CN108572078A - 一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，包括台架试验台组、稀释部、分析部和控制部；台架试验台组包括第一试验台和第二试验台，第一试验台、第二试验台分别通过第一连接管分别与主排气管和稀释部相连接，第一连接管和第二连接管上均设置有控制阀、加热系统和温度传感器；稀释部包括稀释腔、空气管、混合管、空气滤清器、文丘里混合器和空气泵，第一连接管和第二连接管穿入稀释腔内，分析部与混合管相连接，分析部包括气体分析仪和颗粒数量分析仪；控制部包括电子控制单元和主机。本装置实现两个台架试验台与全流式稀释系统的连接，能够迅速来回切换，极大程度的减缓对设备的需求紧迫状态，提升设备的利用效率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机检测设备领域，具体涉及一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统。
背景技术
随着传统燃油汽车保有量的快速增长，传统燃油发动机的排气污染已成为地球大气环境污染的重要来源。特别是发动机排气中的氮氧化物和细微颗粒物排放，是引起雾霾天气以及光化学烟雾的重要原因，鉴于此，各国相继出台了限制汽车尾气排放的法规，来限制尾气中有害物质的排放量。
在现有的发动机排气成分测量技术中：全流稀释定容取样系统，即：CVS(ConstantVolume Sampler)，在欧洲、美国、日本和我国，一直都作为排放法规测试的标准测量取样方法，因此CVS的排放检测设备已成为各大发动机企业的标准配置。
通常情况下，由于CVS的设备过于庞大，大多数厂家都是将CVS固定安装于某一台架，这必将使得需要测试的发动机必须根据台架测功机的扭矩量程来进行适配，与此同时，在发动机上下台架的时间以及预热所占用的时间会导致整体的设备利用效率低下。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，包括台架试验台组、与所述台架试验台组通过管路连接的稀释部、与所述稀释部连接的分析部和用于控制设备的控制部；
所述台架试验台组包括分别配置有发动机测功机的第一试验台和第二试验台，所述第一试验台通过第一连接管分别与主排气管和稀释部相连接，所述第二试验台通过第二连接管分别与主排气管和稀释部相连接，所述第一连接管和所述第二连接管上均设置有控制阀、加热系统和温度传感器；
所述稀释部包括具有中空结构的稀释腔，所述稀释腔的一端设置有空气管，另一端设置有混合管，所述空气管上设置有空气滤清器，所述混合管上设置有文丘里混合器和空气泵，所述第一连接管和所述第二连接管穿入所述稀释腔内且末端平行于所述空气管和所述混合管；
所述分析部与所述混合管相连接，所述分析部包括气体分析仪和颗粒数量分析仪；
所述控制部包括与所述控制阀、所述加热系统、所述温度传感器电连接的电子控制单元，所述电子控制单元与主机通信连接。
进一步地，所述第一试验台配置的发动机测功机与所述第二试验台配置的发动机测功机的测量范围不同。
进一步地，所述第一试验台与所述主排气管之间的所述第一连接管上设置有第一控制阀，所述第一试验台与所述稀释部之间的所述第一连接管上设置有第二控制阀，所述第二试验台与所述主排气管之间的所述第二连接管上设置有第三控制阀，所述第二试验台与所述稀释部之间的所述第二连接管上设置有第四控制阀，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀均与所述电子控制单元电连接。
进一步地，所述加热系统包括第一电热丝和第二电热丝，所述第一电热丝位于所述第一试验台与所述稀释部之间的所述第一连接管的外壁上，所述第二电热丝位于所述第二试验台与所述稀释部之间的所述第二连接管的外壁上。
进一步地，所述第一连接管和所述第二连接管的外壁包覆有隔热阻燃材料，所述隔热阻燃材料将所述第一电热丝、所述第二电热丝和所述温度传感器包覆在内。
进一步地，所述温度传感器分别设置在所述第一连接管与所述稀释腔的衔接部位和所述第二连接管与所述稀释腔的衔接部位。
进一步地，所述文丘里混合器设置在所述空气泵靠近所述稀释腔的一侧。
进一步地，所述第一电热丝和所述第二电热丝均与所述电子控制单元电连接。
进一步地，所述温度传感器为贴片式温度传感器。
