在线油稀释测量

背景介绍

根据 "可再生能源 "能源指令 2009/28/EC,欧盟成员国有义务在 2020 年前将可再生能源在总能源消耗中所占比例提高到平均 20%。这对内燃机的发展产生了直接影响。

含有乙醇(如超级 E10)的燃料或含有生物柴油的柴油对发动机油的稀释会显著改变滑动特性,从而损坏发动机。由于乙醇具有较高的汽化焓和较低的蒸汽压,与传统汽油相比,乙醇含量较高的燃料往往会在发动机冷启动和预热阶段产生不利的混合物。这就增加了在这些发动机工况下汽油进入机油的可能性。对于柴油发动机来说,触发柴油微粒滤清器(DPF)再生的后喷射条件尤其引人关注。虽然生物柴油和柴油成分的化学和物理特性相似,但生物柴油燃料在 DPF 再生过程中往往会稀释发动机机油。

当今内燃机发展的其他方面,如新燃烧方法的应用和催化剂加热,也会促进机油稀释,即使使用普通汽油也是如此。为了找到应对或优化机油稀释的策略,有必要从根本上了解燃料进入和排出机油的机制。这就需要能确定发动机油中燃料比例的测量设备,最好能实时提供结果。

解决方案

由 V&F FuelSense 和 V&F LubeSampler 组成的 V&F  在线机油稀释测量系统为汽车技术人员提供了连续测量机油稀释的机会。LubeSampler 由一个与发动机油底壳相连的独立油路组成。循环泵可确保机油的良好混合。定量泵以 1.0 毫升/分钟的速度抽取少量样本。定量阀将样品与载气一起导入热解吸附器,在此分离油中因燃料稀释而产生的挥发性成分。这些挥发性成分取决于所使用的燃料。对于含乙醇的燃料,它们是乙醇;对于汽油,它们是苯、甲苯和二甲苯;对于B7 柴油,它们是碳氢化合物,如C4H10 。

采用 IMR(离子分子反应)专利技术的 V&F FuelSense 可以检测出低至 ppb 级的所有这些成分,从而实现低于 0.2 % 的油中燃料稀释检测限。为了校准系统,需要制备已知油中燃料含量的混合物,并使用热解吸来量化乙醇等标记成分的信号。通过这种方法,可以将样本信号与未知浓度的油中燃料相关联。

Photo Industry Solution V&F Automotive Online Oil Dilution Measurement

优势

与传统的离线方法不同,V&F FuelSense 和 V&F LubeSampler可提供实时结果。可生成固定和动态发动机测试周期的机油稀释机制时间曲线,使技术人员能够制定策略,最大限度地减少燃料对发动机机油的稀释。

V&F FuelSense 质谱仪采用 IMR 技术,与从碳氢化合物总和中确定信号的 FID 方法不同,它可以选择性地确定从机油中脱附出来的成分。这意味着不仅可以分析时间曲线,还可以详细分析与油品稀释过程相关的化学成分。

亮点

  • 适用于柴油和汽油发动机
  • 几分钟内完成快速测量
  • 检测限低于 0.2 % 稀释度
  • 连续采油并返回油盘
  • 省时、安装和操作简单
  • 将服务和运营成本降至最低