JPS6024285B2

JPS6024285B2 - エンジンオイル消費量の計測方法

Info

Publication number: JPS6024285B2
Application number: JP10842077A
Authority: JP
Inventors: 多賀男遠藤; 惟男米田; 宏江原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1977-09-09
Filing date: 1977-09-09
Publication date: 1985-06-12
Also published as: JPS5442541A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は自動車等の運転時におけるエンジンオイルの
消費量を計測する方法に関するものである。

例えば自動車用のレシプロヱンジンにおいては、エンジ
ンオイルがピストンリングとシリンダ壁との間から漏れ
て熱嫁室側に侵入したり、バルフシールから漏れて燃焼
室内に侵入したりする。

また、自動車用のロータリヱンジンにおいてはシールリ
ングとサイドハウジング面との間から漏れて燃焼室内に
侵入する。このようにして侵入したエンジンオイルは燃
焼室室内で燃焼して消費される。このエンジンオイルの
消費量を計測するための従釆の一般的な方法は、走行前
のオイル量をエンジンオイルパンの油面しベルを測定す
るか、運転前に新規に全量量の知れたオイルを投入し、
運転後、同様に油面しベルを測定するか、オイルを抜き
取ってその全軍量を計り、運転前の値から運転後の値を
差し引いた値を走行距離で除してオイル消費量を求めて
いた。

しかしながら、このような方法では計測のためにかなり
長時間の運転が必要であり、またオイルはエンジン内の
各部に附着することからデータの再現性が悪く、極めて
大ざっぱなデータしか得られず、また、運転条件毎、特
に加速、減速等の運転条件毎の消費量や、気筒毎の消費
量を求めることはできなかった。

このような理由から、従来の計測方法では計測精度、解
析能力、計測能率等の点で難点があり、エンジンオイル
の消費量過多等の問題に対しても十分な原因究明ができ
ない場合があった。

さらに、研究室段階では放射性物質をオイルに添加し、
排気中の放射性物質濃度をガイガー計数器によって測定
することによりオイルの消費量を計測する方法も行なわ
れているが、放射性物質の取扱いには専門家を必要とし
、汎用性に欠けていて工場のベンチテストなどには実施
することが困難であった。

この発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであ
って、エンジン全体又は気筒ごとのエンジンオイル消費
量を簡単且つ迅速に、しかも正確に再現性よく、工場の
ベンチテストなどで計測できるようにすることを目的と
する。そのため、エンジンを無硫黄又は既知硫黄濃度の
燃料によつ運転し、エンジンオイル中に含有されるか又
は作意的に添加した硫黄分が、エンジンオイルの消費に
伴って排気とともに排出されるとき、その硫黄濃度を検
出すると共に、そのエンジンの排気を定容量サンプリン
グ装置を介して空気と混合して放出させ、その混合ガス
の流量と該性容量サンプリング装置における排気の希釈
率から排気の流量を検出し、その検出された硫黄濃度と
排気と硫黄の比重章とから排気とともに排出された硫黄
の重量を算出して、その硫黄分の重量によってエンジン
オイルの消費量を知るようにしたエンジンオイル消費量
の計測方法を提供するものである。以下、添付図面によ
ってこの発明の実施例を説明する。

第１図はこの発明によってエンジンオイルの消費量を計
測する方法を実施するための一例装置のブロック構成図
である。１は４気筒エンジンで、なるべく無硫黄燃料（
例えばィソオクタンガソリン）で運転することが望まし
いが、極低硫黄又は既知硫黄濃度の燃料で運転してもよ
く、その場合には後述する演算回路において補正が必要
となる。

エンジンオイルとしては硫黄分析計の感度に応じた硫黄
分、例えばジ・夕一シヤリブチルジ・サルフアイド（
ＤｉｔｅｔｉａｒｙＢｕｔｙＩＤｉｓｕｌｆｉｄｅ）
を添加するか、もしくは適切な硫黄含有率を有するエン
ジンオイルを注油する。

エンジン１の排気は排気管２からマフラー３を通過した
後三方切換弁４を介して連結管５を適ってＣＶＳ（定容
量サンプリング）装置１川こ供給されるか、又は三方切
換弁４が切換えられた場合には放出管６及び触媒コンバ
ータ６ａを通って大気中に放出される。

