浮子液位调节器、机油实时消耗测量系统及测量方法与流程

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及发动机机油消耗检测设备技术领域，特别是涉及一种浮子液位调节器、机油实时消耗测量系统及测量方法。背景技术：2.汽车发动机是为汽车提供动力的装置，是汽车的心脏，决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性。机油消耗量是判断发动机性能的一个重要参数，因此，在汽车生产厂家对发动机改进后，需要对改进后的发动机进行标准法规的机油消耗量实验，汽车检测机构也需要根据厂家提供的发动机需达到的性能对其进行检测，以确保发动机满足设计要求。3.目前，机油消耗量的测量是：先确定加入的初始机油量，然后让发动机在实验台架上运行一定的时间（如24小时），测量出剩余机油量，采用初始机油量减去剩余机油量获得机油消耗量。这种方法，在获得剩余机油量时，需要将机油从发动机内放出，然后再进行称量，机油放出时在发动机内会有残留，从而导致测量结果存在较大的偏差。除此之外，该测量方法，发动机的机油消耗量只能在做完实验后才能得出，无法在实验过程中实时监测机油消耗量，该方式存在测量的准确性较差，且测量过程繁琐、测量时效性过长等缺陷。技术实现要素：4.本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种浮子液位调节器、机油实时消耗测量系统及测量方法。5.本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种浮子液位调节器，包括外壳、针阀组件和浮子组件，所述外壳上设有进油口、出油口和通气口，所述外壳内设有第一腔室和第二腔室，所述针阀组件设置在第一腔室和第二腔室之间，且所述浮子组件设置在第二腔室内，所述浮子组件上设有针阀组件的触发部，浮子组件通过触发部打开针阀组件使第一腔室和第二腔室之间连通；所述进油口与第一腔室连通，所述通气口和出油口与第二腔室连通。6.具体的，所述针阀组件包括阀座和阀针，所述外壳内设有连通第一腔室和第二腔室的阀座安装孔，所述阀座固定连接在阀座安装孔内，且阀座与外壳之间为密封连接，所述阀座中部设有轴向的导向孔，所述导向孔的下端设有针阀出口，所述导向孔的外围设有流通通道，所述流通通道的上端与第一腔室连通，下端通过第一连通孔与针阀出口连通，第一连通孔设置在导向孔的侧壁上，且位于流通通道的底部位置，有利于进入流通通道的机油能够全部经过针阀出口进入第二腔室内；所述阀针包括针杆和针头，所述针杆上端从针阀出口向上延伸至导向孔内，且能够在导向孔内沿轴线方向运动，所述针头设置在针杆的下端，且所述针头上至少有部分横截面的外径大于针阀出口的内径，以保证针头能够封堵住针阀出口。7.进一步，为了使针头与触发部匹配，所述针头的底部设有接触平面，所述接触平面与触发部正对。8.具体的，所述浮子组件包括浮子本体、左耳、右耳和固定旋转轴，其中，所述浮子本体上下两端均为锥形结构，所述左耳设置在浮子本体左侧，且左耳的上端设有与针阀的接触平面相匹配的顶针面，所述顶针面形成触发部，所述右耳设置在浮子本体的右侧，固定旋转轴横向贯穿右耳，且两端分别与第二腔室的内壁连接，所述浮子本体能够绕固定旋转轴在第二腔室内摆动。9.装配时，将浮子组件整体置于外壳的第二腔室内，所述第二腔室的左右两侧分别设有左耳腔和右耳腔，所述右耳延伸至右耳腔，所述左耳延伸至左耳腔，并且使顶针面位于接触平面的正下方，右耳腔的底部设有凸台，能够限制浮子本体摆动的角度。10.具体的，所述外壳包括盖板、外壳主体和下游壳体，所述第一腔室和第二腔室均设置在外壳主体内，外壳主体上方与盖板连接，所述下游壳体上端连接在外壳主体的下方，下游壳体内设有出油通道，所述出油口设置在出油通道的下端，进油口设置在外壳主体或盖板上，通气口设置在外壳主体或盖板上。11.