Способ определения относительного расхода масла на угар в двигателях внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК G01F25/00 G01F9/00 

Изобретение относится к способам определения расхода смазочного масла на угар в поршневых карбюраторных двигателях и дизельных двигателях и может быть использовано в аппаратуре для их диагностики и стендовых испытаний.

Известны способы определения расхода масла на угар в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), основанные на периодическом взвешивании картерного масла с полным или частичным его сливом. Недостаток весовых способов состоит в низкой чувствительности, приводящей к значительным затратам времени на испытания ДВС.

Известен также способ определения угара с использованием масла, меченного радиоактивными изотопами. Недостаток способа радиоактивных индикаторов состоит в том, что использование открытых ради- онуклидных источников требует принятия специальных мер, исключающих радиоактивное загрязнение окружающей среды.

Наиболее близким к изобретению является способ определения расхода смазочного масла в ДВС по содержанию в твердой фазе отработавших газов стабильного индикатора Vi (цинка), вводимого в моторное масло до заданной (измеренной) концентрации CL По известному способу при сжигании топлива в цилиндрах ДВС из отработавших газов отбирается твердая фаза, в которой затем определяется концентрация Са индикатора Ит. По известной концентрации Ci индикатора Hi в масле и измеренной его концентрации Са в твердой

XI ON XI CJ СЛ VI

фазе выхлопных газов судят о величине расхода масла на угар,

Недостатком известного способа является существенная погрешность определения угара, обусловленная неконтролируемыми вариациями количества твердой дисперсной фазы в отработавших газах из-за минеральных примесей в топливе tf масле, а также неполноты сгорания последних в цилиндрах Д В С. , ч . и

Цель изобретения заключается в повышении точности определения относительного расхода моторного масла на угар.

Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу в топливо дополнительного вводят второй индикатор Иа до измеренной концентрации Сз и измеряют концентрацию Сз второго индикатора На в твердой фазе отработавших газов, после чего величину относительного расхода масла на угар определяют из соотношения

С2 . Сзж

9м-УгТТ (1)

Сущность способа поясним на примере испытаний дизельнго ДВСтипа Д-240 с анализом проб рентгенофлуоресцентным методом.

Индикатром масла служит тенхнологи- ческая присадка бария с Ci 0,4 мас.%. В топливе добавлением соединения молибдена создается концентрация Сз 0,005 мас.%. Отбор твердой фазы отработавших газов производится с помощью центробежного фильтра. Режим работы ДВС при испытаниях отвечает ГОСТ 18509-80.

Оценив основную погрешность определения угара по заявляемому способу без проведения концентрирования и специального приготовления проб. Для расчетов используем следующие метрологические характеристики современных приборов промышленного рентгенофлуоресцентного анализа: нижняя граница диапазона определяемых концентраций 10 мас.%;относительное стандартное отклонение результата анализа 0,2...0,5 отн.%; время анализа 3...10 мин. Эти результаты согласуются со сведениями относительно пределов обнаружения элементов Ва и Мо в твердой фазе и растворах.

Полагая, что концентрации Ci, С2, Сз, С4 измерены с погрешностью не хуже д ,5 отн.%, получим из (1) по правилу переноса ошибок для независимых переменных относительную случайную погрешность определения расхода масла на угар

бдм.уг Vd С1 Ci +д СЗ +д С4 1 отн. °,

что в доверительном интервале 0,95 составляет 2 отн.% и удовлетворяет требованиям

ГОСТ 18509-80.

Оценим время работы ДВС Д-240, необходимое для накопления твердой фазы (порошковой пробы) в количестве, достаточном для анализа индикаторов Ва и Мо и определения расхода масла на угар не менее дм.уг. 0,2 мас.% с погрешностью не хуже 0,2 отн.%.

Скорость образования твердой фазы в отработавших газах

6ф GT дм.уг. (1-Км+Ам)+(1-Кт+Ат),

(2)

где GT - расход топлива; AM, AT - зольность масла и топлива;

Км, Кт - коэффициенты перехода в газообразную фазу углеводородов топлива и масла.

При следующих количественных харак- теристиках: Кт 0,998; Км 0,99; Ам 1,5х Ат 10 4; дм.Уг.0,2 и GT - 11 кг/час.

Из (2) получим значение Сф 22 г/ч. Соответственно значения концентра- ций

С2 -С1 0,4 отн.%, С,

.Сз-от

Сф

2,5 отн.%.

0

Указанные концентрации определяются с необходимой точностью в пробах с поверхностной плотностью 50 мг/см2. Следовательно, при площади зондируемого

0 пятна 2 см необходимая масса навески равна 10 г и время работы двигателя при коэффициенте отбора твердой фазы не хуже 1 отн.% составляет 30 мин.

Формула изобретения

$ Способ определения относительного расхода масла на угар в двигателях внутреннего сгорания путем введения первого индикатора в масло до измеренной концентрации-Ci, сжигания топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, отбора твердой фазы отработавших газов, измерения концентрации-Са первого индикатора в твердой фазе отработавших газов и обработки результатов измерений, о т л и- 5 чающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно вводят второй индикатор в топливо до измеренной концент- рации-Сз и измеряют концентрацию-С4 второго индикатора в твердой фазе отрабо

тавших газов, а при обработке результатовСа . Сз

измерений искомую величину дм.уг. находят м уг Ci C4 из следующего соотношения

Использование: при диагностировании и стендовых испытаниях двигателей. Сущность изобретения: исходно вводят заданную концентрацию первого (Ci) и второго (Сз) индикаторов в масло и топливо соответственно, в твердой фазе отработанных газов измеряют концентрации первого (Са) и второго (С4) индикаторов, а искомую величину определяют из соотношения концентраций п- °2 СЗ 9м-уг (Л С