进一步地，所述控制系统包括主机，所述主机用于控制所述控制阀、所述加热系统、所述温度传感器。
有益效果：
本发明的实施例中提供了一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，可通过测量范围彼此互补的两个发动机测功机台架试验台共用全流式稀释系统的方式，将管路的布置与管路中的控制阀用电子信号予以控制，实现两个两个台架试验台与全流式稀释系统的连接能够迅速来回切换，可以利用好台架试验台安装和拆卸以及不同试验项目的衔接时间，极大程度的减缓对设备的需求紧迫状态，提升设备的利用效率。
附图说明
图1是本发明一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统的实施例的结构示意图；
图2是本发明一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统的实施例的第一连接管的部分结构示意图；
图3是本发明一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统的实施例的稀释部的结构示意图。
其中：1-第一试验台；2-第二试验台；3-第一连接管；4-第二连接管；5-第一控制阀；6-第二控制阀；7-第三控制阀；8-第四控制阀；9-第一电热丝；10-第二电热丝；11-温度传感器；12-空气管；13-空气滤清器；14-稀释腔；15-混合管；16-隔热阻燃材料；17-文丘里混合器；18-空气泵；19-分析部；20-主机；21-电子控制单元；22-主排气管。
具体实施方式
下面详细介绍本发明技术方案。
实施例1
如图1-3所示，一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，包括台架试验台组、与所述台架试验台组通过管路连接的稀释部、与所述稀释部连接的分析部19和用于控制设备的控制部；
所述台架试验台组包括分别配置有发动机测功机的第一试验台1和第二试验台2，所述第一试验台1通过第一连接管3分别与主排气管22和稀释部相连接，所述第二试验台2通过第二连接管4分别与主排气管22和稀释部相连接，所述第一连接管3和所述第二连接管4上均设置有控制阀、加热系统和温度传感器11；
所述稀释部包括具有中空结构的稀释腔14，所述稀释腔14的一端设置有空气管12，另一端设置有混合管15，所述空气管12上设置有空气滤清器13，所述混合管15上设置有文丘里混合器17和空气泵18，所述第一连接管3和所述第二连接管4穿入所述稀释腔14内且末端平行于所述空气管12和所述混合管15；
所述分析部19与所述混合管15相连接，所述分析部19包括气体分析仪和颗粒数量分析仪；
所述控制部包括与所述控制阀、所述加热系统、所述温度传感器11电连接的电子控制单元21，所述电子控制单元21与主机20通信连接。
进一步地，所述第一试验台1和所述第二试验台2分别设置功率和转速测量范围彼此互补的发动机测功机。
更进一步地，所述的彼此互补为测量范围不同，且两个不同的测量范围相加为总体测量范围，即两个不同的测量范围在总体测量范围内互补。
优选地，本实施例中所述第一试验台1配置测量范围在6L以下的发动机测功机，所述第二试验台2配置测量范围在6L至13L的发动机测功机。
进一步地，所述第一连接管3和所述第二连接管4从所述稀释腔14的侧壁垂直穿入所述稀释腔14内，且端部转向后平行于所述空气管12和所述混合管15，即与稀释腔14内气体流动方向平行。
进一步地，所述第一连接管3通过三通与所述第一试验台1的排气歧管相连接，所述第二连接管4通过三通与所述第二试验台2的排气歧管相连接。
进一步地，所述温度传感器11的数量为两个，分别设置在所述第一连接管3与所述稀释腔14的衔接部位和所述第二连接管4与所述稀释腔14的衔接部位。
进一步地，所述气体分析仪和所述颗粒数量分析仪用于对气体进行检测。
进一步的，所述第一控制阀5、所述第二控制阀6、所述第三控制阀7、所述第四控制阀8、所述加热系统、所述温度传感器11通过信号通讯线缆与所述电子控制单元21相连。
进一步地，所述稀释部为全流式稀释系统。
进一步地，所述空气管12与外界大气相通。
进一步地，所述电子控制单元21包括信号转换模块，所述信号转换模块用于将数字信号转换为模拟信号。
