[发明专利]真一次平衡燃油耗测量方法及燃油耗仪的设计方案

说明书

本发明涉及一种应用砝码和测量电阻变化的称量仪器。

燃料消耗量是内燃机车、轮船柴油机的重要性能参数之一，是评定其经济性能的一项主要指标，也是研究柴油机工作过程的重要参数。通常燃料消耗量指的是单位燃料消耗量，包括单位时间燃料消耗量和燃料消耗率。

燃油耗仪是测量柴油机燃油消耗量的一种高精度测量仪器，是柴油机试验室的主要测试设备之一。

测量燃料量的方法按其测量原理可分为：质量法、容积法和流量计法等，其中质量法和容积法仅适用于柴油机处于稳定工况下，燃料消耗量的测量，测量值目前仍沿用重量单位表示之。

质量法测量燃料消耗量的测量原理是通过直接测量柴油机消耗一定质量的燃油所经历的时间间隔，然后再经过计算以求得其单位时间燃料消耗量和燃料消耗率，其计算公式如下：

ge=G₀*3600/(Ne*t) (1)

式中G₀-所消耗的燃料定总量(g)

t-消耗定重为G₀(kg)燃料所经历的时间间隔(s)

Ne-测量工况下柴油机的有效功率(kw)

ge-有效燃料消耗率(g/kwh)

质量法测量燃料消耗的装置原理简图如图1所示：

其中：1-燃料箱     2-阀        3-重量桶(置于天平的一端)

      4-测量天平臂 41天平支点  W-平衡砝码   G₀-测量砝码

      5-柴油机

柴油机正常工作时，柴油机5由燃料箱1供油，测量前，燃料箱向柴油机5及重量桶3供油，当重量桶3内的燃油质量超过测量天平臂4另一端砝码(W与G₀之和)时，测量天平臂4失去平衡，此时完成测量前的准备工作，燃料箱1只向柴油机5供油，使之继续工作并等待测量指令。

开始测量时，柴油机5由重量桶3供油，随着重量桶3内燃料逐渐减少，测量天平4臂渐趋平衡，在测量天平臂4达到平衡状态的瞬间，启动计时机构开始计时，与此同时，取下测量砝码G₀，测量天平臂4又一次渐趋平衡，当测量天平臂4第二次达到平衡时，停止计时，完成测量工作，并以上述公式求得单位时间燃料消耗量Gt和有效燃料消耗率ge。上述方法是最基本的二次平衡方法，其主要靠人工操作、读数，其误差较大，其误差包括测量天平刀口的磨擦误差、时间测量误差(计时机构误差和操作人员的反应误差)，仅上述的误差即使二次平衡法难以提高精度。故发展到一次平衡的方法，如图2所示，测量天平4的臂中有天平支点41，测量砝码G₀挂在主刀口43上并架在测量天平臂4上，测量天平4的右部有一固定支架42，主刀口43的二边有辅助刀口44，辅助刀口44的下部固定支架42，测量天平4臂的右端带有二个透光孔架6，每一透光孔架6均有一透光孔61，当测量天平4臂在平衡过程时其右端作上、下移动带动透光孔61作上、下活动，一束发光线就有可能被挡住或通过透光孔61，由此向燃油耗仪的电路发出测量开始或结束的脉冲信号，图中为了方便说明，以接触点表示。

奥地利埃威尔李斯特内燃机及测试设备研究所所研制的代表了当今一流水平的TYPE 722DG+700+6006燃油耗仪，它基于天平一次平衡砝码重量转移为基本原理即基本柴油机燃油消耗来自油耗仪燃油天平内量桶中的燃油重量G₀，同时测出柴油机消耗定重量燃油G₀所用的时间T，以此计算柴油机的油耗率ge。