柴油发电机组耗油指标的计算方法
发布时间：2024-09-12 点击：136
柴油发电机组耗油指标的计算方法
柴油发电机的经济性指标，是通过测量柴油发电机运行时对应该工况所消耗的燃料量，同时测量柴油发电机的输出转矩和转速后，进行换算求得的。柴油发电机的输出转矩由测功器测量，柴油发电机转速则用专用转速传感器测量。而每一工况所消耗的燃料量，是在稳定工况下通过测量一定时间间隔内所消耗量的燃料量，由此计算出每小时耗油量。传统的燃料消耗量的测量方法有容积法和质量法两种。
1．容积法
工作过程为将三通阀置于充油位置。当油箱截止阀打开后，油箱内的燃油分两路，一路向测量容器充油，另一路直接进入发动机。充油完成后，将三通阀置于供油位置。此时，油箱仅向发动机供油，起动发动机，并使发动机稳定工作在规定的工况。当开始测量时，三通阀置于测量位置，发动机便由测量容器供油，当液面到达开始测量上限时开始计时，到达测量下限时，停止计时，记录时间，从而测得燃油消耗量。测量结束后，重新将三通阀置于充油位置，油箱内的燃油向测量容器内补充，为下次测量做好准备。这种测量方法随着电子技术的发展，实现了自动计时测量。液面测量起始，停止位置由光电管检测，计时功能由计时器完成，三通阀采用电磁阀。
如图1所示，容积法是在柴油发电机工作时，通过测量消耗一定容积vf（ml）的燃油所需要的时间t（s）后，按式（公式1）计算出燃油消耗量b（kg/h），即
................................... (公式1)
式中，pf为燃油的密度（g/ml）。
在测量油耗的同时，通过测功器和转速传感器测量柴油发电机的输出转矩和转速，求得输出功率p。以后，根据燃油消耗率的定义，可求得燃油消耗率be［g/（kw·h）］，即
...................................(公式2)
式中，pe为柴油发电机的输出功率（kw），pe＝ttqn/9550。
图1 燃油消耗量容积法的测量方法
2．质量法
如图2所示，质量法是指通过测量消耗一定质量m的燃油所需要的时间t后，按式（公式3）计算出燃油消耗量b，然后按上述同样的方法求出燃油消耗率b。。所消耗的燃油质量是用天平或电子秤来计量的。
燃油消耗量质量法的测量方法
............................. (公式3)
式中，m为所消耗的燃料质量（g）；t为消耗m燃料所需要的时间（s）。
质量法的测量精度一般比容积法高。这是因为质量法不需要测量燃油的密度，因而完全消除了由于燃油密度变化所造成的误差。质量法测量油耗所产生的误差来源于以下几个方面：
（1）系统误差：
由于测量时油杯中油面高度发生变化，伸入油杯中的油管浮力的反作用力也变化，造成称量时的系统误差。此系统误差必须根据汽车耗油量及油杯液面高度变化进行修正。
（2）泄漏误差：
由于三通旋塞密封不良，当在“测量”位置时油箱仍然会向油杯和发动机有少量的泄漏。对此误差可通过实验测得。
（3）时间测量误差：
时间测量误差为单片机晶振误差和电池阀关闭的行程时间，其不会超过 10毫秒，几乎可以忽略不计。
3 . 流量法
流量式油耗测量仪原理是采用科里奥利（coriolis）技术生产的发动机瞬时油耗测量仪，无论是对汽油、柴油、液化气（lpg）、天然气（cng）燃料的电喷发动机，均可提供精确的测量；根据此原理设计的瞬态流量式油耗仪，仪器的核心部件为cmf系列质量流量计（科里奥利（coriolis）原理)，无论是对小功率（几千瓦）发动机还是大功率（10000千瓦以上）发动机都可以适应且采用先进的canbus现场总线技术，具有网络特性，使多台测试仪器可以联网，与fc2000/fc2005/fc4000系统相连能测量显示发动机的平均功率、小时油耗量、油耗率、体积流量、温度、密度、燃油压力等；具备发动机功率/油耗量两路0-10v模拟信号输出（对应量程可自行任意标定）,适应发动机排放颗粒设备的数据读取。
