JP2009203834A - エンジンオイル消費量測定方法、エンジンオイル消費量測定装置、およびエンジンオイル消費量測定プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オイル消費量測定方法は、二酸化硫黄検知管を用い、排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度S0を測定する工程と、燃料にエンジンオイルを混合してなる混合燃料を供給し、二酸化硫黄検知管を用いて、排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度S1を測定する工程と、下記算出式(1)および(2)に基づいてオイル消費量を算出する算出工程と、を備える。消費量={(S0−g)/(S1−S0+g)}・G・R・・・(1)g=(S1−S0)/(α―1)・・・(2)ただし、G:使用された混合燃料の量、R:混合燃料におけるエンジンオイルの混合率、g:燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度、α:(混合燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)/(燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)である。
【選択図】図4
Description
エンジンオイル消費量={(S0−g)/(S1−S0+g)}・G・R ・・・(1)
g=(S1−S0)/(α―1) ・・・(2)
ただし、
G:第2の測定工程において使用された混合燃料の量、
R:前記混合燃料における前記エンジンオイルの混合率、
S0:第1の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度、
S1:第2の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度、
g:前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度、
α:(前記混合燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)/(前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)、
である。
前記二酸化硫黄検知管を流れる排気ガスの流量を測定する流量測定器と、燃料を供給して前記エンジンを駆動し、前記検知管フォルダに配置された二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第1の測定と、前記燃料に前記エンジンオイルを混合してなる混合燃料を供給して前記エンジンを駆動し、前記検知管フォルダに配置された他の二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第2の測定と、が行われた後に、前記第2の測定工程において使用された混合燃料の量G、前記混合燃料における前記エンジンオイルの混合率R、前記第1の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度S0、前記第2の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度S1、およびα=(前記混合燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)/(前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)が入力され、前記算出式(1)および(2)に基づいてエンジンオイル消費量を算出する演算装置と、を備えたエンジンオイル消費量測定装置である。
(測定装置1の構成)
まず、図1を参照しながら、本発明を実施した一例であるエンジンオイル消費量の測定装置1の構成について説明する。なお、図1では、エンジン2単体を描画しているが、エンジン2は、例えば、自動二輪車などの車両に搭載されていてもよい。また、エンジン2は、据え置き型装置に組み込まれていてもよい。
図2は、未使用の二酸化硫黄検知管22の平面図である。図2に示すように、二酸化硫黄検知管22は、両端が溶封されたアンプルである。二酸化硫黄検知管22内には、封入材22dおよび22e間に検知剤22fが封入されている。検知剤22fは、検知しようとするガス(二酸化硫黄)と接触すると、反応して変色する。検知剤22fが封入されている部分には、目盛り22gが印刷されている。
SO2+I2(青紫色)+2H2O → 2HI(白色)+H2SO4 ・・・・・(3)
次に、図4を参照しながら、測定装置1を用いたエンジンオイル消費量の測定方法について説明する。
LOC={(S0−g)/(S1−S0+g)}・G・R ・・・(1)
g=(S1−S0)/(α―1) ・・・(2)
ただし、
LOC:エンジンオイル消費量(g/h)
G:第2の測定工程において使用された混合燃料の量(g/h)、
R:前記混合燃料における前記エンジンオイルの混合率、
S0:第1の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度(ppm)、
S1:第2の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度(ppm)、
g:前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度(ppm)、
α:(前記混合燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)/(前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)、
である。
