CN112304618A - 发动机台架的gpf再生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机台架的GPF再生装置，包括发动机、GPF、压差传感器、第一输气通道及两端分别与发动机和GPF连接第二输气通道，压差传感器两端分别与GPF入口和出口连接；第一输气通道上GPF入口端设有温度传感器和流量计；第一输气通道连接发动机与GPF，第二输气通道设有空气压缩机、控制阀及加热单元，第二输气通道的出气端与第一输气通道连通。当打开控制阀时，空气经过空气压缩机压缩后通过加热单元进入GPF前空气入口。在富氧环境下，累积在GPF中的颗粒物会与氧气反应，逐步减小，压差传感器实测值ΔP会同步减小，当ΔP‑ΔP’偏差小于阈值，则说明累积在GPF中的颗粒物基本反应完全，GPF重新处于空载状态，有效地提高了汽油机性能标定试验效率。
Description
技术领域
本发明涉及GPF试验测试技术领域，特别涉及一种发动机台架的GPF再生装置。
背景技术
随着排放法规逐渐严格，后处理装置也逐渐应用于汽油机上。目前解决汽油机排放问题的后处理装置中，应用较广的为GPF(汽油机排气颗粒物捕集器、GasolineParticulate Filter)。GPF能通过内部的过滤装置捕捉排气中的颗粒物，但随着GPF中收集到的颗粒物数量的增加，排气背压也随之增大。
在汽油机性能标定过程中，一般是基于空载GPF的背压完成试验，但是在这个过程中会出现因为GPF中颗粒物的累积造成背压增大的情况。背压的变化会给性能标定工作带来极大困扰，对于在试验中发现GPF前后压差偏大时，进行主动再生，将GPF中累积的颗粒物再生完全，恢复背压。但这种方法的缺点是在试验过程中需要频繁再生，导致汽油机性能标定试验效率较低。
因此，如何提高汽油机性能标定试验效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机台架的GPF再生装置，以提高汽油机性能标定试验效率。
为实现上述目的，本发明提供一种发动机台架的GPF再生装置，发动机台架的GPF再生装置，包括发动机、GPF、压差传感器、第一输气通道及两端分别与所述发动机和所述GPF连接第二输气通道，所述压差传感器两端分别与所述GPF入口和出口连接；
连接所述发动机与所述GPF的第一输气通道；
所述第一输气通道上所述GPF入口端设有温度传感器和流量计；
第二输气通道，所述第二输气通道设有空气压缩机、控制阀及加热单元，所述第二输气通道的出气端与所述第一输气通道连通。
优选地，所述空气压缩机设置在所述第二输气通道的进气端，所述控制阀位于所述空气压缩机和所述加热单元之间。
优选地，还包括控制模块，所述控制模块读取所述温度传感器温度值、流量计的流量值及GPF空载状态下的压差ΔP’和GPF测试状态下的压差ΔP，同时控制模块记录个各个ΔP’值对应的温度值和流量值；
当ΔP-ΔP’大于第一预设值时，ΔP’为所述控制模块在ΔP所在温度和流量值下对应的压差值，所述控制模块控制所述控制阀打开，所述加热单元加热通过空气压缩机输送的气体；
当ΔP-ΔP’小于第二预设值时，ΔP’为所述控制模块在ΔP所在温度和流量值下对应的压差值，所述控制模块控制所述控制阀关闭，所述第一预设值大于所述第二预设值。
优选地，当所述控制模块控制所述控制阀关闭时，所述控制模块控制所述空气压缩机和所述加热单元停止工作；
当所述控制模块控制所述控制阀打开时，所述控制模块控制所述空气压缩机和所述加热单元开始工作。
优选地，所述加热单元的加热体位于所述第二输气通道内部。
优选地，所述加热单元的加热体缠绕在所述第二输气通道外壁上。
优选地，还包括与所述控制模块连接的指示灯，当所述控制阀打开时，所述控制模块控制所述指示灯打开；当所述控制阀关闭时，所述控制模块控制所述指示灯关闭。
优选地，所述指示灯为LED指示灯。
优选地，所述第二输气通道排气端气体流动方向与所述第一输气通道内气体流动方向夹角为锐角
在上述技术方案中，本发明提供的发动机台架的GPF再生装置包括发动机、GPF、压差传感器、第一输气通道及两端分别与发动机和GPF连接第二输气通道，压差传感器两端分别与GPF入口和出口连接；第一输气通道上GPF入口端设有温度传感器和流量计；连接发动机与GPF的第一输气通道；第二输气通道设有空气压缩机、控制阀及加热单元，第二输气通道的出气端与第一输气通道连通。当需要进行测试试验前，工作人员读取GPF空载情况下所在温度传感器温度值及流量计对应的压差ΔP’，进行测试试验时，工作人员读取GPF测试状态下的压差ΔP，当ΔP-ΔP’大于第一预设值时，工作人员将控制阀打开，同时控制加热单元工作，加热单元加热通过空气压缩机输送的气体；当ΔP-ΔP’小于第二预设值时，工作人员将控制阀关闭，此时手动关闭空气压缩机和加热单元，第一预设值小于第二预设值。