一方、各気筒毎の排気は夫々排気管７ａ〜７ｄを通って
、各切換弁８ａ〜８ｄを有するサンプリング弁装置８に
よって選択された１個乃至３個の気筒の排気のみが連結
管５ａ及び５を介してＣＶＳ装置１０に供給される。

このときには残りの気筒の排気は、排気管２を通り、後
述するように切換弁４が切換わるため放出管６を通って
大気中に放出される。９は弁制御器で、三方切換弁４及
びサンプリング弁装置８を制御するものであって、全気
筒によるエンジンオイルの総消費量を計測する場合には
サンプリング弁菱鷹８の各切換弁８ａ〜８ｄを全排気管
２に導かれるように切換弁え、三方切換弁４は排気管２
と連結管５とを蓮通させる。

また、各気筒毎のエンジンオイル消費量を計測しようと
する場合には、三方切換弁４を、排気管２と放出管６と
を運薄させるように切換え、切換弁８ａ〜８ｄのうち計
測しようとする気筒に対応する１個乃至３個のみをそこ
からの排気が連結管５ａに導かれるように切換える。

このようにすれば計測しようとする気筒の排気のみが連
結管５ａ及び５を介してＣＶＳ装置１０に供給され、他
の気筒の排気は排気管２、放出管６、触媒コンパ−夕６
ａを通って大気中に放出される。排気中の硫黄濃度は連
結管５から分岐した抽出管５ｂを介して導かれた排気を
硫黄分析計１１によって分析することにより、脚の単位
で求められる。

記録器１２はこの硫黄濃度を経済的に記録するものであ
るが、この記録は本発明において参考的なものである。
すなわち、エンジン１を路上走行条件を再現した走行パ
ターン、例えば第２図に実線■〜■で示すような１０モ
ード運転を行った場合、記録器１２によって記録される
硫黄濃度は同図に点線で示すようにする。

この発明は上記のようにして、連結管５から分岐した抽
出管５ｂに連結された硫黄分析計１１により排気の硫黄
濃度Ｓ（胸）を測定すると共に、距離Ｌ（物）を検出し
、測定時間間隔ｔに相当する走行時間における排気の総
量（連結管５を流れる排気の全量）Ｖ（〆）を測定し、
次式の演算を行なうことにより、例えば走行距離１物当
りの排出硫黄重量Ｓｍ（夕／ゆ）を算出するようにした
ものである。

Ｓｍ（夕／仇）＝Ｖ（汝）×Ｓ（跡）×ｙｓ（夕／〆）
÷Ｌ（舷）……・・・【１’上式でｙｓは硫黄の比重量
を表わすものである。

しかしながら、排気の総流量Ｖ（め）を直接測定するこ
とは困難なので、第１図に示す実施例では排気の容量す
なわち総流量を求めるためにＣＶＳ（定容量サンプリン
グ）装置１０を用いている。このＣＶＳ装置１川こおけ
る空気と排気との混合ガスは１回転当りの容量Ｖｏ（で
／ｒｅｖ）なる容積型ポンプ、例えばべーンポンプによ
って、空気吸入口１０ａから空気を、また、連結管５か
ら緋の全量を吸入し、空気と排気が浪合されて放出口１
０ｂから放出され、このべーンポンプの回転数Ｎによっ
てこの混合ガスの流量Ｖｍｉｘ＝Ｖ。

×Ｎ（め）＼が求められ、この場合に混
合気中の排気濃度、すなわち希釈率が排気の総量Ｖ（〆
）を代表するものである。そこで、この排気の希釈率を
求めるために、抽出管５ｂに連結された高濃度Ｃ０２計
１３によってＣＶＳ装置の入口、すなわち、排気のみに
ついてその代表成分として炭酸ガス（Ｃ０２）の濃度（
これをＡ％とする）を測定すると共に、低濃度Ｃ０２計
１４によってＣＶＳ装置の出口、すなわち希釈された排
気の炭酸ガス（Ｃ０２）濃度（これをＢ％とする）を測
定し、希釈率演算器１５によってＢ／Ａを演算して希釈
率ｎを求めることができる。

