CN115095415A - 一种测定LNT中NOx含量的方法、装置、电子设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法、装置、电子设备和介质，属于内燃机尾气处理技术领域。该方法包括：向待测试的LNT通入CO/HC类还原剂，LNT中的NOx在高温条件下会与还原剂发生氧化还原反应；通过检测还原剂的浓度值，利用浓度值曲线计算出还原剂的总消耗量，最终得出对应的NOx的消耗量，即LNT中NOx的含量；由于该方法采用的还原剂原料为简单易得的CO/HC类还原剂，使用的设备均为化学工业中的常用装置，因此该方法具有低成本、原料简单、装置易得的特点。除此之外，该方法中涉及的化学反应简单，NOx含量的计算过程简单，操作步骤简单，适用于不同类型、不同材质、不同厂家的稀燃NOx捕集器LNT，应用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机尾气处理技术领域，特别是涉及一种测定LNT中NOx 含量的方法、装置、电子设备和介质。
背景技术
内燃机排气中含有大量的氮氧化物NOx，如果直接排放到大气中，会造成酸雨和雾霾等一连串环境问题，而稀燃NOx捕集(lean NOx trap,LNT) 系统简单占用空间小，对减少NOx有良好效果，可以广泛应用于内燃机尾气后处理技术领域。
稀燃NOx捕集器LNT是利用发动机混合器浓度变化进行周期性的吸附 -催化还原的一种后处理技术。其反应原理为，在稀燃状态时(空气/燃料比高)，尾气处于氧化气氛中，在催化剂的作用下，NOx以硝酸盐的形式吸附在LNT的表面；当发动机转为浓燃状态时(空气/燃料比低)，排气中的烃和一氧化碳等还原性物质增加，在催化剂的作用下，硝酸盐分解释放为N2。 LNT通过交替循环吸附捕集和催化还原两个工作阶段来降低NOx排放。
稀燃NOx捕集器LNT一般以贵金属Pt作为催化活性组分,碱和/或碱土金属氧化物作为储存组分,用大比表面的γ-Al2O3作为载体,以提高活性组分和储存组分的分散度。典型的LNT体系是Pt/BaO/Al2O3,也是丰田公司最早开发出来并投放市场的LNT催化剂。
现有LNT技术中，有spaciMS测量技术，其是通过红外光谱(多组分气体2030hs)和毛细管magnetic-sector质谱技术对LNT上的NOx含量进行详细测量；或通过在相应排气管上安装NOx传感器检测排气中的NOx浓度；然而两种方法的操作繁琐，装配复杂，准确性不高。
基于以上问题，亟待一种操作简单的、可以适用于各LNT系统的准确测定LNT中的NOx吸附量的方法。
发明内容
本发明主要目的在于，提供一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法，以解决现有测量NOx含量方法中操作步骤复杂，计算复杂，测量装置复杂的问题。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本申请第一方面提供一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法，包括：
向待测试的LNT中通入预设温度和预设浓度的还原剂，所述还原剂用于与所述待测试的LNT中的NOx进行氧化还原反应；
在检测到经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的浓度，与输入到所述待测试的LNT中的还原剂的浓度一致时，停止向所述待测试的LNT 中通入还原剂；
确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，以及输入所述待测试的LNT的所述还原剂的输入总含量；
基于所述输入总含量、所述输出总含量以及与所述还原剂种类，确定所述LNT中NOx的含量。
优选地，所述还原剂为CO或CH类还原性气体。
优选地，所述预设温度的范围值为150-500℃，所述预设浓度为 400-2000ppm。
优选地，确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，包括：
实时检测所述还原剂的输出浓度，并将实时检测到的输出浓度与对应的时刻进行存储记录，得到所述还原剂的输出浓度曲线；
