一种大功率发动机油耗的测量装置

　　1　引言

　　燃油消耗量是发动机的重要参数之一,测量的准确与否直接影响对发动机的性能评定。所以,选择一套具有较高准确度的油耗测量装置是十分必要的。

　　目前我国铁路测量大功率发动机燃油消耗量主要是采用称重法的油耗测量装置油耗秤,该装置由于受原理结构的局限,测量结果难以令人满意。为了能更准确地测量大功率发动机的燃油消耗量,我们经过反复调研,引进MFM1081F型科里奥利斯质量流量计,并以其为核心设计成一套油耗测量装置,替换掉原来的油耗秤,使用效果显著。

　　2　铁路用传统油耗测量装置存在的问题

　　铁路用传统油耗测量装置油耗秤,不论是定时间测重量,还是定重量测时间,不论是杠杆原理的天平式,还是采用传感器感应的称重式,它们都有一个共同的特点装置中均含有量桶与电磁阀。所以,测量的准确与否,直接受量桶与电磁阀的影响。

　　2·1　量桶的影响

　　由于大功率发动机燃油输送泵所输送的燃油量大于发动机的最大负荷所需的油量,运行中多余的燃油从回油管路流回油箱。而在测量过程中,多余的燃油将流进油耗秤中的量桶内,并与发动机的燃油管系组成一个循环系统,该系统中的燃油随着回油温度的升高而膨胀,膨胀的燃油将被挤进量桶中,可以说量桶就成为该系统的膨胀箱。这样,实测的油耗就会低于实际的油耗,使测量产生误差。尤其是随着电喷发动机的诞生,要求发动机的供油与回油量大大增加,回油温度又大幅度提高,使传统的油耗测量更无法满足要求。不难看出,其实量桶的影响归根到底是回油温度的影响,进、回油温差越大,对测量结果的影响就越大。这也是目前传统油耗测量装置测量不准确的根本原因。

　　2·2　电磁阀的影响

　　传统油耗测量装置的供油、充油以及计时测量,均是通过控制电磁阀来实现的,所以电磁阀的开启与关闭速度极其重要,要求开启与关闭的时间要短,而且要求开启时间与关闭时间要相同,这在实际上是很难实现的。

　　我们还发现,在我所柴油机试验台上电磁阀的开关过程中,会喷出一束油,这束油是回不到量桶中去的,所以必然会影响油耗测量。因此,一套油耗测量装置,只要有量桶与电磁阀存在,只要有进、回油的温差存在,就会对油耗测量的准确性产生影响。

　　3　由MFM1081F型质量流量计组成的测量装置

　　3·1　测量装置的组成

　　该装置主要由两台MFM1081F型质量流量计、数据采集控制仪、校验天平、电磁阀、量桶等组成,系统框图如图1所示。

　　3·2　测量原理

　　3·2·1　MFM1081F型质量流量计