CN101982771B - 汽车尾气净化器性能检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明介绍一种汽车尾气净化器性能检测系统，它包括用于连接汽车尾气排气口的输气管，在输气管上并联有若干条由截止阀、尾气净化器、空气过滤器、干燥器和流量控制器通过管道串联后构成的检测支路，各检测支路中的流量控制器的输出端均连接到排气分析仪，在排气分析仪的输出端连接有排气管；各检测支路中的截止阀的输出端连接的管道均穿过温控箱与对应的尾气净化器连接，各检测支路中的尾气净化器的输出端连接的管道均穿过冷凝器与对应的空气过滤器连接。本系统既可对多个体积较小的尾气净化器在同一条件下的催化性能进行实时比较，也可对全流量、大体积的催化反应器进行测试和性能评价，并得出真实、准确的检测结果。

Description

汽车尾气净化器性能检测系统

技术领域

本发明涉及一种汽车尾气净化器的性能检测系统，该系统主要用于对安装在汽车尾气排气口的净化器进行性能测试，并通过分析、比较得出对净化器转化效果的评价，以提高人们检测、筛选净化器时的工作效率。

背景技术

随着社会经济的发展，汽车的需求量猛增，我国汽车的年销售量已接近2000万台，同时汽车排放的尾气也成为大气的主要污染源之一。为了减少汽车尾气造成的污染，我国相继制定了严格的排放法规。其中，在车辆排气系统中安装催化净化器来降低废气中污染气体的排放是主要的解决方案之一。

现有的催化净化器通常是在净化器壳体内装入催化剂，使用时将汽车排出的尾气引入净化器内，尾气经过催化剂净化处理后再被排入空气中。目前，用于测试净化器内的催化剂性能的设备还比较缺乏，一般多采用人工配气的方式来进行性能测试，即将CO、NOx、HC等构成机动车尾气的主要有害气体，按照一定的比例通过物理控制结构配制成模拟的汽车尾气，再将模拟的汽车尾气输入到净化器内，最后通过对经净化器处理后的气体进行有害物质的含量测试，得出对净化器内催化剂活性、耐久性等性能的评价。这种传统的方式虽然能够比较精确地评价催化剂的活性、耐久性等性能，但是，人工配制的模拟汽车尾气需要配置专门的气源，对气体的流量控制要求非常严格，其管道结构和气体质量控制阀块也比较复杂，而且对气体质量纯度要求较高；加之，人工配制的模拟汽车尾气毕竟不是发动机真实的排放气体，测试结果具有一定的局限性；另外，大多数催化剂测试装置只用到了一个反应气源，这种相对单一的采样及进样系统，每次只能测试出一种催化剂在某一个工况条件下的催化性能，因此其筛选催化剂的效率非常低，一般只适合于实验室研究使用。

发明内容

本发明针对现目前还没有一套专门用于检测汽车尾气净化器性能的设备的不足，介绍一种能够同时对多个尾气净化器在同一条件下进行性能测试，而且检测效率较高的汽车尾气净化器性能检测系统。

本发明的技术方案：汽车尾气净化器性能检测系统，其特征在于，包括用于连接汽车尾气排气口的输气管，在所述输气管上并联有若干条由截止阀、尾气净化器、空气过滤器、干燥器和流量控制器通过管道串联后构成的检测支路，所述各检测支路中的流量控制器的输出端均连接到排气分析仪，在所述排气分析仪的输出端连接有排气管；所述各检测支路中的截止阀的输出端连接的管道均穿过温控箱与对应的尾气净化器连接，所述各检测支路中的尾气净化器的输出端连接的管道均穿过冷凝器与对应的空气过滤器连接；所述各条检测支路中的尾气净化器均设置于保温箱内。

本发明中，各条检测支路中的尾气净化器内可以分别配制不同的催化剂来进行性能测试，并可以采用多条检测支路同时工作的模式，由于各条检测支路在温控箱和冷凝器的作用下，催化反应的温度是相同的，这样就可以帮助人们在相同环境条件下比较测试结果的差异，从而方便快速筛选出性能更优的尾气净化器。