进一步，所述盖板包括观察部和连接部，所述观察部为透明结构，设置在连接部的中部，便于实验人员实时观察浮子液位调节器内部的情况，所述连接部的内环面与观察部的外环面密封连接。为了增大二者之间的接触面积以提高密封性，连接部的内环面与观察部的外环面为互补的台阶结构。12.进一步，还包括冷却组件，所述冷却组件包括中空的冷却套筒，所述冷却套筒套设在下游壳体的外侧，所述冷却套筒内壁与下游壳体外壁之间形成冷却腔室，所述冷却套管的侧壁上设有冷却水上进出口和冷却水下进出口。13.一种机油实时消耗测量系统，包括上述的浮子液位调节器，还包括待测发动机、机油容器和称重组件，其中，浮子液位调节器的通气口通过通气管路与待测发动机油底壳内部空间连通，浮子液位调节器的出油口通过实时消耗管路与待测发动机油底壳连通，用于补充油底壳内实时消耗的机油，通过通气管路和实时消耗管路使发动机油底壳和浮子液位调节器之间形成一个密封的回路，使发动机油底壳与浮子液位调节器之间的压力保持平衡，浮子液位调节器的进油口通过供油管路与机油容器的出口连接，所述机油容器内装有机油，将装有机油的机油容器放置在称重组件上实时称重。14.作为优选，称重组件可以采用电子天平，可以直接将称重数据传输至电脑端，通过电脑对机油数据进行分析，从而实现发动机机油实时消耗情况的检测。15.一种机油实时消耗测量方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：热机，将发动机安装至台架上，加注机油后进行热机，转速1500rpm，负荷50%，运行30分钟，保证发动机充分润滑后，静置半小时；s2：系统连接，将待测发动机、浮子液位调节器、机油容器和称重组件按要求连接成机油实时消耗测量系统，且使各个部件之间保持畅通连接状态；s3：高度调节，调节浮子液位调节器的高度，使其高度略低于油底壳液位的高度；调节机油容器的高度，使机油容器位于浮子液位调节器上方，且使机油容器内油液保持相对稳定状态；s4：平衡调节，运转发动机，使整个系统处于相对平衡状态，称重组件的示数无明显变化，即机油容器内油液无变化；s5：开始实验，使发动机持续运行，通过浮子液位调节器对发动机内消耗的机油进行补充，并记录称重组件的数值变化；机油的消耗量=称重组件初始数值-称重组件结束数值其中，在实验开始时，油液充满浮子液位调节器内部，浮子本体绕固定旋转轴摆动上浮，使顶针面与阀针的接触平面接触，向上顶起阀针，针阀处于闭合状态，待机油消耗之后，第二腔室内油液下降，浮子本体下降，绕固定旋转轴向下摆动，阀针下降，使针阀出口打开，第一腔室内的油液通过针阀组件进入第二腔室内，然后油液经第二腔室、出油通道、实时消耗管路进入待测发动机内，实时补充消耗掉的机油。16.本发明的有益效果是：本发明提供的一种浮子液位调节器、机油实时消耗测量系统及测量方法，通过浮子液位调节器可以实时补充油液，通过机油容器内油液变化可以直接确定机油的消耗量，结构简单，操作方便，且能够实时监控机油消耗量，测量准确。附图说明17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。18.图1是本发明浮子液位调节器的结构示意图。19.图2是外壳的结构示意图。20.图3是针阀组件的结构示意图。21.图4是浮子组件的结构示意图。22.图5是机油实时消耗测量系统的原理示意图。23.图中：1、盖板，1.1、观察部，1.2、连接部，1.3、通气口，2、外壳主体，2.1、第一腔室，2.2、第二腔室，2.3、阀座安装孔，2.4、左耳腔，2.5、右耳腔，2.6、进油口，2.7、阀针安装口，2.8、凸台，3、下游壳体，3.1、出油通道，3.2、出油口，4、冷却套筒，4.1、冷却腔室，4.2、冷却水上进出口，4.3、冷却水下进出口，5、阀座，5.1、导向孔，5.2、针阀出口，5.3、流通通道，5.4、第一连通孔，5.5、环形凸台，5.6、弧形倒角面，5.7、v型环槽，5.8、第一密封面，6、阀针，6.1、针杆，6.2、针头，6.3、接触平面，6.4、第二密封面，7、浮子组件，7.1、浮子本体，7.2、左耳，7.3、顶针面，7.4、右耳，7.5、固定旋转轴。