因みに、希釈率は略０．１程度である。このようにして
測定された混合ガスの総流量Ｖｍｉｘ（この場合はポン
プ回転速度Ｎ）、希釈率ｎ、ＣＶＳ装置の入口における
硫黄濃度Ｓ（跡）、及び硫黄の比重量ｙｓ、走行距離計
１７によってエンジン回転速度や変速位置を基に設定間
隔毎に演算される走行距離Ｌ〈肋）等のデータによって
硫黄排出重演算器１６は次の演算行って各時点毎に走行
距離１柵当りの排出硫黄重量Ｓｍを算出する。Ｓｍ（夕
／舷）＝Ｖｍｉｘ（杖）×Ｓ（肌）×ｙｓ（夕／〆）×
ｎ÷Ｌ（舷）……【２’この排出硫黄重量Ｓｍをそのま
まデータ１８として表示又は記録し、この記録値を既知
硫黄含有量率で除することにより正確なエンジンオイル
消費量を知ることができ、さらにこれらの積算又は積分
重量を積算走行距離で除し、それを既知硫黄含有率で除
すれば、全走行距離における平均ェンジンオィル消費量
を求めることができる。

１９は以上の演算を自動的にこなうオイル消費量演算器
である。なお、ガソリン等の燃料中に硫黄分が含まれて
いる場合には硫黄排出重量演算器１６による【１１式又
は｛２）式の演算の際に燃料流量との関連においてその
分だけ硫黄濃度Ｓ（跡）の値を補正する必要がある。

また、希釈率演算器１５、硫黄排出重量演算器１６、オ
イル消費量演算器１９は、例えば演算処理を行なう中央
処理装置ＣＰＵと記憶装置ＲＡＭ及びＲＯＭがワンチッ
プに収納されたマイクロコンピュータを使用すれば極め
て簡単にしかも小型にワンチップで行なうことが可能で
ある。弁制御器９によって三方切換弁４及びサンプリン
グ弁装置８を制御し、各気筒毎の排気ガスを連結管５ａ
を介して連結管５に送ることによって各気筒毎のエンジ
ンオイル消費量を計測することもできる。以上述べたよ
うに、この発明の方法によれば、いかなる運転条件でも
エンジンオイル消費量と正確な相関関係のある排気ガス
中の排出硫黄分重量の瞬時値、連続値を測定記録でき、
また、それにより、運転モード‘こよる走行距離当りの
エンジンオイル消費量を測定、記録することもできる。

その計測時間は短時間で済み、データの再現性、信頼性
が著しく向上する。また、エンジン全体のオイル消費量
のみならず、各気筒毎の消費量を計測することも可能で
ある。これによって、エンジンオイル消費量過多等の問
題に対する原因究明や対策に貢献すること極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック構成図、第２
図は１０モード運転及びその際の排気中の硫黄濃度（肌
）との関係を示す線図である。１・・・エンジン、２・・・排出管、３・・・マフラー
、４・・・三方切襖弁、５，５ａ…連結管、５ｂ・・・
抽出管、６・・・放出管、７ａ，７ｂ，７ｃ…排気管、
８・・・サンプリング弁装置、９・・・弁制御器、１０
…ＣＶＳ装置、１１・・・硫黄分析計、１２・・・記録
器、１３・・・高濃度Ｃ０２計、１４・・・低濃度Ｃ０
２計、１５・・・希釈率演算器、１６…硫黄排出重量演
算器、１７・・・走行距離計、１９・・・オイル消費量
演算器。第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】１エンジを無硫黄又は既知硫黄濃度の燃料によつて運
転し、エンジンオイル中に含有されるか又は添加した硫
黄分が、エンジンオイルの消費に伴つて排気とともに排
出されるとき、その硫黄分の濃度を検出すると共に、前
記エンジンの排気を定容量サンプリング装置を介して空
気と混合して放出させ、その混合ガスの流量と該定容量
サンプリング装置における排気の希釈率から排気の流量
を検出し、その検出された硫黄濃度と排気の流量と硫黄
の比重量とから前記硫黄分の重量を算出し、この硫黄分
の重量によつてエンジンオイルの消費量を知るエンジン
オイル消費量の計測方法。２排気の希釈率を、定容量サンプリング装置内のＣＯ
＿２濃度とエンジン排気出口におけるＣＯ＿２濃度との
比によつて求める特許請求の範囲第１項記載のエンジン
オイル消費量の計測方法。