CN112233732A - 一种检测燃油含硫量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测燃油含硫量的方法，涉及燃油含硫量检测，解决现有燃油含硫量检测的检测方式耗费时间长、成本高的技术问题，所述方法包括：根据催化器内不同的硫积累量对应的NOx转化效率拟合得到基于硫积累量的转化效率模型；分别获取催化器前的前NOx传感器的前Nox数值、催化器后的后NOx传感器的后Nox数值，根据前Nox数值、后Nox数值计算得到催化器对NOx的实际转化效率；根据实际转化效率、转化效率模型计算得到催化器的实际硫积累量；根据实际硫积累量、累积的燃油消耗量计算得到燃油含硫量。本发明通过催化器对NOx的实际转化效率、转化效率模型得到实际硫积累量，再根据实际硫积累量、燃油消耗量得到燃油含硫量，操作简单，耗时少，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及燃油含硫量检测技术领域，更具体地说，它涉及一种检测燃油含硫量的方法。
背景技术
根据国标《GB17691-2018重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》规定：2020年7月1日起重型柴油车城市车辆执行国六A排放标准，2021年7月1日起所有重型柴油车执行国六A排放标准。根据国标《GB 19147-2016车用柴油》规定：国五、国六车用柴油含硫量要求≤10ppm。
重型柴油车为满足国六A排放标准，需匹配分子筛结构的SCR(选择性催化还原)催化器来降低NOx排放。分子筛结构的SCR对硫比较敏感，如果柴油的含硫量不符合国标要求含量过高，柴油在发动机气缸燃烧后产生大量的氧化硫，氧化硫在SCR形成硫酸盐导致催化器失效，柴油车的NOx尾排不达标国六标准。
由于用车成本的原因，一些司机会到不正规的加油点添加柴油。这些柴油成本较低，没有按照正规的炼油流程，含硫量远超国家标准，可超标几百倍以上。使用这些柴油后，国六重型柴油车的催化器很快就失效，NOx排放超标。
目前国内外暂时没有商品化的燃油含硫量传感器，国内只有十几家检测机构能检测柴油的含硫量，而柴油的含硫量肉眼也无法识别。所以汽车厂或发动机厂很难快速有效的识别出司机是否加了劣质柴油导致催化器失效。
使用劣质柴油的车辆很快就会催化器失效，排放超标，触发发动机诊断系统限制动力输出，司机需到服务站进行维修。这样车辆的维修成本会大幅度增加，另外频繁到服务站维修的高故障率也严重影响车辆和发动机的声誉。
而收集车辆的柴油送到检测机构检验硫含量的缺点：1)耗费时间长，由于普通的快递物流不接收柴油这类易燃品，收集到柴油后需要协调专用运输工具将柴油送到就近的检测机构，需耗费时间，检测机构也需要一定的时间才能检验柴油含硫量；2)成本高，每次柴油的运输费用以及柴油的检测费用就达数千块；3)代表性不强，车辆会频繁加油，化验结果只能反映该柴油样品的品质，不能代表车辆平常使用的柴油品质。
本发明成本低；操作简单，工作量少；能快速识别出柴油含硫量；能连续不间断地检测柴油含硫量。检测出柴油含硫量，可明确找到催化器失效的原因，理清引起该故障的责任方。避免汽车厂或发动机企业因为司机的使用不当，频繁承担维修费用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种能快速识别出柴油含硫量且成本低的检测燃油含硫量的方法。
本发明的技术方案是：一种检测燃油含硫量的方法，包括：
根据催化器内不同的硫积累量对应催化器的NOx转化效率拟合得到基于硫积累量的转化效率模型；
分别获取当前所述催化器前的前NOx传感器的前Nox数值、所述催化器后的后NOx传感器的后Nox数值，根据所述前Nox数值、后Nox数值计算得到所述催化器对NOx的实际转化效率；
根据所述实际转化效率、转化效率模型计算得到所述催化器当前的实际硫积累量；
当前的实际硫积累量减去上一次的实际硫积累量得到硫积累变化量；
根据所述硫积累变化量、累积的燃油消耗量计算得到燃油含硫量。
作为进一步地改进，计算所述实际转化效率具体为：
实际转化效率＝(前Nox数值-后Nox数值)/前Nox数值。
进一步地，计算所述燃油含硫量具体为：
燃油含硫量＝硫积累变化量/累积的燃油消耗量。
进一步地，还包括除硫模式，具体为：减小节气门开度，减小主喷正时，增大近后喷，增大远后喷，使所述催化器的温度超过设定温度，并待续设定时间。
进一步地，所述设定温度为500℃。
进一步地，所述设定时间为1～5min。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：