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1．容积法
工作过程为将三通阀置于充油位置。当油箱截止阀打开后，油箱内的燃油分两路，一路向测量容器充油，另一路直接进入发动机。充油完成后，将三通阀置于供油位置。此时，油箱仅向发动机供油，起动发动机，并使发动机稳定工作在规定的工况。当开始测量时，三通阀置于测量位置，发动机便由测量容器供油，当液面到达开始测量上限时开始计时，到达测量下限时，停止计时，记录时间，从而测得燃油消耗量。测量结束后，重新将三通阀置于充油位置，油箱内的燃油向测量容器内补充，为下次测量做好准备。这种测量方法随着电子技术的发展，实现了自动计时测量。液面测量起始，停止位置由光电管检测，计时功能由计时器完成，三通阀采用电磁阀。
如图1所示，容积法是在柴油发电机工作时，通过测量消耗一定容积vf（ml）的燃油所需要的时间t（s）后，按式（公式1）计算出燃油消耗量b（kg/h），即
................................... (公式1)
式中，pf为燃油的密度（g/ml）。
在测量油耗的同时，通过测功器和转速传感器测量柴油发电机的输出转矩和转速，求得输出功率p。以后，根据燃油消耗率的定义，可求得燃油消耗率be［g/（kw·h）］，即
...................................(公式2)
式中，pe为柴油发电机的输出功率（kw），pe＝ttqn/9550。
图1 燃油消耗量容积法的测量方法
2．质量法
如图2所示，质量法是指通过测量消耗一定质量m的燃油所需要的时间t后，按式（公式3）计算出燃油消耗量b，然后按上述同样的方法求出燃油消耗率b。。所消耗的燃油质量是用天平或电子秤来计量的。
燃油消耗量质量法的测量方法
............................. (公式3)
式中，m为所消耗的燃料质量（g）；t为消耗m燃料所需要的时间（s）。
质量法的测量精度一般比容积法高。这是因为质量法不需要测量燃油的密度，因而完全消除了由于燃油密度变化所造成的误差。质量法测量油耗所产生的误差来源于以下几个方面：
（1）系统误差：
由于测量时油杯中油面高度发生变化，伸入油杯中的油管浮力的反作用力也变化，造成称量时的系统误差。此系统误差必须根据汽车耗油量及油杯液面高度变化进行修正。
（2）泄漏误差：
由于三通旋塞密封不良，当在“测量”位置时油箱仍然会向油杯和发动机有少量的泄漏。对此误差可通过实验测得。
（3）时间测量误差：
时间测量误差为单片机晶振误差和电池阀关闭的行程时间，其不会超过 10毫秒，几乎可以忽略不计。
3 . 流量法
流量式油耗测量仪原理是采用科里奥利（coriolis）技术生产的发动机瞬时油耗测量仪，无论是对汽油、柴油、液化气（lpg）、天然气（cng）燃料的电喷发动机，均可提供精确的测量；根据此原理设计的瞬态流量式油耗仪，仪器的核心部件为cmf系列质量流量计（科里奥利（coriolis）原理)，无论是对小功率（几千瓦）发动机还是大功率（10000千瓦以上）发动机都可以适应且采用先进的canbus现场总线技术，具有网络特性，使多台测试仪器可以联网，与fc2000/fc2005/fc4000系统相连能测量显示发动机的平均功率、小时油耗量、油耗率、体积流量、温度、密度、燃油压力等；具备发动机功率/油耗量两路0-10v模拟信号输出（对应量程可自行任意标定）,适应发动机排放颗粒设备的数据读取。
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