更优地，在所述输气管上还连接有一根排气支管，在所述排气支管上安装有溢流阀和消声器。安装排气支管的目的在于当汽车排出的尾气压力值超过设定值时，汽车尾气通过溢流阀溢出，再经消声器消声后排空。通过排气支管可以将多余的尾气排走，防止尾气流速太快造成催化反应不充分，影响检测结果，同时消声器还可以降低排气时的噪声污染。

更优地，在所述输气管上还并联有一条由截止阀、三元催化反应器、空气过滤器和气泵串联后构成的单通道检测支路，所述气泵的输出端连接排气分析仪的输入端。本发明中的单通道检测支路主要用于测试流量和体积都较大的催化反应器，进入三元催化反应器反应后的气体经空气过滤器过滤后，再由气泵抽入排气分析仪中进行测试。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的检测系统内设置了多个独立的检测通道，每个检测通道都可以分别安装连接一个尾气净化器并进行独立的性能检测，从而可以达到同时进行多个尾气净化器性能测试的目的，提高了测试、筛选的效率，而且在整个系统内，由于采用了整体式的温控箱和保温箱，因此各个检测通道的环境条件基本相同，这种在同一条件下测试所得到的测试结果更具可比性，因此检测对比后的评价结果也更直观可靠。

2、本发明中不需要复杂的配气管道和控制阀块来生成模拟的汽车尾气，而是直接采用发动机尾气作为检测介质，并利用多通道尾气分析仪进行检测结果评估，它既可以对多个体积较小的尾气净化器在同一条件下的催化性能进行实时检测、比较，也可对全流量体积较大的三元催化反应器进行实时测评，其适用范围更广，也有利于提高检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明检测系统的结构示意图。

图中，1—汽车尾气排气口，2—输气管，3—截止阀，4—温控箱，5—尾气净化器，6—冷凝器，7—空气过滤器，8—干燥器，9—流量控制器，10—排气分析仪，11—排气管，12—保温箱，13—溢流阀，14—消声器，15—加热器，16—变频散热风扇，17—半导体散热器，18—温控器，19—排气支管，20—三元催化反应器，21—气泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，汽车尾气净化器性能检测系统，包括用于连接汽车尾气排气口1的输气管2，在所述输气管2上并联有若干条由截止阀3、尾气净化器5、空气过滤器7、干燥器8和流量控制器9通过管道串联后构成的检测支路，所述各检测支路中的流量控制器9的输出端均连接到排气分析仪10，本发明中的排气分析仪10为现有技术的检测分析设备，它通过对输入的气体进行分析后，输出显示气体中各成分的比例；在排气分析仪10的输入端设有多个独立的输入接口，可以满足多条检测支路的测试需求，在所述排气分析仪10的输出端连接有排气管11，尾气经过排气管11后被排入空气中。本发明中，所述各检测支路中的截止阀3的输出端连接的管道均穿过温控箱4与对应的尾气净化器5连接，在所述温控箱4的底部设有加热器15，在所述温控箱4的顶端安装有变频散热风扇16，通过温控箱4可以对输入的汽车尾气进行恒温控制，这样可以保证输出的气体符合催化剂的反应温度要求。所述各检测支路中的尾气净化器5的输出端连接的管道均穿过冷凝器6与对应的空气过滤器7连接，在所述冷凝器6内设有半导体散热器17和用于调节半导体散热器17的温控器18，所述半导体散热器17和温控器18均采用现有技术设备，使用时在冷凝器6内储备有冷却水，通过温控器18可以控制半导体散热器17的制冷功率，而半导体散热器17则对冷凝器6内的冷却水实施降温，冷凝器6内的管道也同步被降温，从而达到给汽车尾气降温的目的。为使尾气净化器5内发生的催化反应能保持较好稳定性，本发明将各条检测支路中的尾气净化器5均设置于保温箱12内，保温箱12内可以采用程序升温的控制方式，对输入的汽车尾气进行加热升温，满足在不同温度条件下的测试工作。