上述したように、本実施形態に係るエンジンオイル消費量の算出方法においては、標準燃料を使用したときの排気ガス中の二酸化硫黄濃度と、混合燃料を使用したときの排気ガス中の二酸化硫黄濃度とを用いる。その理由は、エンジンオイルだけでなく燃料自体にも硫黄成分が含まれている場合があり、この燃料自体に含まれる硫黄成分に起因する測定誤差を少なくし、測定精度を向上させるためである。
本実施形態によれば、燃料自体から発生する二酸化硫黄の影響をも考慮するので、エンジンオイル消費量をより高精度に測定することができる。本実施形態によれば、燃料自体から発生する二酸化硫黄の濃度が未知であっても、エンジンオイル消費量を精度良く測定することが可能である。燃料自体から発生する二酸化硫黄の濃度が比較的大きい場合には、本実施形態の効果は特に顕著に発揮されることになる。
上記実施形態1では、二酸化硫黄検知管22を一本のみセット可能な測定装置1について説明した。ただし、本発明はこの構成に限定されない。例えば、測定装置は、複数の検知管がセット可能なものであってもよい。具体的には、測定装置は、例えば2本〜5本程度の数の検知管がセット可能なものであってもよい。本実施形態2では、3本の検知管がセット可能な測定装置1aについて、図7を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態2の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
本実施形態においても、実施形態1と略同様にしてエンジンオイル消費量を測定する(図4参照)。ただし、本実施形態では、第1の測定および第2の測定の際に、図8に示すように、妨害ガスの影響を考慮した補正を適宜行う。
本実施形態2に係る測定装置1aでは、複数の検知管フォルダ21、41、61が設けられている。このため、測定装置1aに対して複数の検知管を一度にセットして、測定を行うことができる。よって、必要に応じて複数種類のガスの濃度を一度に測定することができる。その結果、測定装置1aによれば、エンジンオイル消費量の算出と共に、排気ガスの他の成分測定も同時に行うことができる。例えば、測定装置1aによれば、二酸化硫黄の濃度測定と共に妨害ガスの濃度測定も同時に行うことができる。
上記実施形態1および2では、測定装置を操作する人が、自ら、又は測定装置とは別の演算装置を用いて、エンジンオイル消費量を算出する例について説明した。ただし、本発明は、これに限定されない。例えば、測定装置は、エンジンオイル消費量の算出を行う演算部(算出部)を有していてもよい。本実施形態では、図9に示すように、演算部50を有する測定装置1bを例に挙げて説明する。なお、本実施形態の説明において、図4および図8を上記実施形態2と共通に参照する。また、本実施形態の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1および2と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
前記実施形態1では、測定装置1の準備を行った後に、二酸化硫黄検知管22を用いてエンジンオイル消費量の測定をすぐに行う例について説明した。ただし、本発明はこれに限定されない。例えば、測定装置1の準備を行った後に、二酸化窒素を検知する二酸化窒素検知管を用いて二酸化窒素の濃度が所定の濃度以下であることを確認してから、ステップS3およびS5の測定を行うようにしてもよい。
本明細書において、検知管の「妨害ガス」とは、検知管が検知しようとするガスの検知を妨げるガスをいう。言い換えれば、「妨害ガス」とは、そのガスが存在することで、検知管が検知しようとするガスの測定値が不正確となるガスをいう。妨害ガスとしては、例えば、検知管の試薬に反応し、検知管を変色させるガスなどが挙げられる。なお、「妨害ガス」は「干渉ガス」とも呼ばれることがある。
2 エンジン
3 排気ガス導入経路
4 排気ガス排出経路
13 流量変化抑制機構
14 絞り機構
15 チャンバ
21、41、61 検知管フォルダ(フォルダ部)
22 二酸化硫黄検知管
28 ポンプ
30 流量積算計(流量測定器)
42 妨害ガス検知管
100 コンピュータ
101 第1の入力手段
102 第2の入力手段
103 混合燃料量入力手段
104 混合率入力手段
105 濃度比率入力手段
106 算出手段
Claims (12)
- エンジンオイルによって潤滑されたエンジンのエンジンオイル消費量測定方法であって、
燃料を供給して前記エンジンを駆動し、二酸化硫黄を検知する二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第1の測定工程と、
前記燃料に前記エンジンオイルを混合してなる混合燃料を供給して前記エンジンを駆動し、二酸化硫黄を検知する二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第2の測定工程と、
下記算出式(1)および(2)に基づいてエンジンオイル消費量を算出する算出工程と、
を備えたエンジンオイル消費量測定方法。
エンジンオイル消費量={(S0−g)/(S1−S0+g)}・G・R ・・・(1)
g=(S1−S0)/(α―1) ・・・(2)
ただし、
G:第2の測定工程において使用された混合燃料の量、
R:前記混合燃料における前記エンジンオイルの混合率、
S0:第1の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度、
S1:第2の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度、
g:前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度、
α:(前記混合燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)/(前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)、