具体实施方式24.现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。25.如图1所示，本发明的一种浮子液位调节器，包括外壳、针阀组件和浮子组件7，所述外壳上设有进油口2.6、出油口3.2和通气口1.3，所述外壳内设有第一腔室2.1和第二腔室2.2，所述针阀组件设置在第一腔室2.1和第二腔室2.2之间，且所述浮子组件7设置在第二腔室2.2内，所述浮子组件7上设有针阀组件的触发部，浮子组件7通过触发部打开针阀组件使第一腔室2.1和第二腔室2.2之间连通；所述进油口2.6与第一腔室2.1连通，所述通气口1.3和出油口3.2与第二腔室2.2连通。26.如图2所示，外壳包括盖板1、外壳主体2、下游壳体3和冷却组件，所述第一腔室2.1和第二腔室2.2均设置在外壳主体2内，外壳主体2上方与盖板1连接，所述下游壳体3上端连接在外壳主体2的下方，下游壳体3内设有出油通道3.1，所述出油口3.2设置在出油通道3.1的下端，冷却组件设置在下游壳体3的外侧。作为优选本实施例中进油口2.6设置在外壳主体2，通气口1.3设置在盖板1上。外壳主体2位于针阀组件一侧的底部设有阀针安装口2.7，用于从下方将阀针6安装进阀座5内。阀针6的安装包括但不限于底部安装的方式，还可以先将阀针6和阀座5装配好，从盖板一侧直接放入阀座安装孔2.3内。27.盖板1包括观察部1.1和连接部1.2，所述观察部1.1为透明结构，设置在连接部1.2的中部，便于实验人员实时观察浮子液位调节器内部的情况，所述连接部1.2的内环面与观察部1.1的外环面密封连接。为了增大二者之间的接触面积以提高密封性，连接部1.2的内环面与观察部1.1的外环面为互补的台阶结构。28.冷却组件包括中空的冷却套筒4，所述冷却套筒4套设在下游壳体3的外侧，所述冷却套筒4内壁与下游壳体3外壁之间形成冷却腔室4.1，所述冷却套管4的侧壁上设有冷却水上进出口4.2和冷却水下进出口4.3，一般的为了提高冷却效果，冷却水进口设置在下方，冷却水出口设置在上方，但是也不局限于这种方式。29.如图3所示，针阀组件包括阀座5和阀针6，所述外壳内设有连通第一腔室2.1和第二腔室2.2的阀座安装孔2.3，所述阀座5固定连接在阀座安装孔2.3内，且阀座5与外壳之间为密封连接，所述阀座5中部设有轴向的导向孔5.1，所述导向孔5.1的下端设有针阀出口5.2，所述导向孔5.1的外围设有流通通道5.3，所述流通通道5.3的上端与第一腔室2.1连通，下端通过第一连通孔5.4与针阀出口5.2连通，第一连通孔5.4设置在导向孔5.1的侧壁上，且位于流通通道5.3的底部位置，有利于进入流通通道5.3的机油能够全部经过针阀出口5.2进入第二腔室2.2内；所述阀针6包括针杆6.1和针头6.2，所述针杆6.1上端从针阀出口5.2向上延伸至导向孔5.1内，且能够在导向孔5.1内沿轴线方向运动，所述针头6.2设置在针杆6.1的下端，且所述针头6.2上至少有部分横截面的外径大于针阀出口5.2的内径，以保证针头6.2能够封堵住针阀出口5.2。30.本实施例中，为了使针头6.2与触发部匹配，所述针头6.2的底部设有接触平面6.3，所述接触平面6.3与触发部正对。所述流通通道5.3上端进口处设有弧形倒角面5.6，流通通道5.3下端底面上设有v型环槽5.7。为了便于与外壳主体2连接，阀座5上端的外壁上设有环形凸台5.5。为了提高阀针6与阀座5之间的密封性，所述针阀出口5.2底部设有锥形的第一密封面5.8，所述针头6.2与针杆6.1连接处设有与第一密封面5.8匹配的第二密封面6.4，当阀针6向上顶起时，第一密封面5.8与第二密封面6.4贴合，实现闭合。31.