CN110554149A - 一种汽车尾气排放测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于尾气检测技术领域，公开了一种汽车尾气排放测量装置及方法，其中汽车尾气排放测量装置，包括连接管组、流量计、检测总管、尾气排出管道和若干个测量单元，第一连接管组、流量计、检测总管和尾气排出管道沿尾气流动方向依次连接，第一连接管组能够沿长度方向伸缩，第一连接管组的进气端用于密封连接汽车排气管；检测总管的侧壁开设对应所述测量单元个数的通孔；测量单元分别与所述通孔一一对应连接，并分别测量气态排放物、PN排放物和PM排放物。本发明的有益效果：该装置中的流量计与检测总管直接连接，可以快速地计算出最终排放结果，且精确度更高；另外解决了以往用空燃比和油耗值来计算排放结果所存在的不可避免的理论误差。

Description

一种汽车尾气排放测量装置及方法

技术领域

本发明涉及尾气检测的技术领域，尤其涉及一种汽车尾气排放测量装置及方法。

背景技术

在进行整车或动力总成的排放试验时，对排放物的测量和对结果准确计算是一项重要内容。

现有技术中整车排放的测量和计算是这样实现的：将车辆的排气管拆下来进行打孔并分别安装排放测量探头，包括气态排放物测量探头、PN排放物测量探头、PM排放物测量探头，分别用来测量各种排放物的浓度；在排气管上打孔安装空燃比计，用来测量空燃比；改造原车燃油管路并接入车载油耗仪，用来获取瞬时油耗值；通过油耗值和空燃比可以计算出排气流量，进而计算出排气中各种排放物的质量，得到最终排放试验结果。

上述方法存在以下不足：(1)每次试验前都需要对车辆进行排气管的拆装及油管路的改造，严重影响试验效率；(2)用空燃比和油耗来计算排气流量的方法从理论上存在误差：从油耗仪测量到油耗值，到燃油燃烧后产生尾气进而在空燃比计处被测量到，整个过程中油耗仪和空燃比计所测量的结果并非同一测量时刻，因而该算法存在一定的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车尾气排放测量装置及方法，用于解决以往用空燃比和油耗值来计算排放结果所存在的不可避免的理论误差。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车尾气排放测量装置，包括第一连接管组、流量计、检测总管、尾气排出管道和若干个测量单元，所述第一连接管组、所述流量计、所述检测总管和所述尾气排出管道沿尾气流动方向依次连接，其中：

所述第一连接管组能够沿长度方向伸缩，所述第一连接管组的进气端用于密封连接汽车排气管；

所述检测总管的侧壁开设对应所述测量单元个数的通孔；

所述测量单元分别与所述通孔一一对应连接，并分别测量气态排放物、PN排放物和PM排放物。

作为上述的汽车尾气排放测量装置的优选方案，所述第一连接管组包括沿尾气流动方向依次连接的第一可变径连接管、第一钢管和第一波纹管，其中：

所述第一可变径连接管作为所述第一连接管组的进气端，所述第一可变径连接管的两端均能够沿径向伸缩；

所述第一波纹管能够沿长度方向伸缩。

作为上述的汽车尾气排放测量装置的优选方案，还包括附加管组，所述附加管组包括一个多通连接管和多个第二连接管组，多个所述第二连接管组被配置为所述附加管组的进气端并与多个所述汽车排气管连接，所述多通连接管被配置为所述附加管组的出气端并与所述第一可变径连接管连接。

作为上述的汽车尾气排放测量装置的优选方案，所述第二连接管组包括沿尾气流动方向依次连接的第二可变径连接管、第二钢管和第二波纹管，其中：

所述第二可变径连接管作为所述第二连接管组的进气端，所述第二可变径连接管的两端均能够沿径向伸缩；

所述第二波纹管能够沿长度方向伸缩。

作为上述的汽车尾气排放测量装置的优选方案，所述测量单元包括气态排放物测量单元、PN排放物测量单元和PM排放物测量单元，所述气态排放物测量单元与所述检测总管之间连有气态排放物测量管路，所述PN排放物测量单元与所述检测总管之间连有PN排放物测量管路，所述PM排放物测量单元与所述检测总管之间连有PM排放物测量管路。

本发明还公开了一种汽车尾气排放测量方法，利用上述的汽车尾气排放测量装置，包括以下步骤：

获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量；

获得车辆的行驶里程；

根据所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量和所述行驶里程获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的循环排放量。

作为上述的汽车尾气排放测量方法的优选方案，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤包括：

获得汽车尾气的流量以及汽车尾气的气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的浓度。

作为上述的汽车尾气排放测量方法的优选方案，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据试验间内的温度、湿度和压力获得修正系数。