确定所述输出浓度曲线中与停止输入还原剂的时刻对应的目标点；
确定所述目标点和所述输出浓度曲线的起始点之间的所述还原剂的输出浓度曲线所围合的区域的面积；
基于所述面积，确定所述还原剂的输出总含量。
优选地，确定所述目标点和所述输出浓度曲线的起始点之间的还原剂的输出浓度曲线所围合的区域的面积，包括：
按照以下积分公式，确定所述面积；
设t为时间，f(t)为所述输出浓度曲线公式；
优选地，基于所述输入总含量、所述输出总含量以及与所述还原剂对应的还原公式，确定所述LNT中NOx的含量，包括：
基于所述输入总含量和所述输出总含量，确定所述还原剂的总消耗量；
基于所述还原剂种类，确定与每一单位的NOx发生化学反应所要消耗的还原剂的单位消耗量；
基于所述总消耗量和所述单位消耗量，确定LNT中NOx的含量。
优选地，所述待测试的LNT是从车辆上拆卸下来的，所述待测试的LNT 中NOx的含量为所述车辆在行驶过程中经过所述车辆上使用的还原剂处理后剩余的含量；所述方法还包括：
根据确定出的所述LNT中的NOx的含量，确定所述车辆上使用的还原剂的还原效果参数；
根据确定出的所述LNT中的NOx的含量，确定所述车辆上的发动机所使用的燃料的质量数据；
输出所述还原效果参数和所述质量数据。
本申请第二方面提供一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的装置，包括：
还原剂通入模块，用于向待测试的LNT中通入预设温度和预设浓度的还原剂，所述还原剂用于与所述待测试的LNT中的NOx进行氧化还原反应；
还原剂控制模块，用于在检测到经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的浓度，与输入到所述待测试的LNT中的还原剂的浓度一致时，停止向所述待测试的LNT中通入还原剂；
第一含量确定模块，用于确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，以及输入所述待测试的LNT的所述还原剂的输入总含量；
第二含量确定模块，用于基于所述还原剂的输入总含量、所述还原剂的输出总含量以及与所述还原剂的种类，确定所述LNT中的NOx的含量。
优选地，所述第一含量确定模块包括：
检测单元，用于实时检测所述还原剂的输出浓度，并将实时检测到的输出浓度与对应的时刻进行存储记录，得到所述还原剂的输出浓度曲线；
第一确定单元，用于确定所述输出浓度曲线中与停止输入还原剂的时刻对应的目标点；
第二确定单元，用于确定所述目标点和所述输出浓度曲线的起始点之间的所述还原剂的输出浓度曲线所围合的区域的面积；
第三确定单元，用于基于所述面积，确定所述还原剂的输出总含量。
优选地，所述第二含量确定模块包括：
第一计算单元，用于基于所述输入总含量和所述输出总含量，确定所述还原剂的总消耗量；
第二计算单元，用于基于所述还原剂种类，确定与每一单位的NOx发生化学反应所要消耗的还原剂的单位消耗量；
第三计算单元，用于基于所述总消耗量和所述单位消耗量，确定所述 LNT中的NOx的含量。
本申请实施例第三方面提供一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读存储介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行如本申请实施例第一方面所述的方法。
本申请实施例第四方面提供一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如本申请实施例第一方面所述的方法。
本申请实施例的技术方案为，向待测试的LNT中通入预设温度和预设浓度的还原剂，还原剂用于与所述待测试的LNT中的NOx进行氧化还原反应；接着，在检测到经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的浓度，与输入到所述待测试的LNT中的还原剂的浓度一致时，停止向所述待测试的LNT中通入还原剂；之后，确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，以及输入所述待测试的LNT的所述还原剂的输入总含量；然后，可以基于还原剂的输入总含量、所述还原剂的输出总含量以及与所述还原剂的种类，确定所述LNT中的NOx的含量。
