四活塞聯動式油流量計油耗測試

靳曉燕　孫士明　于曉波　龐愛國　周慶三

摘要：為檢測四活塞聯動式流量計的精準性，以拖拉機為試驗機具，以量杯計量法為對比，在靜態、怠速空負載、田間作業狀態下進行流量測試。試驗結果表明：測量值平均相對誤差在6.9%～7.1%之間，最大相對誤差8.1%，測量結果比較精準，可用于拖拉機油耗測試。

關鍵詞：油流量計；拖拉機；油耗；測試；誤差

中圖分類號：TB937 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2018）01-0031-03

拖拉機油耗是拖拉機經濟性能的重要指標，直接影響發動機及配套作業機具的性能評定。然而，除少數大型農業機械生產企業或專業研究單位有精度較高、設備齊全的測試手段和設備外，絕大多數企業缺乏準確度高的測量裝置，測量誤差較大。容積式流量計是流量儀表中精度最高的一類，它利用機械測量元件把液體連續不斷地分割成單個已知的體積部分，根據測量室逐次充滿和排放體積部分流體的次數來測量流體體積總量。為檢測四活塞聯動式流量計在拖拉機油耗測量中的應用情況，以量杯計量法為對比，在靜態、怠速空負載、田間作業狀態下進行流量測試試驗，通過比對測試流量與實際流量的差值，驗證測量方法的精準性。

1 設備與方法

1.1 儀器與設備

迪爾天拖有限公司出廠的拖拉機JDT8041，功率58.8 kw，燃油消耗率≤238 g/（kW·h）。

四活塞聯動流量計的最大量程60 L，系數

0.919 2；量筒最大量程1 000 mL，準確度±0.1 mL；量杯最大量程500 mL；油路連接接頭；油路連接透明膠管。

1.2 工作原理

四活塞式流量計由流量變換機構及信號轉換機構組成，如圖1所示。流量變換機構由十字形配置的4個活塞和旋轉曲軸構成。在泵油壓力的作用下，燃油推動活塞運動做往復直線運動，4個活塞帶動曲軸轉動，將燃油流量變為曲軸的旋轉運動。曲軸每旋轉1周，四個活塞各往復運動1次，完成1個進油循環。

信號轉換機構裝在曲軸的另一端，由主動磁鐵、從動磁鐵、轉軸、光柵板、紅外線發射管、接收管、遮光片等電器組成。油耗測量由流量傳感器完成，遮光片安裝在曲軸的一端并隨曲軸轉動，當燃油以一定壓力進入傳感器時，活塞在壓力推動下往復運動壓油，并經連桿、曲軸帶動遮光片旋轉。活塞往復1次，接收管產生1個電脈沖信號。一定時間內的脈沖數，乘以每個脈沖所代表的燃油量，即得燃油消耗量。

1.3 安裝方法

將油耗傳感器的連接方法是串聯到拖拉機的供油系統中，如圖2所示。柴油發動機的油耗計量是進油管流過的燃料體積與回油管流過的燃油體積差值。所以，在油箱到高壓油泵的供油管路中安裝油耗傳感器，在發動機與油箱間的回油管路中安裝流量傳感器。如果回油沒有回到油箱，則不必接入油耗傳感器，如圖3所示。

因油耗傳感器安裝在拖拉機的供油系統中，改變了拖拉機原有的供油管路，如安裝錯誤會對測量結果帶來較大影響。所以，安裝后應手動泵泵油，排除油路中的空氣，以免影響測量精度。

2 測試結果與分析

2.1 靜態狀態下油耗

四活塞聯動式流量計的輸入端連接2 m的油管，油管上端安裝接油器，用量筒取1 000 mL柴油，從2 m高處注入油管，流過四活塞聯動式流量計的柴油轉換成脈沖信號，傳送至油流量測量顯示儀，經儀表計算處理后在顯示屏上，即為油耗值。共測量10次，比對測試流量與實際流量的差值，結果見表1。

由表1中的數據可知：平均相對誤差為7.1%，最大相對誤差為7.5%，最小相對誤差為6.3%。

2.2 怠速空負載狀態下油耗

JDT8041拖拉機沒有回油，因此在進油管路上安裝四活塞聯動式流量計。測試前，往拖拉機的油箱注滿柴油，啟動拖拉機發動機，待其穩定運行后，記錄一定測試時間內的油耗，然后重新往拖拉機油箱注油。用量筒和量杯精確計量注入的柴油值，做為測量真值，與油耗儀的顯示值進行比對，判斷四活塞聯動式流量計的誤差范圍。共測試10次，怠速空負載測試結果見表2。

由表2可知：平均相對誤差為6.9%，最大相對誤差為7.5%，最小相對誤差為6.7%。

2.3 拖拉機行駛工況下油耗

用拖拉機帶動免耕播種機進行播種作業，在一定測試時間內，記錄油耗儀的顯示值，然后重新往拖拉機油箱注油，作為測量真值，與油耗儀的顯示值進行比對，判斷四活塞聯動式流量計的誤差范圍。測試10次，拖拉機行駛工況下油耗測試結果見表3。

由表3可知：平均相對誤差為7.1%，最大相對誤差為8.1%，最小相對誤差為6.4%。

3 結論

通過四活塞聯動式流量計油耗測試試驗可知，在靜態、怠速空負載、田間作業狀態下的平均相對誤差在6.9%～7.1%之間，最大相對誤差8.1%，測量結果比較精準，可用于拖拉機油耗測試。

參考文獻

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