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车辆发动机润滑油在线监测技术的最新进展

时间:2022-12-05 15:35:08 来源:网友投稿

zoޛ)j馟iLNp??tMM$i_i_v@AP�CT#?Zi�a汽车发动机油监测系统,将发动机油的变质速率定义为油温和发动机转速的函数,提供连续输出信号来显示油品的剩余使用寿命。显示的形式可以是剩余里程数,剩余时间或变质等级,并且在油品变质之前警示驾驶者。

Schwartz[12]等发明的汽车发动机换油指示器,通过监测油温,确定换油时机,不用考虑发动机的负荷或运行状态,因为这些并不直接引起油温的改变。他们认为,发动机油的过分衰变发生在温度极高的时候,此刻抗氧剂的效力倾向于缺失,油品因氧化和硝化变得更黏稠和酸化。此外,酸性产物会降低油品防锈和防腐蚀能力。

1.6多传感器技术

Kawakita[13]开发出了发动机油牌号和状况监测系统。该监测系统包含监测油品质量的传感器以及能够检测换油操作本身的传感器。每次换油之后,油品质量传感器的输出读数被自动记录储存起来,下一次换油的合适阀值自动生成,此外,还有一个传感器用于检测油液面高低,另一个传感器用于检测油品变质的速率。

Preethichandra[14]设计了多功能传感器,用于测量发动机油的黏度、清洁度、温度和电容,根据具体情况作出更确定的判定。多功能传感器依照最小化和简单原则设计出,具备相对更简单的构造和更低的成本。该多功能传感器可以提供足够的信息,通过智能系统做出最佳发动机换油周期决定。

Agoston[15]开发了红外吸收传感器原型装置,用于确定发动机油的变质情况。可以测定5.85 μm处的吸收率和几乎不受氧化情况影响的参考波。装置包含一个宽波段发射源,一个用于红外线穿透油样的液池,可以选择两个波段的红外窄波段过滤器,和一个宽波段感应器。该传感器装置具有小型化的潜能,可进一步拓展应用,监测发动机油的硝化指数、烟灰、水分和乙二醇含量。

1.7其他方法

来自本田研究开发有限公司的Aikawa[16]开发出评估碱值衰变的技术,碱值衰变可作为判断发动机油变质的指数。研究小组使用NOx鼓泡装置开展考察,发现碱值下降速率主要由温度和NOx决定,下降速率可以用不同的反应速率定律加以解释。此外,他们还在实际发动机上开展采用公式评估碱值下降的可行性研究,研究显示这是可行的。这表示使用车载电子控制单元来评测碱值下降是可行的。同样来自本田研究开发有限公司的Okuyama[17]开展了另一项研究,他们采用了氧化诱导期评测方法,发现发动机油抗氧化性能与油泥的生成存在很强的相关性,鼓泡试验和发动机台架实验显示,抗氧化性能衰减的主要因素是热、空气、NOx和未燃烧的燃料,抗氧化性能的衰变速率可以用公式来表示,在实际发动机车载电子控制单元中使用该公式可以在线评测油品衰变。

2各个评定技术的特点分析

各项发明和专利各具特点,为了便于比较,表1从多个方面分析了这些技术的特点,包括:数据获取快捷性、是否具备油品寿命预测功能、评定油品变质的全面性、评定的灵敏度、数据后续处理复杂性、是否经过了现场试验、制造成本、维护成本等。

3结论

通过研究发动机润滑油质量衰变在线实时评定领域的相关论文和专利文献发现,在线实时评定已经成功被做到了,虽然部分发明处于实验室原型阶段,但另一部分已经商业化了。

数学计算法作为一种方法论,严格来说不是独立存在的评定技术,它需要与其他评定技术相结合才发挥效能。但它所具有的科学性、严谨性、最大限度的数据充分利用率,能够使所有的评定技术都发挥出更大的效能。

多传感器技术具有评定结果最准确可靠的优势,但制造和维护成本最高,未来在高成本车辆上有更大的应用前景。

介电常数法作为一种单传感器检测技术,依据其结构简单、信号灵敏、油品衰变评定相对科学、制造和维护成本低、已经通过实际应用测试等优势,相比目前其他评定技术,它是现阶段最佳的选择。

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作者简介:宋峻:1991年于石油大学(华东)应用化学专业获学士学位,2011年于电子科技大学MBA获硕士学位,1996年所参加的《15W/40 SD/CC级通用油的研制和应用》项目获中国石化总公司科技进步三等奖,现任中国石化润滑油武汉分公司技术支持中心主管。E-mail:song8jun@qq.com

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