采用本申请的技术方案，至少具有以下优点：
(1)由于在测试稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的过程中，通过确定了向待测试的LNT中的还原剂的输入总含量，以及经所述待测试的LNT 输出的气体中还原剂的输出总含量，之后，根据输出总含量和输入总含量，可以确定出被消耗的还原剂的总含量，从而，可以基于还原剂被消耗的总含量以及与还原剂的种类，确定所述LNT中的NOx的含量。其中，由于在确定了还原剂的种类后，可以确定出其与NOx之间的反应比例，继而根据还原剂的消耗总量，就可以准确测定LNT中NOx的含量，简化了计算过程，提高了测试准确度。
(2)由于在测试稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的操作过程中，仅需要向待测试的LNT中通入还原剂，并测试进出口还原剂的浓度，就可以通过计算得出被消耗的还原剂的含量，进而得出LNT中的NOx的含量。所以对装置的功能要求不高，也无需将相关装置安装到车辆上，从而解决了装配复杂，操作繁琐的问题。
(3)本申请适用于不同类型、不同材质、不同厂家的稀燃NOx捕集器 LNT，应用范围广泛，适用于各实验室和维修厂这种会接触到各种类型LNT 的场所。
综上所述，本发明提出的一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法，向LNT中通入还原剂，与LNT吸附的NOx进行氧化还原反应，通过测量计算还原剂的消耗量，从而计算出LNT中NOx的含量。所述方法与现有技术相比准确性高，操作简单，应用范围更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提出的稀燃NOx捕集器的结构图；
图2是本申请一实施例提出的稀燃阶段反应示意图；
图3是本申请一实施例提出的浓燃阶段反应示意图；
图4是本申请一实施例提出的测量NOx含量方法流程图。
图5是本申请一实施例提出的还原剂气体浓度曲线图。
图6是本申请一实施例提出的实验室测试新型还原剂还原效果的步骤流程图。
图7是本申请一实施例提出的实验室测试新型燃料燃烧效果的步骤流程图。
图8是本申请一实施例提出的测量NOx含量装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为方便理解本申请的技术方案，先对本申请涉及的氮氧化物NOx与还原剂之间的发生的各种反应过程进行说明：
其中，稀薄燃烧发动机就是混合气中的汽油含量低，汽油与空气之比可达1:25以上的发动机。发动机稀薄燃烧技术能提高混合气的绝热指数、降低燃烧温度、抑制爆震，在提高燃油经济性5％～10％的同时，还能降低CO、 H2、CH等的排放。然而，在过量空气系数大于1时，传统后处理系统TWC (Three-Way Catalyst)对NOx的催化能力急剧下降，会导致稀薄燃烧的NOx 排放增高。现有主要解决方法为设置稀燃NOx捕集器(Lean NOx Trap,LNT)，在稀燃阶段，LNT能吸附存储稀薄燃烧排放的NOx，在浓燃阶段，排气中的还原性气体如HC、CO等将LNT脱附出的NOx还原为N2。
图1为稀燃NOx捕集器的结构图。稀燃NOx捕集器(Lean NOx Trap, LNT)一般以贵金属Pt或Rh作为催化活性组分,碱金属(Na,K,Cs等)和/ 或碱土金属氧化物(BaCO3等)作为吸附材料,用大比表面的γ-Al2O3作为载体,以提高活性组分和储存组分的分散度。典型的LNT体系是Pt/BaO/Al2O3, 也是丰田公司最早开发出来并投放市场的LNT催化剂。
以下说明均以Pt/BaO/Al2O3的LNT体系为例，需要知道的是，不同LNT 捕集器的催化物、吸附材料和载体的化学成分会略有变化，但不会对以下化学反应的发生造成影响；
LNT的化学反应复杂，主要包括稀燃阶段的吸附反应和浓燃阶段的脱附反应。
图2为稀燃阶段反应示意图。稀燃阶段：LNT是将吸附的氮氧化物NOx 以硝酸盐的形式暂时存储在载体上。NO在贵金属活性位Pt上被氧化为N02, 随后N02与邻近的碱性组分BaO发生反应生成硝酸盐Ba(NO3)2而被储存起来；其中涉及的化学反应式包括：
2NO+O2→2NO2