作为上述的汽车尾气排放测量方法的优选方案，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据所述流量以及所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的浓度以及所述修正参数获得所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的质量流量。

作为上述的汽车尾气排放测量方法的优选方案，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的质量流量获得所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的总质量。

本发明的有益效果：该装置中的流量计与检测总管直接连接，通过该装置可以快速地计算出最终排放结果，且相比现有技术精确度更高；另外该方法解决了以往用空燃比和油耗值来计算排放结果所存在的不可避免的理论误差。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的汽车尾气排放测量装置的连接关系图；

图2是本发明另一种具体实施方式的汽车尾气排放测量装置的连接关系图；

图3是本发明具体实施方式的汽车尾气排放测量方法的流程示意图。

图中：

1-第一可变径连接管；2-第一钢管；3-第一波纹管；4-流量计；5-检测总管；6-尾气排出管道；7-气态排放物测量单元；8-PN排放物测量单元；9-PM排放物测量单元；71-气态排放物测量管路；81-PN排放物测量管路；91-PM排放物测量管路；10-第二可变径连接管；11-第二钢管；12-第二波纹管；13-三通连接管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1，本发明提供汽车尾气排放测量装置，包括第一连接管组、流量计4、检测总管5、尾气排出管道6和若干个测量单元，第一连接管组、流量计4、检测总管5和尾气排出管道6沿尾气流动方向依次连接，其中：第一连接管组能够沿长度方向伸缩，第一连接管组的进气端用于密封连接汽车排气管；检测总管5的侧壁开设对应测量单元个数的通孔；测量单元分别与通孔一一对应连接，并分别测量气态排放物、PN排放物和PM排放物。

需要说明的是，当进行汽车尾气排放测量时，将第一连接管组的进气端密封连接汽车排气管，汽车尾气随后从第一连接管组依次经过流量计4、检测总管5，同时测量单元测量气态排放物、PN排放物和PM排放物的相关数值，尾气继续通过尾气排出管道6排出。

需要说明的是，尾气排出管道6的作为汽车尾气排放测量装置的排气端还可以连接室内排烟风机，从而将尾气排除室外。

在另一种优选的实施方式中，尾气排出管道6还能连接CVS测试系统，通过CVS测试系统测试排放物。

进一步，第一连接管组包括沿尾气流动方向依次连接的第一可变径连接管1、第一钢管2和第一波纹管3，其中：第一可变径连接管1作为第一连接管组的进气端，第一可变径连接管1的两端均能够沿径向伸缩；第一波纹管3能够沿长度方向伸缩。

即通过第一可变径连接管1能够直接连接不同管径的汽车排气管，从而扩大了实验对象范围，例如可连接至38mm周长的排气管，也能连接至51mm周长的排气管。同时第一波纹管3能够沿长度方向伸缩，从而适应不同大小的实验室环境。

需要说明的是，在本实施例中，第一可变径连接管1为橡胶管。

当然，不同的车型具有不同个数的汽车排气管，因此，为了适应不同车型，该测量装置还包括附加管组，用于连接多个汽车排气管，并收集总的排气量。

如图2，附件管组包括一个三通连接管13和两个第二连接管组，即两个第二连接管组分别连接至汽车的两个汽车排气管后，进行收集并传输至多通连接管13中，后续会将汇集的气体继续传输至第一可变径连接管1中，再到达流量计4。

在本实施例中，第二连接管组包括两个第二可变径连接管10、两个第二钢管11和两个第二波纹管12，其中：第二可变径连接管10作为第二连接管组的进气端，第二可变径连接管10的两端均能够沿径向伸缩；第二波纹管12能够沿长度方向伸缩并作为第二连接管组的出气端。

需要说明的是，第二连接管组的结构和第一连接管组的结构相同，在此不赘述。

测量单元包括气态排放物测量单元7、PN排放物测量单元8和PM排放物测量单元9，气态排放物测量单元7与检测总管5之间连有气态排放物测量管路71，PN排放物测量单元8与检测总管5之间连有PN排放物测量管路81，PM排放物测量单元9与检测总管5之间连有PM排放物测量管路91。

需要说明的是，当汽车尾气进入检测总管5后，一部分气体会分别进入气态排放物测量单元7、PN排放物测量单元8和PM排放物测量单元9进行相应的数据分析。

进一步，气体进入这些测量单元是依靠测量单元内本身的吸负压装置，在此不赘述。

本发明还公开一种汽车尾气排放测量方法，利用上述的汽车尾气排放测量装置，如图3所示，包括以下步骤：

获得气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的总质量；

获得车辆的行驶里程(km)；

根据气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的总质量和行驶里程获得气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的循环排放量(g/km)。

