專利名稱：一種發(fā)動機油耗測量裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)動機油耗測量裝置及方法，主要用于汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機及其他液體燃料發(fā)動機燃油消耗量的測量，用于檢測發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性。
背景技術(shù)：
近年來隨著我國汽車保有量的逐年增加，石油消耗日益增長。石油能源短缺迫使人們關(guān)注汽車的燃油經(jīng)濟性及檢測手段的準確性。燃油消耗量是評價汽車發(fā)動機燃油經(jīng)濟性的重要指標，是發(fā)動機試驗研究中重要的測量參數(shù)之一。在汽車燃油經(jīng)濟性檢測中可通過汽車道路試驗檢測，但更多是在發(fā)動機綜合試驗臺上模擬路試來測定其燃油消耗量，而發(fā)動機燃油消耗量常通過油耗儀來測定。雖然目前國內(nèi)外有各種各樣的油耗測量裝置，但都有各自的不足。國外生產(chǎn)的油耗儀性能好、可靠性高，但價格昂貴。國內(nèi)生產(chǎn)的油耗儀可靠性差、測量精度低。準確檢測汽車的燃油經(jīng)濟性，可以降低汽車的使用費用、節(jié)省石油資源，達到節(jié)約能源的目的。在諸多類型的發(fā)動機油耗測量裝置中，容積式油耗儀因為其操作簡便、測量直觀得到了廣泛的應(yīng)用，而以往容積式油耗儀大多是利用光在空氣和油介質(zhì)中折射率的變化， 來檢測液面信號。此方法容易受到不穩(wěn)定光源和環(huán)境光源的干擾。傳統(tǒng)的容積式油耗儀對光電耦合器與油管的相對位置要求非常嚴格，如果調(diào)整不好，便得不到較好的折射效果。不同類型和不同標號的燃油其折射率也不相同，這就需要反復(fù)調(diào)整光電耦合器的位置來滿足各種類型燃油的測量要求，使得測量工作十分復(fù)雜。另外， 容積式油耗儀的測量容器表面容易產(chǎn)生油污。當光源較弱時光線無法穿透油污，使得液位傳感器檢測不到測量信號，當光源較強時又使得液位傳感器受到非測量信號的干擾，這就降低了油耗儀系統(tǒng)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種發(fā)動機油耗測量裝置及方法，主要用于汽油發(fā)動機、柴油發(fā)動機及其他液體燃料發(fā)動機燃油消耗量的測量，用于檢測發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性。為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種發(fā)動機油耗測量裝置，包括浮子、測量容器、三通閥和光電傳感器，所述浮子位于所述測量容器內(nèi)，隨液面的變化而上下浮動，所述測量容器通過三通閥與發(fā)動機和燃油箱相連，在測量容器的上限液面和下限液面分別設(shè)置有光電傳感器，測量時，將三通閥打通為測量容器給發(fā)動機供油的狀態(tài)，通過浮子隨液面的下降，使得相應(yīng)的光電傳感器得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發(fā)動機的油耗。優(yōu)選地，所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設(shè)有光電傳感器。
優(yōu)選地，所述每個量程為一個油泡。優(yōu)選地，所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml和200ml。一種測量發(fā)動機油耗的方法，采用通過三通閥與發(fā)動機和燃油箱相連的測量容器，測量容器內(nèi)部裝有浮子，并在測量容器的上限液面和下限液面分別設(shè)置有光電傳感器， 包括以下步驟
(1)向測量容器加油
將三通閥設(shè)置為將油箱內(nèi)的燃油一路向測量容器充油，另一路直接進入發(fā)動機，當油面到達測量容積的液面上限后停止充油；
(2)啟動發(fā)動機
通過改變?nèi)ㄩy的位置，使得油箱僅向發(fā)動機供油，啟動發(fā)動機，使發(fā)動機在規(guī)定的工況下穩(wěn)定工作；