图3为浓燃阶段反应示意图。浓燃阶段：LNT是将存储在载体上的硝酸盐Ba(NO3)2还原成N2，从而释放出来。目前采用的是缸内喷射燃油和尾气管中直接喷射还原剂两种方式，喷射的还原剂主要为燃油和H2。短时间(约 3-5秒)内尾气中的还原性组分HC、CO和H2浓度迅速升高,还原气氛下储存的硝酸盐在热力学上是不稳定的,会快速释放出N02并被还原剂还原成N2，同时催化剂储存位得到再生。其中涉及的化学反应式包括：
Ba(NO3)2→BaO+NO2
BaO+CO2→BaCO3
通过上述LNT催化器在脱附过程中进行的化学反应，可以知道，在LNT 系统中，NOx进行脱附主要以NO2的形式发生还原反应，主要分为CO类还原反应和HC类还原反应，每1摩尔的NOx(绝大部分以NO2的形式存在) 参与化学反应会消耗掉2摩尔的CO或者0.8摩尔的HC。
基于以上说明，对本申请实施例的技术方案介绍如下。
实施例一
图4示出了本发明实施例提供的方法流程图。参考图4，本申请的一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法，包括如下步骤：
步骤S101：向待测试的LNT中通入预设温度和预设浓度的还原剂，所述还原剂用于与所述待测试的LNT中的NOx进行氧化还原反应。
其中，所述待测试的LNT中吸附有原始含量的NOx。
本实施例中，还原剂以气体形式进入LNT系统中，高温气体进入的同时也提供了还原氧化反应需要的温度条件。由于温度过低时，硝酸盐难以分解，氧化还原反应难以进行，温度过高时，还原剂会与LNT中的其他物质发生反应，从而导致计算出现偏差。例如，本申请的预设温度可以是在 150-500℃以内的温度。例如，当温度达到700摄氏度，还原剂会与LNT系统中存在的硫化物发生反应，消耗掉一定量的还原剂，导致最终计算出的 NOx含量错误。
本申请还原剂的预设浓度范围值为400-2000ppm，还原剂浓度过低会影响反应效率，导致氧化还原反应不完全；而还原剂浓度过高，一定程度上会造成还原剂的浪费。
LNT系统中以硝酸盐形式存储的氮氧化物NOx在高温下分解为NO2。所述还原剂与生成的NO2在LNT的催化剂作用下，会进行氧化还原反应。
其中，待测试的稀燃NOx捕集器LNT系统可以是不同厂家，不同材质，不同型号的任意LNT系统，在此不做限定。所述LNT吸附有原始含量的 NOx，是指所述LNT是从车辆上拆卸下来进行NOx含量测试的，所述LNT 在拆卸前，发动机工作过程中吸附了尾气中一定量的NOx；通入的还原剂可以为CO或HC等还原性气体，CO或HC类还原剂为常见还原剂，在化工行业为常用材料，所以原料易得，成本低廉。并且两类还原剂与NOx的化学反应简单，不会发生复杂的附加反应干扰氧化还原的过程。
步骤S102：在检测到经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的浓度，与输入到所述待测试的LNT中的还原剂的浓度一致时，停止向所述待测试的LNT中通入还原剂。
本实施例中，预设LNT出气口处可以设置有用于实时检测LNT出气口处还原剂的气体浓度值的装置，以此来确定还原剂与LNT中的NOx反应完成情况，实际中，可以记录并存储检测到的输出浓度值与对应的时刻等相关数据，并形成还原剂的输出浓度曲线。
在LNT进气口处可以设置有用于生成还原剂的装置，以此来完成还原剂与LNT中NOx的氧化还原反应，实际中，可以控制生成的还原剂气体温度和浓度，并记录所述还原剂的输入浓度曲线。
当检测到所述还原剂的输出浓度与输入浓度一致时，即意味着，还原剂通入LNT系统后，没有损耗，不再与NOx发生反应。同样表示，LNT中的 NOx已反应完全，所有的NOx都已被还原，从LNT中脱附出来。所以当所述还原剂的输出浓度与输入浓度一致时，可以停止向所述待测试的LNT中通入还原剂。
步骤S103：确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，以及输入所述待测试的LNT的所述还原剂的输入总含量。
由于记录并存储了检测到的还原剂的输出浓度值与对应的时刻等相关数据，并形成了还原剂的输出浓度曲线，实际中，可以根据输出浓度曲线确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，所述还原剂输入总含量与输出总含量的差值可以表示与LNT中的氮氧化物NOx发生反应所消耗的还原剂的消耗量。