所述第一试验台1配置的发动机测功机与所述第二试验台2配置的发动机测功机的测量范围不同。
所述第一试验台1与所述主排气管22之间的所述第一连接管3上设置有第一控制阀5，所述第一试验台1与所述稀释部之间的所述第一连接管3上设置有第二控制阀6，所述第二试验台2与所述主排气管22之间的所述第二连接管4上设置有第三控制阀7，所述第二试验台2与所述稀释部之间的所述第二连接管4上设置有第四控制阀8，所述第一控制阀5、所述第二控制阀6、所述第三控制阀7和所述第四控制阀8均与所述电子控制单元21电连接。
进一步地，所述第一控制阀5、所述第二控制阀6、所述第三控制阀7和所述第四控制阀8为电控蝶阀。
更进一步地，所述第一控制阀5、所述第二控制阀6、所述第三控制阀7和所述第四控制阀8与所述电子控制单元21电连接，通过所述第一控制阀5、所述第二控制阀6、所述第三控制阀7和所述第四控制阀8的开闭，实现发动机尾气流向的调整。
所述加热系统包括第一电热丝9和第二电热丝10，所述第一电热丝9位于所述第一试验台1与所述稀释部之间的所述第一连接管3的外壁上，所述第二电热丝10位于所述第二试验台2与所述稀释部之间的所述第二连接管4的外壁上。
所述第一连接管3和所述第二连接管4的外壁包覆有隔热阻燃材料16，所述隔热阻燃材料16将所述第一电热丝9、所述第二电热丝10和所述温度传感器11包覆在内。
所述温度传感器11分别设置在所述第一连接管3与所述稀释腔14的衔接部位和所述第二连接管4与所述稀释腔14的衔接部位。
所述文丘里混合器17设置在所述空气泵18靠近所述稀释腔14的一侧。
所述第一电热丝9和所述第二电热丝10均与所述电子控制单元21电连接。
所述温度传感器11为贴片式温度传感器11。
所述控制系统包括主机20，所述主机20用于控制所述控制阀、所述加热系统、所述温度传感器11。
进一步地，所述主机20通过串口通讯线与所述电子控制单元21相连，其中主机20中配置有控制所述第一控制阀5、所述第二控制阀6、所述第三控制阀7和所述第四控制阀8开启或关闭、所述第一电热丝9和所述第二电热丝10开启或关闭以及温度显示的程序。
当所述第一试验台1的排气需要接入稀释部时，操作人员在主机20的程序中输入第一控制阀5、第四控制阀8关闭信号和第二控制阀6、第三控制阀7打开信号，电子控制单元21接受到主机20输入的相应数字信号后利用信号转换模块，将该数字信号转换为模拟信号，并通过信号通讯线缆将模拟信号传输给第一控制阀5、第四控制阀8、第二控制阀6和第三控制阀7，第一控制阀5、第四控制阀8、第二控制阀6和第三控制阀7接收到相应的模拟信号后做出相应动作，此时第一试验台1的排气流向稀释部，第二试验台2的排气流向主排气管22。反之，当第二试验台2的排气需要接入稀释部时，通过主机20控制第二控制阀6和第三控制阀7关闭，第一控制阀5和第四控制阀8打开。
两个温度传感器11始终测量通过第一连接管3和第二连接管4进入稀释部的气体的温度，上位机中预设的第一加热丝和第二加热丝的加热阈值为200℃，电子控制单元21通过两个温度传感器11的信号进行判断，当实测温度低于200℃时，电子控制单元21对第一加热丝和第二加热丝输出模拟信号使第一加热丝和第二加热丝进行加热，当实测温度高于200℃时，电子控制单元21对第一加热丝和第二加热丝输出模拟信号使其停止加热，分析部19对气体进行分析检测。
本发明的实施例通过第一连接管3和第二连接管4与稀释部的并联，实现了两台发动机接入稀释部的快速切换，因此操作人员可以通过协调好发动机上下台架、设备安装调试的时间以及利用项目之中CVS的空闲时间进行两个台架试验台的交替使用，从而提升设备的使用效率；可以通过在本实施例所提供的两个发动机台架试验台配置测量范围互补的测功机，比如：一台架试验台配置220KW的测功机，另外一台架试验台配置330KW测功机，从而操作人员可以通过改变两台发动机的第一连接管3和第二连接管4与稀释部的通断，使的CVS可满足大排量(大于等于10L)和小排量(小于等于4L)发动机的排放试验；第一连接管3和第二连接管4加装的电热丝和隔热阻燃材料16，能够有效保证测量数据的准确性以及阻止因管路弯折、延长所导致的水分沉积。
本发明所提供的设备，集成了台架试验台的管路，通过电子控制的阀门来实时调整不同台架试验台的管路与稀释部的通断，且通过电热丝和保温隔热阻燃材料16保证了管路中气体的温度，从而实现两个台架试验台共同使用CVS时的协调性、高效率以及测量数据的准确性。
