压 调节器14，发动机的进油口还通过一旁通卸流阀15与进油排气箱双向连通形成内部排气 管路7，发动机的回油口通过三通换向阀16分别与进油排气箱和发动机进油口相连形成外 部排气管路6。另外，通过电气控制方式，当进油排气箱内燃油过多超过限位浮球开关2时，限位 浮球开关就关闭与其相连的燃油进油气动控制阀1，使燃油在油箱内的液位总保持在相应 的液位上。一旦出现燃油管路温度升高使燃油本身膨胀或形成气泡，即使限位浮球开关2 已经使燃油进油控制阀关闭，油箱内燃油的液位还是有可能上升到溢流液位，燃油有可能 从油箱溢出，一旦发生燃油溢流，油箱的溢流浮球开关3报警，这时通过与溢流排气接口相 连的集液罐排出适量燃油，再根据实际情况排除故障后继续使用。当进行调零标定时，先将质量流量计排尽气体，充满待测流体后再关闭关断阀12 切断来油供给，在接近工作温度的条件下调零。安装方面变动或温度大幅度变化时需要重 新调整。该油耗仪的蓄能器除了消除脉冲及振动的作用外，还可以在油路的主动力源停止 工作后作为辅助动力源为系统提供短暂的燃油供给。燃油泵的调节是通过两个不同工作模 式获得的(1)间歇的泵输出量，通过蓄能器维持系统压力；(2)连续调节(较大流量)，泵的 状态是连续运转。当发动机所需燃油流量不太大的时候，燃油泵通过压力传感器的信号控 制，处于间歇式的工作状态，从而大大提高燃油泵的使用寿命。本实用新型的质量流量式燃油消耗测量仪的工作过程如下在正常情况下，主进 油管路的油在进油气动控制阀的控制下进入进油排气箱，通过滤网将燃油中的气泡分离， 气体从溢流排气口排出；燃油进入进油测量装置，燃油泵在蓄能器和压力传感器的控制下 实现压力调节，在稳定状态下进入质量流量计进行测量后，再经过出口油压调节器的调节 进入发动机。另外，如果油耗仪内部由于温度变化等原因产生了气泡，或是油耗仪与燃油恒 温或发动机连接使用时，燃油恒温管路和发动机燃油管路内产生了气泡，可以通过内部排 气管路7和外部排气管路6回到进油排气箱循环排气，确保系统的测量精度和工作稳定性。本系统油循环有五条路(1)来油依次通过进油排气箱、燃油泵10、蓄能器17、压力传感器18、内部压力调 节器11、质量流量计12、出口油压调节器14后进入发动机；(2)来油通过进油排气箱后从内部排气管路7直接进入发动机；(3)从出口油压调节器14出来的油再经过内部排气管路7回到进油排气箱循环排 气；(4)发动机回油从外部排气管路6回到进油排气箱循环排气；(5)发动机回油由三通换向阀回到发动机。
权利要求一种质量流量式燃油消耗测量仪，包括进油排气装置和进油测量装置，所述进油排气装置包括进油排气箱，进油排气箱内部设有滤网和溢流排气口，进口处设有进油气动控制阀，所述进油测量装置包括燃油泵和用于与发动机进油口相连的质量流量计，其特征在于所述进油排气箱上设有内部排气管路接口和外部排气管路接口，内部排气管路上设有用于与发动机进油口双向连通的旁通卸流阀，外部排气管路上设有用于与发动机的进油口和出油口相连的三通换向阀。
2.根据权利要求1所述的质量流量式燃油消耗测量仪，其特征在于所述进油排气箱 的滤网上方设有与进油气动控制阀控制连接的限位浮球开关，所述进油排气箱上部高于限 位浮球开关处设有溢流浮球开关和与其控制相连的溢流手动控制阀。
3.根据权利要求1或2所述的质量流量式燃油消耗测量仪，其特征在于所述燃油泵 与质量流量计之间依次设有通过旁通管路分别与供油管路旁接相连的蓄能器和压力传感ο
4.根据权利要求3所述的质量流量式燃油消耗测量仪，其特征在于所述质量流量计 前后还分别设有内部压力调节器和出口油压调节器。
5.根据权利要求4所述的质量流量式燃油消耗测量仪，其特征在于所述进油排气箱 上还设有校准装置。
6.根据权利要求5所述的质量流量式燃油消耗测量仪，其特征在于所述质量流量计 下游管路上设有关断阀。
专利摘要本实用新型涉及一种质量流量式燃油消耗测量仪，包括进油排气装置和进油测量装置，进油排气装置设有带内、外部循环排气管路的排气箱，不仅能排出总进油管路内燃油的气泡，对油耗仪内部因温度变化等原因引起的气泡，以及油耗仪与燃油恒温装置或发动机连接使用时所产生的气泡同样可以循环排出，显著了提高了测量精度；排气箱上设有控制进油气动控制阀的限位浮球开关及可报警的溢流浮球开关，增强了油耗仪的工作稳定性；进油测量装置采用蓄能器和压力传感器，使燃油泵不用持续工作也可以为系统提供足够的燃油供给，提高了燃油泵的使用寿命和工作稳定性，整个装置大大提高了油耗仪系统的工作可靠性。
文档编号G01M15/04GK201672946SQ20102014238
公开日2010年12月15日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者严世宝, 任春艳, 孙晓博, 李小亮, 王凤魁, 王录波, 程军, 薛朋余, 赵大为, 赵小平 申请人:凯迈(洛阳)机电有限公司