发动机燃油稀释的在线测定方法和系统技术方案

一种发动机燃油稀释的在线测定方法和系统，其中，所述在线测定方法包括：获取所述发动机的进气流量m

On line measuring method and system for engine fuel dilution

A method and system for on-line measuring engine fuel dilution wherein the on-line determination method includes obtaining an intake flow m of the engine

【技术实现步骤摘要】
发动机燃油稀释的在线测定方法和系统
本专利技术涉及发动机检测
，尤其涉及一种发动机燃油稀释的在线测定方法和系统。
技术介绍
缸内直喷技术具有油耗量低，升功率大等优点，与同排量的一般发动机相比，功率与扭矩都有很大提高。因此在汽车设计中，由于油耗、排放、功率、扭矩等性能指标的要求越来越高，缸内直喷技术被广泛应用于汽油机上。一方面，缸内直喷汽油机的喷油策略对发动机性能起着至关重要的作用，但另一方面其也是造成燃油稀释的重要原因。当燃油稀释严重时会导致机油的粘度下降，从而对发动机的磨损部件，如轴承、凸轮轴、气缸套等产生不利影响。因而对发动机燃油稀释水平进行测定和测算在车辆设计中具有重要意义。在目前的燃油稀释的测定方法中，包括离线检测方法和在线检测方法。所述离线检测方法通常是在整车测试结束之后，采集机油样品并对其成分进行检测，主要包括气相色谱仪检测法、重量分析法、热解重量分析法和机油物性测量法。例如，申请号为200810232902.2，名称为一种测定内燃机油粘度指数的方法的专利申请，提供了一种采用红外光谱技术分析油品粘度的方法。但是采用离线检测方法，一方面是需要专门的检测设备，所以检测具有较大限制；另一方面是检测周期较长，需要花费较长时间。在线检测方法是在整车测试的过程当中，对机油的成分进行检测，主要包括基于放射性示踪剂的在线测量、激光诱导荧光谱分析法和基于加热解吸燃油检测法。但是上述的三种在线测定方法均需要借助外部检测设备，在进行机油取样后，实现燃油稀释的在线检测，这样就使得试验成本大大增加，同时试验中设备的安装设置也更复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的问题是如何以更低的成本实现更高效的燃油稀释率在线测定。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种发动机燃油稀释的在线测定方法，包括：获取所述发动机的进气流量mAir；获取所述发动机的燃油消耗量mFuel；获取所述发动机的排气流量mExhasut；根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel和排气流量mExhasut的比例关系计算所述发动机的燃油稀释率。可选的，采用如下公式计算所述发动机的燃油稀释率：燃油稀释率＝(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消耗量mFuel。可选的，所述获取发动机的进气流量mAir包括：通过进气流量计测得发动机的进气流量mAir。可选的，所述获取发动机的排气流量mExhasut包括：计算所述发动机的排气流量mExhasut为：其中，mAir为所述发动机的进气量；MExhasut为发动机的排气摩尔质量；TExhasut为发动机的排气摩尔数。可选的，采用如下方式获取所述发动机的排气摩尔质量MExhasut：通过排放分析装置分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基氮氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气所占的体积百分比计算所述发动机的排气摩尔质量MExhasut为：其中，K为干湿转换因子，K≠0。可选的，采用如下方式获取所述干湿转换因子K为：其中，Y为燃油中氢原子与碳原子的原子数之比。可选的，采用如下方式获取所述发动机的排气摩尔数TExhasut：计算发动机排气的空燃比AFRspindt；其中，FC为燃油中碳原子的质量分数；Fb为发动机排气中燃烧产物所占的质量分数；R为发动机排气中一氧化碳和二氧化碳体积百分比的比值；PCO2为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。可选的，所述空燃比AFRspindt通过spindt法则计算得到。可选的，计算所述空燃比AFRspindt为：其中Q为发动机排气中氧气和二氧化碳体积百分比的比值。可选的，采用如下方式获取所述发动机排气中燃烧产物所占的质量分数Fb：为了解决上述的技术问题，本专利技术实施例还公开了一种发动机燃油稀释的在线测定系统，包括：排放计算单元，计算发动机的排气流量mExhasut；供油单元，适于向发动机供油，并记录向发动机供油的燃油消耗量mFuel；进气流量单元，适于检测发动机的进气流量mAir；燃油稀释计算单元，适于根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel和排气流量mExhasut的比例关系计算所述发动机的燃油稀释率。可选的，所述燃油稀释计算单元适于采用如下公式计算所述发动机的燃油稀释率：燃油稀释率＝(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消耗量mFuel。可选的，所述排放计算单元包括：检测子单元，适于分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基氮氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气所占的体积百分比第一计算子单元，适于计算发动机的排气摩尔质量MExhasut为：第二计算子单元，适于计算发动机排气的空燃比AFRspindt；第三计算子单元，适于计算发动机的排气摩尔数TExhasut：第四计算子单元，适于计算所述排气流量mExhasut为：其中，K为干湿转换因子；FC为燃油中碳原子的质量分数；Fb为发动机排气中燃烧产物所占的质量分数；R为发动机排气中一氧化碳和二氧化碳体积百分比的比值；为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：仅需要获取发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel以及排气流量mExhasut，即可根据其比例关系得到经汽缸壁进入机油被稀释的燃油量，从而计算出发动机燃油稀释率。相对于现有技术的离线测定方法或在线测定方法中需要检测并分析机油成分的做法，由于不需要使用专门的成分检测设备或检测试剂，因此降低了测试的成本，并且相对于上述的测定方法，设备的安装布置也更为简便，从而简化了设备操作，提高了试验操作的效率。附图说明图1是本专利技术实施例的一种发动机燃油稀释的在线测定方法的流程图；图2是本专利技术实施例中计算排气摩尔质量MExhasut的流程图；图3是本专利技术实施例的一种发动机燃油稀释的在线测定系统的结构示意图。具体实施方式在目前的燃油稀释的测定方法中，其中的在线检测方法是在整车测试的过程当中，对机油的成分进行检测，主要包括基于放射性示踪剂的在线测量、激光诱导荧光谱分析法和基于加热解吸燃油检测法。但是上述的三种在线测定方法均需要借助外部检测设备，在机油取样后，实现燃油稀释的在线检测，这样就使得试验成本大大增加，同时试验中设备的安装设置也更复杂。可以通过排气空燃比和缸内燃油平衡来测定燃油稀释的方法。假设燃油经喷油器进入气缸后，大部分与新鲜空气雾化参与燃烧，而少量喷到气缸壁的燃油被活塞刮下流到油底壳，从而稀释机油。将流到油底壳的燃油流量表示为mFL，则可以得到其中，mAir为发动机进气质量流量，mFuel为经喷油器喷入发动机的燃油质量流量，AFRspindt为空燃比，从而可以得到将发动机机油中混入的燃油流量与燃油总量的比值FL％为：上述方法引用了spindt空燃比的计算，假设未参与燃烧的燃油量与进入到油底壳中的燃油量成正比例关系，利用空燃比和燃油平衡计算出燃油中未参与燃烧的燃油占总燃油量的比率，从而来测定燃油稀释水平。然而在实际燃烧过程中，尤其缸内雾化情况不良时，会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，包括：获取所述发动机的进气流量m

