一种发动机机油携带量试验装置及机油携带量试验方法
技术领域
本申请涉及汽车领域，尤其涉及一种发动机机油携带量试验装置及机油携带量试验方法。
背景技术
发动机在运转过程中，发动机曲轴等运动部件将油底壳部分机油搅动并带起形成飞溅，加上活塞窜气的冲击，会形成细小的机油油滴悬浮在曲轴箱中。这些带有机油油滴的混合气在曲轴箱强制通风的作用下被吸入油气分离器进行油气分离，但是油气分离器分离效率通常低于100％，无法将机油油滴完全分离，一部分机油油滴重新凝聚流回油底壳，另一部分无法分离的机油油滴在进入进气管后随发动机进气进入气缸燃烧。
发动机曲轴箱通风系统机油携带量大直接造成发动机机油消耗量大，导致发动机进气系统及燃烧室积碳等一系列问题，因此在发动机设计过程中进行机油携带量试验十分必要。
发明内容
本申请的目的之一在于提供一种发动机机油携带量试验装置及机油携带量试验方法，旨在改善现有的发动机曲轴箱通风系统机油携带量大的问题。
本申请的技术方案是：
一种发动机机油携带量试验装置，包括：
循环水槽；
机油收集结构，所述机油收集结构包括机油收集瓶、固定支架、低阻力吸油棉、第一进气管以及出气管；所述机油收集瓶的下部设置在所述循环水槽中，所述机油收集瓶的内壁上安装有固定支架，所述低阻力吸油棉固定安装在所述固定支架上；所述第一进气管的一端穿过所述低阻力吸油棉，并处于所述低阻力吸油棉的下方，另一端连接于第一连接软管，所述第一连接软管的另一端用于连接油气分离器出口；所述出气管的一端连接于所述机油收集瓶，且处于所述低阻力吸油棉上方，另一端连接于第二连接软管，所述第二连接软管连接于第二进气管。
作为本申请的一种技术方案，所述第一连接软管上连接有第一压力测量三通接头，所述第一压力测量三通接头用于连接第一压力传感器。
作为本申请的一种技术方案，所述第二连接软管上连接有第二压力测量三通接头，所述第二压力测量三通接头用于连接第二压力传感器。
作为本申请的一种技术方案，所述循环水槽的一侧下方连接有冷冻水进水管，另一侧上方连接有冷冻水出水管。
一种机油携带量试验方法，包括以上所述的发动机机油携带量试验装置，包括以下步骤：
步骤一，根据进气歧管压力、曲轴箱压力的MAP图确认两路曲轴箱通风系统的工作情况，其中，在试验工况下两路所述曲轴箱通风系统中只有其中一路所述曲轴箱通风系统进行工作；将所述发动机机油携带量试验装置的所述第一连接软管与其中一路处于工作状态中的曲轴箱通风系统的所述油气分离器出口进行连接；
步骤二，加注新机油至发动机机油标尺上限，记录加入机油的重量W0，同时称量记录机油收集结构的重量W1；
步骤三，确定乘用车发动机台架综合工况：所述台架综合工况包括第一典型整车工况、第二典型整车工况、第三典型整车工况、第一发动机运转典型工况以及第二发动机运转典型工况，通过设置多种工况，可以测得不同工况下所述曲轴箱通风系统的机油携带量；
步骤四，若是运行第一发动机运转典型工况两个小时，机油收集结构的进出口压差＞3kPa，则说明发动机出现故障，终止试验；所述第一发动机运转典型工况结束后放油，并称量记录放出机油的重量W2，则所述第一发动机运转典型工况的机油消耗量为Wc＝W0-W2；将机油收集结构加热烘干一小时，蒸发掉所述机油收集瓶中的水分，记录此时机油收集结构的重量W3，则所述第一发动机运转典型工况下的所述曲轴箱通风系统的机油携带量为Wa＝W3-W1，通过计算机油携带量和机油消耗量的比值，计算出所述曲轴箱通风系统的机油携带率c＝Wa/Wc；
步骤五，之后依次运转所述第一典型整车工况、所述第二典型整车工况、所述第三典型整车工况以及所述第二发动机运转典型工况时，都将上一个工况最后放出的机油重新加入到发动机中，并记录加入机油的重量；检查机油液位，若不足机油标尺1/4刻度线，则补充机油至3/4刻度线，同时记录添加机油的重量；上述的每一个工况结束后，均按照步骤四的方法对每一个工况下的所述曲轴箱通风系统的机油携带量进行计算，并且通过计算机油携带量和机油消耗量的比值，计算出所述曲轴箱通风系统的机油携带率c＝Wa/Wc；
作为本申请的一种技术方案，按照上述步骤四中的操作方法，每一个工况结束后的放油方法为：