(3)測量發(fā)動機油耗
改變?nèi)ㄩy的位置使得由測量容器向發(fā)動機供油，當浮子到達測量容器的上限液面位置時，相對應(yīng)的光電傳感器向計算機發(fā)出測量信號，計算機開始計時，當浮子到達測量容器的下限液面位置時，相對應(yīng)的光電傳感器再次向計算機發(fā)出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選測量容積便可計算出發(fā)動機的每小時燃油消耗量。優(yōu)選地，所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設(shè)有光電傳感
O優(yōu)選地，所述每個量程為一個油泡。優(yōu)選地，所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml和200ml。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明利用浮子遮光來檢測液面信號，降低了不穩(wěn)定光源和外界光源對光電信號檢測系統(tǒng)的干擾，提高了油耗儀測量系統(tǒng)的可靠性；在完成油耗測量的同時所使用的電路簡單實用，造價低，且抗干擾性能好；油耗測量裝置的測量和控制的信號均為開關(guān)量信號，計算機處理系統(tǒng)與外部電路間使用光電耦合器進行信號隔離，降低外部信號對主機系統(tǒng)的噪聲干擾和反饋干擾，提高了油耗測量裝置的抗干擾能力，采用計算機自動計時，使得計時精確，誤差小。


圖1為本發(fā)明油耗測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中三通閥的狀態(tài)示意圖3為本發(fā)明燃油液面檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明控制電路原理圖； 圖5為本發(fā)明測量電路原理圖； 圖6為本發(fā)明電磁閥驅(qū)動電路原理圖。圖中1浮子，2測量容器，3三通閥，4光電傳感器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種發(fā)動機油耗測量裝置，包括浮子1、測量容器2、三通閥3和光電傳感器4，所述浮子1位于所述測量容器2內(nèi)，隨液面的變化而上下浮動，利用浮子1遮光來檢測液面信號，降低了不穩(wěn)定光源和外界光源對光電信號檢測系統(tǒng)的干擾，提高了油耗儀測量系統(tǒng)的可靠性，所述測量容器2通過三通閥3與發(fā)動機和燃油箱相連，在測量容器2的上限液面和下限液面分別設(shè)置有光電傳感器4，測量時將三通閥3打通為測量容器2給發(fā)動機供油的狀態(tài)，通過浮子1隨液面的下降，使得相應(yīng)的光電傳感器4得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發(fā)動機的油耗。本發(fā)明的浮子1具有輕質(zhì)、遮光效果好的特點，一種優(yōu)選方式，浮子1為小藥瓶的
塑膠蓋。本發(fā)明的測量容器2可以為各種形狀，為了方便測量，測量容器2的容積也可以自由選擇，一種優(yōu)選方式，測量容器2包括多個油泡，如圖1所示，該測量容器2包括四個油泡，每個油泡的上限液面位置和下限液面位置分別設(shè)有一個光電傳感器4，當浮子1到達某一個位置，比如液面上限值或液面下限值，光電傳感器4就會接收到信號，并將信號傳遞給計算機計時，更優(yōu)的實施方式，四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml 和200ml，油泡可以根據(jù)需要設(shè)置不同的容積，方便檢測發(fā)動機的油耗，當然，不同容積油泡的位置也可以根據(jù)需要而設(shè)置。另一種優(yōu)選方式，測量容器2為一個量筒，量筒上設(shè)有量程，在所需測量油耗容積相對應(yīng)的刻度處分別設(shè)有一個光電傳感器4，當量筒內(nèi)的浮子1到達這兩個刻度處時光電傳感器4會接收到信號，并將信號傳遞給計算機計時。一種測量發(fā)動機油耗的方法，采用通過三通閥3與發(fā)動機和燃油箱相連的測量容器2，測量容器2內(nèi)部裝有浮子1，并在測量容器2的上限液面和下限液面分別設(shè)置有光電傳感器4，包括以下步驟