通过上述描述可知，在本申请提供的发动机台架的GPF再生装置中，当打开控制阀时，空气经过空气压缩机压缩后通过加热单元进入GPF前空气入口。在富氧环境下，累积在GPF中的颗粒物会与氧气反应，逐步减小，压差传感器实测值ΔP会同步减小，当ΔP-ΔP’偏差小于阈值，则说明累积在GPF中的颗粒物基本反应完全，GPF重新处于空载状态，这时关闭控制阀，压缩空气不再进入GPF中，空气经过空气压缩机压缩后通过加热单元进入GPF前空气入口能够在不改变发动机整体结构的情况下，恢复排气系统背压，有效地提高了汽油机性能标定试验效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的发动机台架的GPF再生装置的结构示意图。
其中图1中：1-发动机、2-加热单元、3-控制阀、4-空气压缩机、5-流量计、6-温度传感器、7-压差传感器、8-GPF、9-控制模块、10-指示灯、11-第一输气通道、12-第二输气通道。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种发动机台架的GPF再生装置，以提高汽油机性能标定试验效率。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的发动机台架的GPF再生装置包括发动机1、GPF8、压差传感器7、第一输气通道11及两端分别与发动机1和GPF8连接第二输气通道12，压差传感器7两端分别与GPF8入口和出口连接；第一输气通道11上GPF8入口端设有温度传感器6和流量计5；连接发动机1与GPF8的第一输气通道11；第二输气通道12，第二输气通道12设有空气压缩机4、控制阀3及加热单元2，第二输气通道12的出气端与第一输气通道11连通。
当需要进行测试试验前，工作人员读取温度传感器6温度值及流量计5的流量值，记录GPF8空载情况下压差ΔP’，进行测试试验时，工作人员读取GPF测试状态下的压差ΔP，当ΔP-ΔP’大于第一预设值时，工作人员将控制阀3打开，同时控制加热单元2工作，加热单元2加热通过空气压缩机4输送的气体；当ΔP-ΔP’小于第二预设值时，工作人员将控制阀3关闭，此时手动关闭空气压缩机4和加热单元2，第一预设值小于第二预设值。
通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的发动机台架的GPF再生装置中，当打开控制阀3时，空气经过空气压缩机4压缩后通过加热单元2进入GPF8前空气入口。在富氧环境下，累积在GPF8中的颗粒物会与氧气反应，逐步减小，压差传感器7实测值ΔP会同步减小，当ΔP-ΔP’偏差小于阈值，则说明累积在GPF8中的颗粒物基本反应完全，GPF8重新处于空载状态，这时关闭控制阀3，压缩空气不再进入GPF8中，空气经过空气压缩机4压缩后通过加热单元2进入GPF8前空气入口能够在不改变发动机1整体结构的情况下，恢复排气系统背压，有效地提高了汽油机性能标定试验效率。
具体的，为了避免热量损失，优选，空气压缩机4设置在第二输气通道12的进气端，控制阀3位于空气压缩机4和加热单元2之间。
为了降低工作人员的劳动强度，优选，该发动机台架的GPF再生装置还包括控制模块9，控制模块9读取温度传感器6温度值及流量计5的流量值，记录GPF8空载情况下压差ΔP’，如上所述，当ΔP-ΔP’大于第一预设值时，控制模块9控制控制阀3打开，加热单元2加热通过空气压缩机4输送的气体；当ΔP-ΔP’小于第二预设值时，控制模块9控制控制阀3关闭，第一预设值小于第二预设值。具体的，需要将参考温度下GPF8空载情况下流量与压差曲线以及压差温度修正系数输入控制模块9。
具体的，在GPF8空载状态下，记录温度传感器6温度值、流量计5的流量值及压差值ΔP’的对应关系，在具体测试过程中，在ΔP所在温度和流量条件下，读取在空载状态下相同温度和流量对应的ΔP’，然后得出两者差值。
为了进一步降低工作人员的劳动强度，优选，当控制模块9控制控制阀3关闭时，控制模块9控制空气压缩机4和加热单元2停止工作；
当控制模块9控制控制阀3打开时，控制模块9控制空气压缩机4和加热单元开始工作。
在一种具体实施方式中，加热单元2的加热体位于第二输气通道12内部上，或者缠绕在第二输气通道12外壁上。
在一种具体实施方式中，加热单元2的加热体缠绕在第二输气通道12外壁上。其中加热体可以为电加热丝。
该发动机台架的GPF再生装置还包括与控制模块9连接的指示灯10，当控制阀3打开时，控制模块9控制指示灯10打开；当控制阀3关闭时，控制模块9控制指示灯10关闭。
具体的，指示灯10为LED指示灯。