需要说明的是，气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的循环排放量(g/km)分别等于气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的总质量(g)除以行驶里程(km)。

进一步，获得气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的总质量的步骤包括：

获得汽车尾气的流量(g/s)以及汽车尾气的气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的浓度(ppm)。

进一步，获得气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据试验间内的温度、湿度和压力获得修正系数。

进一步，获得气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据流量(g/s)以及气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的浓度(ppm)以及修正参数获得气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的质量流量(g/s)。

获得气体排放物、PM排放物、PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的质量流量(g/s)获得气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的总质量(g)。

即通过各自质量流量(g/s)乘以总测试时间获得该时间内各自的总质量(g)。

需要说明的是，行驶里程(km)可以通过测量车速(km/h)与测试时间(h)的乘积获得。

最后，根据气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的总质量(g)除以行驶里程(km)得到各排放物循环排放量(g/km)。

综上所述，该装置中的流量计4与检测总管5直接连接，即检测流量和测量点位置临近，通过该装置可以快速地计算出最终排放结果，且相比现有技术精确度更高；另外该方法解决了以往用空燃比和油耗值来计算排放结果所存在的不可避免的理论误差。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车尾气排放测量装置，其特征在于，包括第一连接管组、流量计(4)、检测总管(5)、尾气排出管道(6)和若干个测量单元，所述第一连接管组、所述流量计(4)、所述检测总管(5)和所述尾气排出管道(6)沿尾气的流动方向依次连接，其中：

所述第一连接管组能够沿长度方向伸缩，所述第一连接管组的进气端用于密封连接汽车排气管；

所述检测总管(5)的侧壁开设对应所述测量单元个数的通孔；

所述测量单元分别与所述通孔一一对应连接，并分别测量气态排放物、PN排放物和PM排放物。

2.根据权利要求1所述的汽车尾气排放测量装置，其特征在于，所述第一连接管组包括沿尾气流动方向依次连接的第一可变径连接管(1)、第一钢管(2)和第一波纹管(3)，其中：

所述第一可变径连接管(1)作为所述第一连接管组的进气端，所述第一可变径连接管(1)的两端均能够沿径向伸缩；

所述第一波纹管(3)能够沿长度方向伸缩。

3.根据权利要求2所述的汽车尾气排放测量装置，其特征在于，还包括附加管组，所述附加管组包括一个多通连接管(13)和多个第二连接管组，多个所述第二连接管组被配置为所述附加管组的进气端并与多个所述汽车排气管连接，所述多通连接管(13)被配置为所述附加管组的出气端并与所述第一可变径连接管(1)连接。

4.根据权利要求3所述的汽车尾气排放测量装置，其特征在于，所述第二连接管组包括沿尾气流动方向依次连接的第二可变径连接管(10)、第二钢管(11)和第二波纹管(12)，其中：

所述第二可变径连接管(10)作为所述第二连接管组的进气端，所述第二可变径连接管(10)的两端均能够沿径向伸缩；

所述第二波纹管(12)能够沿长度方向伸缩。

5.根据权利要求4所述的汽车尾气排放测量装置，其特征在于，所述测量单元包括气态排放物测量单元(7)、PN排放物测量单元(8)和PM排放物测量单元(9)，所述气态排放物测量单元(7)与所述检测总管(5)之间连有气态排放物测量管路(71)，所述PN排放物测量单元(8)与所述检测总管(5)之间连有PN排放物测量管路(81)，所述PM排放物测量单元(9)与所述检测总管(5)之间连有PM排放物测量管路(91)。

6.一种汽车尾气排放测量方法，利用权利要求1-5任一项所述的汽车尾气排放测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量；

获得车辆的行驶里程；

根据所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量和所述行驶里程获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的循环排放量。

7.根据权利要求6所述的汽车尾气排放测量方法，其特征在于，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤包括：

获得汽车尾气的流量以及汽车尾气的气体排放物、PM排放物和PN排放物各自的浓度。

8.根据权利要求7所述的汽车尾气排放测量方法，其特征在于，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据试验间内的温度、湿度和压力获得修正系数。

9.根据权利要求8所述的汽车尾气排放测量方法，其特征在于，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据所述流量以及所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的浓度以及所述修正参数获得所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的质量流量。

10.根据权利要求9所述的汽车尾气排放测量方法，其特征在于，所述获得所述气体排放物、所述PM排放物、所述PN排放物各自的总质量的步骤还包括：

根据所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的质量流量获得所述气体排放物、所述PM排放物和所述PN排放物各自的总质量。