步骤一，每一个工况运转结束后，进入怠速运转至油温低于90℃时停机；
步骤二，拆下机油口盖，打开油底壳放油口进行放油；
步骤三，自发动机停止位置顺时针转动至1缸上止点后，再转动一周；
步骤四，放油五分钟后，将所述发动机顺时针转动2周，回到1缸上止点；
步骤五，持续放油30min，即可停止放油。
作为本申请的一种技术方案，所述第一发动机运转典型工况的所述发动机转速为1500r/min，所述发动机扭矩为4/5全负荷，所述发动机的控制水温为100℃；所述第一典型整车工况的所述发动机转速为50km/h整车运行工况转换填入，所述发动机扭矩为50km/h整车运行工况转换填入，所述发动机的控制水温为105℃；所述第二典型整车工况的所述发动机转速为80km/h整车运行工况转换填入，所述发动机扭矩为80km/h整车运行工况转换填入，所述发动机的控制水温为105℃；所述第三典型整车工况的所述发动机转速为130km/h整车运行工况转换填入，所述发动机扭矩为130km/h整车运行工况转换填入，所述发动机的控制水温为105℃；所述第二发动机运转典型工况的所述发动机转速为额定转速，所述发动机扭矩为额定转速全负荷，所述发动机的控制水温为95℃。
本申请的有益效果：
本申请的发动机机油携带量试验装置，本试验装置结构简单，安装方便，试验装置对气体的阻力小，使得气体按原设计方式正常流动；同时，冷冻水循环及低阻力吸油棉最大程度保证了油气分离及收集效率，有效提高了曲轴箱通风系统机油携带量试验的准确性。此外，多个试验工况涵盖发动机及整车典型工况，符合乘用车发动机的实际工况；并且，该试验方法简单有效，在不改变发动机曲轴箱通风系统工作方式的条件下，能够准确测量曲轴箱通风系统的机油携带量，为发动机设计提供有力支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的发动机机油携带量试验装置结构示意图。
图标：1-发动机机油携带量试验装置；2-循环水槽；3-机油收集瓶；4-低阻力吸油棉；5-第一进气管；6-第一连接软管；7-出气管；8-第二连接软管；9-第二进气管；10-第一压力测量三通接头；11-第二压力测量三通接头；12-固定支架；13-冷冻水进水管；14-冷冻水出水管；15-油气分离器出口。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例：
请参照图1，本申请提供一种发动机机油携带量试验装置1，其主要包括循环水槽2和机油收集结构，机油收集结构包括机油收集瓶3、固定支架12、低阻力吸油棉4、第一进气管5以及出气管7；其中，机油收集瓶3的下部浸润在循环水槽2中，且内部的上侧壁上固定安装有固定支架12，低阻力吸油棉4固定安装在固定支架12上，且其处于靠近机油收集瓶3瓶口的位置处；第一进气管5的一端穿过低阻力吸油棉4，并连接于机油收集瓶3中，其下端处于低阻力吸油棉4的下方，第一进气管5的另一端连接于第一连接软管6，第一连接软管6的另一端连接于曲轴箱通风系统的油气分离器出口15；出气管7的一端连接于机油收集瓶3，且处于低阻力吸油棉4上方，出气管7的另一端连接于第二连接软管8，第二连接软管8连接于第二进气管9。机油收集瓶3的瓶盖上打孔安装第一进气管5和出气管7，从而保证其密封性。
需要说明的是，在本实施例中，第二进气管9根据工况选择发动机空气滤清器后进气管路或进气歧管。
需要说明的是，在本实施例中，第一连接软管6上连接有第一压力测量三通接头10，第一压力测量三通接头10用于连接第一压力传感器，第一压力传感器用于监测机油收集瓶3进出口压力。
需要说明的是，在本实施例中，第二连接软管8上连接有第二压力测量三通接头11，第二压力测量三通接头11用于连接第二压力传感器，第二压力传感器用于监测机油收集瓶3进出口压力。
需要说明的是，在本实施例中，循环水槽2的一侧下方连接有冷冻水进水管13，另一侧上方连接有冷冻水出水管14。