    本发明中检测支路的数量配置范围为1~15条，检测支路中尾气净化器5的体积要求大于等于5 ml，若体积过小则会影响催化反应效果，造成反应不充分；若检测支路数量过多，对汽车尾气的需求量会增大，使得各支路中的气压减小，容易造成气体流速变缓，这不利于提高检测、筛选的效率。

    测试时，发动机排放的尾气经过输气管2被引入本发明的检测系统，尾气通过截止阀3分流后进入带有加热器15及变频散热风扇16的温控箱4中进行恒温控制，目的在于使输出的气体符合催化剂的反应温度要求；然后气体进入可程序升温的保温箱12中的尾气净化器进行催化反应，经过催化反应后的气体进入冷凝器6中，通过半导体散热片17和温控器18进行冷却降温，气体再依次经过空气过滤器7除杂质、干燥器8干燥、流量控制器9控制流量后进入多通道的排气分析仪10上的对应通道进行检测，检测后的气体通过排气管11排空，排气分析仪10将检测结果输出显示。

    参见图1，在所述输气管2上还连接有一根排气支管19，在所述排气支管19上安装有溢流阀13和消声器14，排气支管19的一端连接输气管2，另一端与排气管11连接。当汽车尾气压力超过设定值时，溢流阀13将被打开，尾气通过排气支管19排空，而且由于消声器14的作用，溢出气体的噪声也能被控制在较小范围。

参见图1，在所述输气管2上还并联有一条由截止阀3、三元催化反应器20、空气过滤器7和气泵21串联后构成的单通道检测支路，所述气泵21的输出端连接排气分析仪10的输入端。所述单通道检测支路的作用在于测试流量和体积都较大的催化反应器，在使用单通道检测支路进行测试时，为保证进入通道的气体流量，需要暂时关闭其余检测支路的截止阀，汽车尾气经单通道检测支路上的截止阀3后进入三元催化反应器20进行催化反应，然后在气泵21作用下进入空气过滤器7除尘，再经排气分析仪10检测后排空。

    本发明的检测系统既可对多个体积较小的尾气净化器在同一条件下的催化性能进行实时比较、检测，达到提高催化剂筛选效率的目的，也可对全流量、大体积的三元催化反应器进行测试和性能评价，并得出真实、准确的检测结果。

Claims (5)

1.汽车尾气净化器性能检测系统，其特征在于，包括用于连接汽车尾气排气口（1）的输气管（2），在所述输气管（2）上并联有若干条由截止阀（3）、尾气净化器（5）、空气过滤器（7）、干燥器（8）和流量控制器（9）经管道串联后构成的检测支路，所述各检测支路中的流量控制器（9）的输出端均连接到排气分析仪（10），在所述排气分析仪（10）的输出端连接有排气管（11）；所述各检测支路中的截止阀（3）的输出端连接的管道均穿过温控箱（4）与对应的尾气净化器（5）连接，所述各检测支路中的尾气净化器（5）的输出端连接的管道均穿过冷凝器（6）与对应的空气过滤器（7）连接；所述各条检测支路中的尾气净化器（5）均设置于保温箱（12）内；

    在所述输气管（2）上还并联有一条由截止阀（3）、三元催化反应器（20）、空气过滤器（7）和气泵（21）串联后构成的单通道检测支路，所述气泵（21）的输出端连接排气分析仪（10）的输入端。

2.根据权利要求1所述的汽车尾气净化器性能检测系统，其特征在于，在所述温控箱（4）的底部设有加热器（15），在所述温控箱（4）的顶端安装有变频散热风扇（16）。

3.根据权利要求1所述的汽车尾气净化器性能检测系统，其特征在于，在所述冷凝器（6）内设有半导体散热器（17）和用于调节半导体散热器（17）的温控器（18）。

4.根据权利要求1所述的汽车尾气净化器性能检测系统，其特征在于，在所述输气管（2）上还连接有一根排气支管（19），在所述排气支管（19）上安装有溢流阀（13）和消声器（14）。

5.根据权利要求1所述的汽车尾气净化器性能检测系统，其特征在于，所述尾气净化器（5）的体积大于等于5 ml。

Images