一種精確測量機(jī)油含氣量裝置的研制

文/劉世鋒（華菱星馬汽車〈集團(tuán)〉股份有限公司）

一、技術(shù)背景

機(jī)油中含有空氣等雜質(zhì)影響機(jī)油的質(zhì)量，會在機(jī)油的使用過程中產(chǎn)生危害[1,2]。機(jī)油中的空氣會使機(jī)油迅速氧化變質(zhì)生成酸性物質(zhì)，腐蝕金屬接觸面，也會使油液中的添加劑沉淀失效、使?jié)櫥湍ず穸葴p小、機(jī)械接觸面磨損加劇，所以需要控制機(jī)油中的含氣量。然而現(xiàn)有技術(shù)并不能對工作環(huán)境中機(jī)油中的含氣量進(jìn)行有效準(zhǔn)確地測量，常常導(dǎo)致對機(jī)油含氣量掌握不清。

現(xiàn)有技術(shù)是通過測量機(jī)油體積來計算機(jī)油的含氣量，這是一種間接的方法，計算出的含氣量結(jié)果正確與否難以確定；現(xiàn)有技術(shù)的測量方案裝置較復(fù)雜，一般是把振動棒放入機(jī)油中測量，會造成機(jī)油體積出現(xiàn)較大誤差；現(xiàn)有技術(shù)無法獲取氣體釋放后機(jī)油的溫度，機(jī)油的溫度是通過其他方式另外進(jìn)行測量的，這就造成數(shù)據(jù)的不一致，計算結(jié)果不太可信。因此，如何準(zhǔn)確測量工作環(huán)境中機(jī)油中的含氣量，是目前亟需解決的問題。

二、技術(shù)方案

為了解決上述問題，筆者設(shè)計了一種精確測量機(jī)油含氣量裝置，該裝置能夠測量工作環(huán)境中既有的含氣量，并能夠保證測量的準(zhǔn)確程度。

這種精確測量機(jī)油含氣量的裝置包括用于從機(jī)油冷卻器的主油道中獲取機(jī)油并盛放機(jī)油的封閉的器皿，器皿上有計量機(jī)油體積的刻度；控制與主油道通斷的電磁閥；用于將器皿抽真空的真空泵，真空泵通過閥體連接器皿的通氣口；用于多次測量器皿內(nèi)機(jī)油溫度的測溫裝置；用于測量主油道內(nèi)的機(jī)油壓力的壓力計，壓力計設(shè)于主油道內(nèi)；用于多次測量器皿內(nèi)壓力的壓力測試裝置，壓力測試裝置設(shè)于器皿內(nèi)。測量裝置示意圖見圖1。

圖1 測量裝置示意圖

在發(fā)動機(jī)缸體上選定主油道作為采油點(diǎn)，器皿放置在振動臺上；關(guān)閉電磁閥1和電磁閥2，開啟電磁閥3和真空泵，把器皿抽真空，然后關(guān)閉電磁閥3和真空泵；啟動發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速、30%負(fù)荷時油溫最大，這種狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行15min后，可以進(jìn)行采油；同時打開電磁閥1和電磁閥2，放油達(dá)到器皿容量的2/3左右時，關(guān)閉電磁閥1和電磁閥2；放油結(jié)束15s后，記錄機(jī)油的溫度T1和體積V1；第一次記錄結(jié)束后啟動振動臺并放置3h，待機(jī)油中的氣體釋放，記錄機(jī)油的溫度T2和V2，同時記錄釋放出的氣體的溫度T3、體積V3和壓力P3；對以上記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計算機(jī)油含氣量。

需要說明的是，上述過程中以采油過程最為關(guān)鍵，在采油管路上安裝電磁閥1和電磁閥2就是為了保證放出的機(jī)油是發(fā)動機(jī)正常工作狀態(tài)下油路中的機(jī)油，溫度和壓力不會有變化。安裝電磁閥1是為了防止機(jī)油預(yù)先流入放油管中，安裝電磁閥2是為了保證機(jī)油釋放出的空氣不會進(jìn)入放油管中。采油過程中電磁閥1和電磁閥2要同時打開和關(guān)閉。

在設(shè)置過程中注意，需要保證電磁閥1、電磁閥2、電磁閥3安裝時盡量分別靠近主油道、器皿進(jìn)油口和器皿。另外為了減小耐溫耐壓軟管對結(jié)果的影響，耐溫耐壓軟管的內(nèi)徑應(yīng)盡可能小，所選耐溫耐壓軟管的內(nèi)徑為4mm。

三、結(jié)論

與現(xiàn)有技術(shù)單一地通過測量機(jī)油體積來計算機(jī)油的含氣量相比，本文研制的測溫裝置能夠直接測得機(jī)油的溫度，可以通過機(jī)油溫度與機(jī)油體積結(jié)合的方式計算得到既有含氣量。由于通過結(jié)合機(jī)油溫度變化和體積變化得到機(jī)油含氣量，計算結(jié)果更加穩(wěn)定可靠。