【技术特征摘要】
1.一种发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，包括：获取所述发动机的进气流量mAir；获取所述发动机的燃油消耗量mFuel；获取所述发动机的排气流量mExhasut；根据所述发动机的进气流量mAir、燃油消耗量mFuel和排气流量mExhasut的比例关系计算所述发动机的燃油稀释率。2.如权利要求1所述的发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，采用如下公式计算所述发动机的燃油稀释率：燃油稀释率＝(进气流量mAir+燃油消耗量mFuel-排气流量mExhasut)/燃油消耗量mFuel。3.如权利要求1所述的发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，所述获取发动机的进气流量mAir包括：通过进气流量计测得发动机的进气流量mAir。4.如权利要求1所述的发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，所述获取发动机的排气流量mExhasut包括：计算所述发动机的排气流量mExhasut为：其中，mAir为所述发动机的进气量；MExhasut为发动机的排气摩尔质量；TExhasut为发动机的排气摩尔数。5.如权利要求4所述的发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，采用如下方式获取所述发动机的排气摩尔质量MExhasut：通过排放分析装置分别检测发动机排气中一氧化碳所占的体积百分比PCO、二氧化碳所占的体积百分比碳氢化合物所占的体积百分比PCH、干基氮氧化合物所占的体积百分比氧气所占的体积百分比以及氢气所占的体积百分比计算所述发动机的排气摩尔质量MExhasut为：其中，K为干湿转换因子，K≠0。6.如权利要求5所述的发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，采用如下方式获取所述干湿转换因子K为：其中，Y为燃油中氢原子与碳原子的原子数之比。7.如权利要求4所述的发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，采用如下方式获取所述发动机的排气摩尔数TExhasut：计算发动机排气的空燃比AFRspindt；其中，FC为燃油中碳原子的质量分数；Fb为发动机排气中燃烧产物所占的质量分数；R为发动机排气中一氧化碳和二氧化碳体积百分比的比值；PCO2为发动机排气中二氧化碳所占的体积百分比。8.如权利要求7所述的发动机燃油稀释的在线测定方法，其特征在于，所述空燃比AFRspindt通过spind...

【专利技术属性】
技术研发人员：程传辉，周舟，王绍明，王树青，武涛，徐政，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31