(1)向測量容器2加油
將三通閥3設(shè)置為油箱內(nèi)的燃油一路向測量容器2充油，另一路直接進入發(fā)動機，當油面到達測量容積的液面上限后停止充油；
(2)啟動發(fā)動機
通過改變?nèi)ㄩy3的位置，使得油箱僅向發(fā)動機供油，啟動發(fā)動機，使發(fā)動機在規(guī)定的工況下穩(wěn)定工作；
(3)測量發(fā)動機油耗
改變?nèi)ㄩy3的位置使得由測量容器2向發(fā)動機供油，當測量容器2內(nèi)的浮子1到達所選量程的上限液面位置時，相對應(yīng)的光電傳感器4向主機發(fā)出測量信號，主機開始計時， 當測量容器2內(nèi)的浮子1到達所選量程的下限液面位置時，相對應(yīng)的光電傳感器4向計算機發(fā)出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選量程便可計算出發(fā)動機的每小時燃油消耗量。一種優(yōu)選方式測量容器2包括多個油泡，如圖1所示，該測量容器2包括四個油泡，每個油泡的上限液面位置和下限液面位置分別設(shè)有一個光電傳感器4，光電傳感器4由測量電路進行控制，在測量油耗量前，要首先選擇測量的容積，再設(shè)定相應(yīng)容積的上下限液面的光電傳感器4工作，當浮子1到達所選容積的液面上限值或液面下限值時，光電傳感器 4就會接收到信號，并將信號傳遞給計算機計時，更優(yōu)的實施方式，四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml和200ml。如圖1-3所示為本發(fā)明的一種實施例的示意圖，一種發(fā)動機油耗測量裝置，包括浮子1、測量容器2、三通閥3和光電傳感器4，浮子1位于所述測量容器2內(nèi)，隨液面的變化而上下浮動，測量容器2通過三通閥3與發(fā)動機和燃油箱相連，測量容器2包括四個油泡， 油泡從上至下的容積按大小分別為25ml、50ml、100ml和200ml，在液面A、B、C、D、E處分別設(shè)有一個光電傳感器4，光電傳感器4用于接收浮子1到達指定液面位置時的信號，并將信號傳遞給計算機，整個測量發(fā)動機油耗的過程由控制電路和測量電路共同完成(如圖4、5、6 所示)，在此過程中并采用電磁閥進行驅(qū)動，計算機處理系統(tǒng)與外部電路間使用光電耦合器進行信號隔離，降低外部信號對主機系統(tǒng)的噪聲干擾和反饋干擾，提高了油耗測量裝置的抗干擾能力。該實施例要測量發(fā)動機每小時的耗油量。選用的燃油量為375 ml，則需要四個油泡全部充滿燃油，在此之前，要先對光電傳感器4進行設(shè)定只有液面A和液面E處的光電傳感器4能接收信號，接收來自于浮子1遮光的信號。測量過程首先，將三通閥3設(shè)置為圖2(1)所示，油箱內(nèi)的燃油一路向測量容器2充油，另一路直接進入發(fā)動機，當油面到達測量容積的液面上限液面A處后停止充油； 其次，通過改變?nèi)ㄩy3的位置至圖2(11)所示，使得油箱僅向發(fā)動機供油，啟動發(fā)動機，使發(fā)動機在規(guī)定的工況下穩(wěn)定工作；再次，改變?nèi)ㄩy3的位置至圖2 (III)所示，使得由測量容器2向發(fā)動機供油，當測量容器2內(nèi)的浮子1到上限液面A位置時，相對應(yīng)的光電傳感器 4向計算機發(fā)出測量信號，計算機開始計時，當測量容器2內(nèi)的浮子1到達下限液面E位置時，相對應(yīng)的光電傳感器4向計算機發(fā)出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選量程375 ml便可計算出發(fā)動機的每小時燃油消耗量。本發(fā)明利用浮子1遮光來檢測液面信號，降低了不穩(wěn)定光源和外界光源對光電信號檢測系統(tǒng)的干擾，提高了油耗儀測量系統(tǒng)的可靠性；在完成油耗測量的同時所使用的電路簡單實用，造價低，且抗干擾性能好；油耗測量裝置的測量和控制的信號均為開關(guān)量信號，計算機處理系統(tǒng)與外部電路間使用光電耦合器進行信號隔離，降低外部信號對主機系統(tǒng)的噪聲干擾和反饋干擾，提高了油耗測量裝置的抗干擾能力，采用計算機自動計時，使得計時精確，誤差小。