である。 - 前記第1および第2の測定工程において、二酸化硫黄の濃度の測定と共に、前記エンジンの排気ガスに含まれる前記二酸化硫黄検知管の妨害ガスの濃度を測定し、
前記第1および第2の測定工程において測定された二酸化硫黄濃度を前記測定された妨害ガスの濃度に基づいて補正する補正工程をさらに備えた、
請求項1に記載のエンジンオイル消費量測定方法。 - 前記第1および第2の測定工程において、二酸化硫黄の濃度の測定と共に、前記エンジンの排気ガスに含まれる前記二酸化硫黄検知管の妨害ガスの濃度を測定し、
前記測定された妨害ガス濃度が、予め定められた基準濃度より高いときは、前記算出工程を中止する、
請求項1に記載のエンジンオイル消費量測定方法。 - 前記第1および第2の測定工程の少なくとも一つは、前記エンジンを実質的に最高速で回転させた状態で行う、
請求項1に記載のエンジンオイル消費量測定方法。 - エンジンオイルによって潤滑されたエンジンのエンジンオイル消費量測定装置であって、
二酸化硫黄を検知する二酸化硫黄検知管が配置される検知管フォルダと、
前記エンジンと前記二酸化硫黄検知管の一方側とを接続し、前記二酸化硫黄検知管に前記エンジンの排気ガスを導入する排気ガス導入経路と、
前記二酸化硫黄検知管を流れる排気ガスの流量を測定する流量測定器と、
燃料を供給して前記エンジンを駆動し、前記検知管フォルダに配置された二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第1の測定と、前記燃料に前記エンジンオイルを混合してなる混合燃料を供給して前記エンジンを駆動し、前記検知管フォルダに配置された他の二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第2の測定と、が行われた後に、前記第2の測定工程において使用された混合燃料の量G、前記混合燃料における前記エンジンオイルの混合率R、前記第1の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度S0、前記第2の測定工程において検出された二酸化硫黄の濃度S1、およびα=(前記混合燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)/(前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度)が入力され、下記算出式(1)および(2)に基づいてエンジンオイル消費量を算出する演算装置と、
を備えたエンジンオイル消費量測定装置。
エンジンオイル消費量={(S0−g)/(S1−S0+g)}・G・R ・・・(1)
前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度g=(S1−S0)/(α―1) ・・・(2) - 前記二酸化硫黄検知管を流れる排気ガスの流量変化を抑制する流量変化抑制機構をさらに備えた、
請求項5に記載のエンジンオイル消費量測定装置。 - 前記流量変化抑制機構は、前記排気ガス導入経路に配置されている、
請求項6に記載のエンジンオイル消費量測定装置。 - 前記排気ガス導入経路に配置された絞り機構と、前記排気ガス導入経路に配置されたチャンバとを含む流量変化抑制機構をさらに備えた、
請求項5に記載のエンジンオイル消費量測定装置。 - 前記検知管フォルダは、前記二酸化硫黄検知管を含む複数本の検知管がセット可能な複数のフォルダ部を含み、
前記排気ガス導入経路は、前記複数のフォルダ部にセットされた複数本の検知管のそれぞれに排気ガスを導入する、
請求項5に記載のエンジンオイル消費量測定装置。 - 前記複数本の検知管は、前記二酸化硫黄検知管の妨害ガスを検知する妨害ガス検知管を含む、
請求項9に記載のエンジンオイル消費量測定装置。 - 前記二酸化硫黄検知管に接続され、前記二酸化硫黄検知管からの排気ガスを排出する排気ガス排出経路と、
前記排気ガス排出経路に配置され、前記二酸化硫黄検知管からの排気ガスを吸引するポンプと、をさらに備えた、
請求項5に記載のエンジンオイル消費量測定装置。 - エンジンオイルによって潤滑されたエンジンのエンジンオイル消費量を測定するエンジンオイル消費量測定プログラムであって、コンピュータを、
燃料を供給して前記エンジンを駆動し、二酸化硫黄を検知する二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第1の測定が行われた後、当該二酸化硫黄濃度の値S0が入力される第1の入力手段と、
前記燃料に前記エンジンオイルを混合してなる混合燃料を供給して前記エンジンを駆動し、二酸化硫黄を検知する二酸化硫黄検知管を用いて、前記エンジンの排気ガスに含まれる二酸化硫黄の濃度を測定する第2の測定が行われた後、当該二酸化硫黄濃度の値S1が入力される第2の入力手段と、
前記第2の測定において使用された混合燃料の量Gが入力される混合燃料量入力手段と、
前記混合燃料における前記エンジンオイルの混合率Rが入力される混合率入力手段と、
前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度に対する、前記混合燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度の比率αが入力される濃度比率入力手段と、
下記算出式(1)および(2)に基づいてエンジンオイル消費量を算出する算出手段と、
として機能させるためのエンジンオイル消費量測定プログラム。
エンジンオイル消費量={(S0−g)/(S1−S0+g)}・G・R ・・・(1)
前記燃料が燃焼することによって発生する二酸化硫黄の濃度g=(S1−S0)/(α―1) ・・・(2)
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