机油收集瓶3的瓶身浸入循环水槽2中，冷冻水由冷冻水进水管13进入循环水槽2，当循环水槽2中的冷冻水液面高出冷冻水出口时，冷冻水由冷冻水出水管14溢出，形成冷冻水循环，以将机油收集瓶3中气态的机油冷凝为液态，提高收集效率。
进一步地，在本实施例中，还提供了一种机油携带量试验方法，其特征在于，包括以上的发动机机油携带量试验装置1，包括以下步骤：
步骤一，根据进气歧管压力、曲轴箱压力的MAP图确认两路曲轴箱通风系统的工作情况，其中，在试验工况下两路曲轴箱通风系统中只有其中一路曲轴箱通风系统进行工作；将的发动机机油携带量试验装置1的第一连接软管6与其中一路处于工作状态中的曲轴箱通风系统的油气分离器出口15进行连接；
步骤二，加注新机油至发动机机油标尺上限，记录加入机油的重量W0，同时称量记录机油收集结构的重量W1；
步骤三，确定乘用车发动机台架综合工况：台架综合工况包括第一典型整车工况、第二典型整车工况、第三典型整车工况、第一发动机运转典型工况以及第二发动机运转典型工况(如表1所示)，通过设置多种工况，可以测得不同工况下曲轴箱通风系统的机油携带量；
步骤四，若是运行第一发动机运转典型工况时间为两个小时，机油收集结构的进出口压差＞3kPa，则说明发动机出现故障，终止试验；第一发动机运转典型工况结束后放油，并称量记录放出机油的重量W2，则第一发动机运转典型工况的机油消耗量为Wc＝W0-W2；将机油收集结构加热烘干一小时，蒸发掉机油收集瓶3中的水分，记录此时机油收集结构的重量W3，则第一发动机运转典型工况下的曲轴箱通风系统的机油携带量为Wa＝W3-W1，通过计算机油携带量和机油消耗量的比值，计算出曲轴箱通风系统的机油携带率c＝Wa/Wc；
步骤五，之后依次运转第一典型整车工况、第二典型整车工况、第三典型整车工况以及第二发动机运转典型工况时，都将上一个工况最后放出的机油重新加入到发动机中，并记录加入机油的重量；检查机油液位，若不足机油标尺1/4刻度线，则补充机油至3/4刻度线，同时记录添加机油的重量；上述的每一个工况结束后，均按照步骤四的方法对每一个工况下的曲轴箱通风系统的机油携带量进行计算，并且通过计算机油携带量和机油消耗量的比值，计算出曲轴箱通风系统的机油携带率c＝Wa/Wc。
在步骤四中，第一发动机运转典型工况的发动机的转速为1500r/min，发动机的扭矩为该发动机的4/5全负荷，发动机的控制水温为100℃；第一典型整车工况的发动机转速为该发动机的50km/h整车运行工况转换填入，发动机的扭矩为该发动机的50km/h整车运行工况转换填入，发动机的控制水温为105℃；第二典型整车工况的发动机的转速为该发动机的80km/h整车运行工况转换填入，发动机的扭矩为该发动机的80km/h整车运行工况转换填入，发动机的控制水温为105℃；第三典型整车工况的发动机的转速为该发动机的130km/h整车运行工况转换填入，发动机的扭矩为该发动机的130km/h整车运行工况转换填入，发动机的控制水温为105℃；第二发动机运转典型工况的发动机的转速为该发动机的额定转速，发动机的扭矩为该发动机的额定转速全负荷，发动机的控制水温为95℃。
表1台架综合工况
按照上述步骤四中的操作方法，每一个工况结束后的放油方法为：
步骤一，每一个工况运转结束后，进入怠速运转至油温低于90℃时停机；
步骤二，拆下机油口盖，打开油底壳放油口进行放油；
步骤三，自发动机停止位置顺时针转动至1缸上止点后，再转动一周；
步骤四，放油五分钟后，将发动机顺时针转动2周，回到1缸上止点；
步骤五，持续放油30min，即可停止放油。
本申请的发动机机油携带量试验装置1，本试验装置结构简单，安装方便，试验装置对气体的阻力小，使得气体按原设计方式正常流动；同时，冷冻水循环及低阻力吸油棉4最大程度保证了油气分离及收集效率，有效提高了曲轴箱通风系统机油携带量试验的准确性。此外，多个试验工况涵盖发动机及整车典型工况，符合乘用车发动机的实际工况；并且，该试验方法简单有效，在不改变发动机曲轴箱通风系统工作方式的条件下，能够准确测量曲轴箱通风系统的机油携带量，为发动机设计提供有力支撑。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。