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為說明本發(fā)明的實施方式，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機油耗測量裝置，其特征在于包括浮子、測量容器、三通閥和光電傳感器，所述浮子位于所述測量容器內(nèi)，隨液面的變化而上下浮動，所述測量容器通過三通閥與發(fā)動機和燃油箱相連，在測量容器的上限液面和下限液面分別設(shè)置有光電傳感器，測量時， 將三通閥打通為測量容器給發(fā)動機供油的狀態(tài)，通過浮子隨液面的下降，使得相應(yīng)的光電傳感器得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發(fā)動機的油耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機油耗測量裝置，其特征在于所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設(shè)有光電傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機油耗測量裝置，其特征在于所述每個量程為一個油泡。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機油耗測量裝置，其特征在于所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、100ml 和 200ml。
5.一種測量發(fā)動機油耗的方法，其特征在于采用通過三通閥與發(fā)動機和燃油箱相連的測量容器，測量容器內(nèi)部裝有浮子，并在測量容器的上限液面和下限液面分別設(shè)置有光電傳感器，包括以下步驟(1)向測量容器加油將三通閥設(shè)置為將油箱內(nèi)的燃油一路向測量容器充油，另一路直接進入發(fā)動機，當油面到達測量容積的液面上限后停止充油；(2)啟動發(fā)動機通過改變?nèi)ㄩy的位置，使得油箱僅向發(fā)動機供油，啟動發(fā)動機，使發(fā)動機在規(guī)定的工況下穩(wěn)定工作；(3)測量發(fā)動機油耗改變?nèi)ㄩy的位置使得由測量容器向發(fā)動機供油，當浮子到達測量容器的上限液面位置時，相對應(yīng)的光電傳感器向計算機發(fā)出測量信號，計算機開始計時，當浮子到達測量容器的下限液面位置時，相對應(yīng)的光電傳感器再次向計算機發(fā)出測量信號，計算機停止計時，通過記錄的時間間隔和所選測量容積便可計算出發(fā)動機的每小時燃油消耗量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種測量發(fā)動機油耗的方法，其特征在于所述測量容器包括多個量程，每個量程的上限和下限分別設(shè)有光電傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測量發(fā)動機油耗的方法，其特征在于所述每個量程為一個油泡。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測量發(fā)動機油耗的方法，其特征在于所述測量容器包括四個量程，每個量程為一個油泡，且四個油泡由上至下容積依次增大，分別為25ml、50ml、 IOOml 和 200ml ο
全文摘要
一種發(fā)動機油耗測量裝置及方法，包括浮子、測量容器、三通閥和光電傳感器，所述浮子位于所述測量容器內(nèi)，隨液面的變化而上下浮動，所述測量容器通過三通閥與發(fā)動機和燃油箱相連，在測量容器的上限液面和下限液面設(shè)置有光電傳感器，測量時，將三通閥打通為測量容器給發(fā)動機供油的狀態(tài)，通過浮子隨液面的下降，使得相應(yīng)的光電傳感器得到不同液面位置的測量信號，并將測量信號傳遞給計算機，由計算機來計算發(fā)動機的油耗。本發(fā)明在測量容器中加入浮子，利用浮子遮光來檢測液面信號，液面測量起始，停止位置由光電傳感器檢出的高精度、智能化、可靠性高的發(fā)動機油耗測量裝置。
文檔編號G01F23/64GK102252726SQ20111017152
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者徐東 申請人:徐東