本发明的实施例中提供了一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，可通过测量范围彼此互补的两个发动机测功机台架试验台共用全流式稀释系统的方式，将管路的布置与管路中的控制阀用电子信号予以控制，实现两个两个台架试验台与全流式稀释系统的连接能够迅速来回切换，可以利用好台架试验台安装和拆卸以及不同试验项目的衔接时间，极大程度的减缓对设备的需求紧迫状态，提升设备的利用效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，包括台架试验台组、与所述台架试验台组通过管路连接的稀释部、与所述稀释部连接的分析部和用于控制设备的控制部；
所述台架试验台组包括分别配置有发动机测功机的第一试验台和第二试验台，所述第一试验台通过第一连接管分别与主排气管和稀释部相连接，所述第二试验台通过第二连接管分别与主排气管和稀释部相连接，所述第一连接管和所述第二连接管上均设置有控制阀、加热系统和温度传感器；
所述稀释部包括具有中空结构的稀释腔，所述稀释腔的一端设置有空气管，另一端设置有混合管，所述空气管上设置有空气滤清器，所述混合管上设置有文丘里混合器和空气泵，所述第一连接管和所述第二连接管穿入所述稀释腔内且末端平行于所述空气管和所述混合管；
所述分析部与所述混合管相连接，所述分析部包括气体分析仪和颗粒数量分析仪；
所述控制部包括与所述控制阀、所述加热系统、所述温度传感器电连接的电子控制单元，所述电子控制单元与主机通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述第一试验台配置的发动机测功机与所述第二试验台配置的发动机测功机的测量范围不同。
3.根据权利要求1所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述第一试验台与所述主排气管之间的所述第一连接管上设置有第一控制阀，所述第一试验台与所述稀释部之间的所述第一连接管上设置有第二控制阀，所述第二试验台与所述主排气管之间的所述第二连接管上设置有第三控制阀，所述第二试验台与所述稀释部之间的所述第二连接管上设置有第四控制阀，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀均与所述电子控制单元电连接。
4.根据权利要求1所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述加热系统包括第一电热丝和第二电热丝，所述第一电热丝位于所述第一试验台与所述稀释部之间的所述第一连接管的外壁上，所述第二电热丝位于所述第二试验台与所述稀释部之间的所述第二连接管的外壁上。
5.根据权利要求4所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述第一连接管和所述第二连接管的外壁包覆有隔热阻燃材料，所述隔热阻燃材料将所述第一电热丝、所述第二电热丝和所述温度传感器包覆在内。
6.根据权利要求1所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述温度传感器分别设置在所述第一连接管与所述稀释腔的衔接部位和所述第二连接管与所述稀释腔的衔接部位。
7.根据权利要求1所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述文丘里混合器设置在所述空气泵靠近所述稀释腔的一侧。
8.根据权利要求4所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述第一电热丝和所述第二电热丝均与所述电子控制单元电连接。
9.根据权利要求1所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述温度传感器为贴片式温度传感器。
10.根据权利要求1所述的一种双发动机台架并用的全流式尾气稀释系统，其特征在于，所述控制系统包括主机，所述主机用于控制所述控制阀、所述加热系统、所述温度传感器。
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