当通过控制模块9自动控制实验操作时，控制模块9通过读取流量计5与温度传感器6数值计算GPF8空载情况下压差ΔP’并与压差传感器7实测值ΔP比较，ΔP-ΔP’偏差大于阈值，则打开控制阀3，空气经过空气压缩机4压缩后通过加热单元2进入GPF8前空气入口，同时指示灯10亮灯表示GPF再生装置正在工作，提示不要进行数据采集工作。在富氧环境下，累积在GPF8中的颗粒物会与氧气反应，逐步减小，压差传感器7实测值ΔP会同步减小，当ΔP-ΔP’偏差小于阈值，则说明累积在GPF8中的颗粒物基本反应完全，GPF8重新处于空载状态，这时关闭控制阀3，压缩空气不再进入GPF8中，指示灯10关闭。
本发明装置结构简单、使用便捷，能在汽油机性能标定阶段，模拟GPF8再生功能，减少主动再生频率，节约试验时间，压缩开发周期，同时能保证试验结果的可靠性。
在上述各方案的基础上，优选，第二输气通道12排气端气体流动方向与第一输气通道11内气体流动方向夹角为锐角。为了尽量小的影响排气流场
具体的，第二输气通道12排气端气体流动方向与第一输气通道11内气体流动方向夹角为25°-55°，具体的，夹角可以为45°。
具体的，第一输气通道11和第二输气通道12可以通过三通管件连接。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，包括发动机(1)、GPF(8)、压差传感器(7)、第一输气通道(11)及两端分别与所述发动机(1)和所述GPF(8)连接第二输气通道(12)，所述压差传感器(7)两端分别与所述GPF(8)入口和出口连接；
连接所述发动机(1)与所述GPF(8)的第一输气通道(11)；
所述第一输气通道(11)上所述GPF(8)入口端设有温度传感器(6)和流量计(5)；
第二输气通道(12)，所述第二输气通道(12)设有空气压缩机(4)、控制阀(3)及加热单元(2)，所述第二输气通道(12)的出气端与所述第一输气通道(11)连通。
2.根据权利要求1所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，所述空气压缩机(4)设置在所述第二输气通道(12)的进气端，所述控制阀(3)位于所述空气压缩机(4)和所述加热单元(2)之间。
3.根据权利要求1所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，还包括控制模块(9)，所述控制模块(9)读取所述温度传感器(6)温度值、流量计(5)的流量值及GPF空载状态下的压差ΔP’和GPF测试状态下的压差ΔP，同时控制模块记录个各个ΔP’值对应的温度值和流量值；
当ΔP-ΔP’大于第一预设值时，ΔP’为所述控制模块(9)在ΔP所在温度和流量值下对应的压差值，所述控制模块(9)控制所述控制阀(3)打开，所述加热单元(2)加热通过空气压缩机(4)输送的气体；
当ΔP-ΔP’小于第二预设值时，ΔP’为所述控制模块(9)在ΔP所在温度和流量值下对应的压差值，所述控制模块(9)控制所述控制阀(3)关闭，所述第一预设值大于所述第二预设值。
4.根据权利要求3所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，当所述控制模块(9)控制所述控制阀(3)关闭时，所述控制模块(9)控制所述空气压缩机(4)和所述加热单元(2)停止工作；
当所述控制模块(9)控制所述控制阀(3)打开时，所述控制模块(9)控制所述空气压缩机(4)和所述加热单元(2)开始工作。
5.根据权利要求4所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，所述加热单元(2)的加热体位于所述第二输气通道(12)内部。
6.根据权利要求4所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，所述加热单元(2)的加热体缠绕在所述第二输气通道(12)外壁上。
7.根据权利要求3所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，还包括与所述控制模块(9)连接的指示灯(10)，当所述控制阀(3)打开时，所述控制模块(9)控制所述指示灯(10)打开；当所述控制阀(3)关闭时，所述控制模块(9)控制所述指示灯(10)关闭。
8.根据权利要求7所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，所述指示灯(10)为LED指示灯。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的发动机台架的GPF再生装置，其特征在于，所述第二输气通道(12)排气端气体流动方向与所述第一输气通道(11)内气体流动方向夹角为锐角。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210202 |