如图4所示，浮子组件7包括浮子本体7.1、左耳7.2、右耳7.4和固定旋转轴7.5，其中，所述浮子本体7.1上下两端均为锥形结构，所述左耳7.2设置在浮子本体7.1左侧，且左耳7.2的上端设有与针阀的接触平面6.3相匹配的顶针面7.3，所述顶针面7.3形成触发部，所述右耳7.4设置在浮子本体7.1的右侧，固定旋转轴7.5横向贯穿右耳7.4，且两端分别与第二腔室2.2的内壁连接，所述浮子本体7.1能够绕固定旋转轴7.5在第二腔室2.2内摆动。32.装配时，将浮子组件7整体置于外壳的第二腔室2.2内，所述第二腔室2.2的左右两侧分别设有左耳腔2.4和右耳腔2.5，所述右耳7.4延伸至右耳腔2.5，所述左耳7.2延伸至左耳腔2.4，并且使顶针面7.3位于接触平面6.3的正下方，右耳腔2.5的底部设有凸台2.8，能够限制浮子本体7.1摆动的角度。作为优选，浮子摆动角度范围在1°‑3°。33.如图5所示，一种机油实时消耗测量系统，包括上述的浮子液位调节器，还包括待测发动机、机油容器和称重组件，其中，浮子液位调节器的通气口1.3通过通气管路与待测发动机油底壳顶部连接，使浮子液位调节器与油底壳内部空间连通，浮子液位调节器的出油口3.2通过实时消耗管路与待测发动机油底壳连通，用于补充油底壳内实时消耗的机油，通过通气管路和实时消耗管路使发动机油底壳和浮子液位调节器之间形成一个密封的回路，使发动机油底壳与浮子液位调节器之间的压力保持平衡，浮子液位调节器的进油口2.6通过供油管路与机油容器的出口连接，所述机油容器内装有机油，将装有机油的机油容器放置在称重组件上实时称重。34.作为优选，称重组件可以采用电子天平，可以直接将称重数据传输至电脑端，通过电脑对机油数据进行分析，从而实现发动机机油实时消耗情况的检测。35.一种机油实时消耗测量方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：热机，将发动机安装至台架上，加注机油后进行热机，转速1500rpm，负荷50%，运行30分钟，保证发动机充分润滑后，静置半小时；s2：系统连接，将待测发动机、浮子液位调节器、机油容器和称重组件按要求连接成机油实时消耗测量系统，且使各个部件之间保持畅通连接状态；s3：高度调节，调节浮子液位调节器的高度，使其高度略低于油底壳液位的高度，具体的指浮子本体7.1中心位置的高度略低于油底壳液位的高度，并且这个高度在稳定状态以及实验过程中，要保证通气管路内始终无油液存在；调节机油容器的高度，使机油容器位于浮子液位调节器上方，且使机油容器内油液保持相对稳定状态（即液位不发生变化）；作为优选，机油容器与浮子液位调节器高度差约为1.5m，能够产生大概120mbar的压差；s4：平衡调节，运转发动机，使整个系统处于相对平衡状态，称重组件的示数无明显变化，即机油容器内油液无变化；s5：开始实验，使发动机持续运行，通过浮子液位调节器对发动机内消耗的机油进行补充，并记录称重组件的数值变化；机油的消耗量=称重组件初始数值-称重组件结束数值由于待测发动机和浮子液位调节器之间一直处于一种稳定状态，因此，消耗掉的机油会实时通过浮子液位调节器进行补充，因此，机油的消耗量也就是机油容器内油液的变化量，在记录时，可以只记录初始值和结束值，也可以按一定时间间隔记录称重组件数值的变化过程，用于机油消耗量与时间之间的趋势分析。36.其中，在实验开始时，油液充满浮子液位调节器内部，浮子本体7.1绕固定旋转轴7.5摆动上浮，使顶针面7.3与阀针6的接触平面6.3接触，向上顶起阀针6，针阀处于闭合状态，待机油消耗之后，第二腔室2.2内油液下降，浮子本体7.1下降，绕固定旋转轴7.5向下摆动，阀针6下降，使针阀出口5.2打开，第一腔室2.1内的油液通过针阀组件进入第二腔室2.2内，然后油液经第二腔室2.2、出油通道3.1、实时消耗管路进入待测发动机内，实时补充消耗掉的机油。37.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。









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