1.本发明通过根据催化器内不同的硫积累量对应的NOx转化效率拟合得到转化效率模型，根据催化器对NOx的实际转化效率、转化效率模型得到当前的实际硫积累量，再根据当前的实际硫积累量、上一次的实际硫积累量、累积的燃油消耗量得到燃油含硫量，操作简单，耗时少，成本低。
2.本发明通过减小节气门开度，减小主喷正时，增大近后喷，增大远后喷，使催化器的温度超过设定温度，并待续设定时间对催化器进行除硫，可以使催化器的SCR转化效率恢复原水平，保证催化器稳定工作。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程图。
其中，1-发动机、2-进气管、3-排气管、4-节气门、5-催化器、6-前NOx传感器、7-后NOx传感器。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1、2，发动机系统如图1所示，包括发动机1、进气管2、排气管3，进气管2上设有节气门4，排气管3上设有催化器5(即SCR催化器)，催化器5的前端设有前NOx传感器6，催化器5的后端设有后NOx传感器7。
本发明的一种检测燃油含硫量的方法，包括：
根据催化器5内不同的硫积累量对应催化器的NOx转化效率拟合得到基于硫积累量的转化效率模型，硫积累量即积累在催化器5内的硫的含量，硫积累会影响NOx转化效率，一般为硫积累量越大，NOx转化效率越低，不同催化器5的转化效率模型是不同的，本实施例中的转化效率模型为一曲线；
分别获取当前催化器5前的前NOx传感器6的前Nox数值、催化器5后的后NOx传感器7的后Nox数值，根据前Nox数值、后Nox数值计算得到催化器对NOx的实际转化效率，具体为：实际转化效率＝(前Nox数值-后Nox数值)/前Nox数值；
根据实际转化效率、转化效率模型计算得到催化器当前的实际硫积累量，具体为根据实际转化效率在转化效率模型进行插值计算得到对应的实际硫积累量；
当前的实际硫积累量减去上一次的实际硫积累量得到硫积累变化量；
根据硫积累变化量、累积的燃油消耗量计算得到燃油含硫量，具体为：燃油含硫量＝硫积累变化量/累积的燃油消耗量。燃油含硫量为一百分比含量或每升燃油中含硫的质量。
例如，上一次的实际硫积累量为a,当前的实际硫积累量为b，累积的燃油消耗量c为上一次检测至本次检测发动机消耗的燃油量，发动机的电子控制单元能累积记录燃油消耗量，燃油含硫量＝(b-a)/c。
本发明还包括除硫模式，具体为：减小节气门4的开度，减小主喷正时，增大近后喷，增大远后喷，能迅速提高催化器5的温度，使催化器5的温度超过设定温度，并待续设定时间。设定温度为500℃，设定时间为1～5min。可以有效将吸附在催化器5上的硫化物会分解为气体排出，催化器5上没有硫化物后，转化效率能恢复回原来水平，可以实现重新校准的目的。当检测到催化器5的转化效率低或转化效率的数值异常时，可以运行除硫模式，使转化效率恢复回原来水平，保证催化器稳定工作。运行除硫模式后催化器5内硫积累量为0，即上一次的实际硫积累量为0。
本发明操作简单；耗时少，可以实时读取柴油含硫量，节省了采集柴油样品、运输柴油样品、化验柴油样品的时间；成本低，节省了采集柴油样品、运输柴油样品、化验柴油样品的费用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (6)
1.一种检测燃油含硫量的方法，其特征在于，包括：
根据催化器内不同的硫积累量对应催化器的NOx转化效率拟合得到基于硫积累量的转化效率模型；
分别获取当前所述催化器前的前NOx传感器的前Nox数值、所述催化器后的后NOx传感器的后Nox数值，根据所述前Nox数值、后Nox数值计算得到所述催化器对NOx的实际转化效率；
根据所述实际转化效率、转化效率模型计算得到所述催化器当前的实际硫积累量；
当前的实际硫积累量减去上一次的实际硫积累量得到硫积累变化量；
根据所述硫积累变化量、累积的燃油消耗量计算得到燃油含硫量。
2.根据权利要求1所述的一种检测燃油含硫量的方法，其特征在于，计算所述实际转化效率具体为：
实际转化效率＝(前Nox数值-后Nox数值)/前Nox数值。
3.根据权利要求1所述的一种检测燃油含硫量的方法，其特征在于，计算所述燃油含硫量具体为：
燃油含硫量＝硫积累变化量/累积的燃油消耗量。
4.根据权利要求1所述的一种检测燃油含硫量的方法，其特征在于，还包括除硫模式，具体为：减小节气门开度，减小主喷正时，增大近后喷，增大远后喷，使所述催化器的温度超过设定温度，并待续设定时间。
5.根据权利要求4所述的一种检测燃油含硫量的方法，其特征在于，所述设定温度为500℃。
6.根据权利要求4所述的一种检测燃油含硫量的方法，其特征在于，所述设定时间为1～5min。
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