步骤S104：基于所述输入总含量、所述输出总含量以及与所述还原剂种类，确定所述LNT中的NOx的含量。
所述还原剂输入总含量与输出总含量的差值可以用来表示与LNT中的氮氧化物NOx发生反应所消耗的还原剂的总消耗量。实际中，不同还原剂在与NOx发生氧化还原反应过程中，消耗的比例会有所不同。根据每份还原剂还原的NOx的量，可以计算得出NOx总共被还原的量，也就是LNT中的NOx的含量。
本申请实施例提供的一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法，首先向待测试的LNT中通入预设温度的还原剂，与LNT吸附的NOx 进行氧化还原反应；接着，在检测到所述还原剂的输出浓度与输入浓度一致时，停止通入还原剂；从而，可以通过计算还原剂被消耗的总量，确定LNT 中的NOx的含量。此实施例提供的测试方法，涉及到的化学反应简单，无复杂的衍生物和干扰反应，从而简化了计算过程，提高了测试准确度。通入的还原剂可以为CO或HC等还原性气体，在化工行业为常用材料，所以原料易得，成本低廉。
同时，由于此方法利用的是NOx与还原剂的反应特性，所以对LNT系统不做限制，因此，适用于不同类型、不同材质、不同厂家的稀燃NOx捕集器LNT，应用范围广泛，适用于各实验室和维修厂这种会接触到各种类型 LNT的场所。
在一种可行的实施方式中，确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，主要包括以下步骤：
步骤S1031：实时检测所述还原剂的输出浓度，并将实时检测到的输出浓度与对应的时刻进行存储记录，得到所述还原剂的输出浓度曲线。
输出浓度就是LNT出气口处还原剂的浓度值，也就是与LNT中的NOx 发生还原反应后的剩余还原剂的浓度值。随着还原反应的逐渐完成，还原剂消耗量减少，所述还原剂的输出浓度逐渐升高，直至与输入浓度值相等。
步骤S1032：确定所述输出浓度曲线中与停止输入还原剂的时刻对应的目标点。
当输出浓度曲线和输入浓度曲线发生重合，即意味着还原剂在LNT系统中不再与NOx发生还原反应，LNT吸附的NOx已反应完全，则停止向 LNT中通入还原剂。
步骤S1033：确定所述目标点和所述输出浓度曲线的起始点之间的所述输出浓度曲线所围合的区域的面积；
可按照以下积分公式，确定所述面积：
设t为时间，f(t)为所述输出浓度曲线公式；
在本实施例中，该计算过程可通过计算机进行自动运算，气体浓度分析模块可将获得的浓度曲线导入计算机运算模块，由计算机的运算模块根据以上面积公式完成运算，自动得出最终数值。
步骤S304：基于所述面积，确定所述还原剂的输出总含量。
在本实施例中，通过确定了向待测试的LNT中的还原剂的输入总含量，以及经所述待测试的LNT输出的气体中还原剂的输出总含量，之后，根据输出总含量和输入总含量，可以确定出被消耗的还原剂的总含量，从而，可以基于还原剂被消耗的总量以及与还原剂的种类，确定LNT中的NOx的含量。其中，由于在确定了还原剂的种类后，可以确定出其与NOx之间的反应比例，继而根据还原剂的消耗总量，就可以准确测定LNT中NOx的含量，简化了计算过程，提高了测试准确度。
在一种可行的实施方式中，基于所述输入总含量、所述输出总含量以及与所述还原剂种类，确定所述LNT中NOx的含量，包括以下步骤：
步骤S1041：基于所述输入总含量和所述输出总含量，确定所述还原剂的总消耗量；
由于在LNT系统中，仅NOx与通入的还原剂发生了氧化还原反应，会消耗掉还原剂，所以所述还原剂的总消耗量就相当于与NOx进行反应的总消耗量。
步骤S1042：基于所述还原剂种类，确定与每一单位的NOx发生化学反应所要消耗的还原剂的单位消耗量；
根据NOx在发动机浓燃阶段的脱附反应，可以分析得出，在LNT系统中，NOx与还原剂发生反应的过程，涉及到的还原反应有两种,一种是与CO 反应，另一种是与HC烃类化学物反应，两种反应化学式如下：
由以上还原公式可以知道，当1份NOx参与化学反应时，会消耗掉2 份的CO或者0.8份的HC。根据此反应消耗比例，可通过计算还原剂的总消耗量，从而得出NOx的总消耗量。
步骤S1043：基于所述总消耗量和所述单位消耗量，确定LNT中NOx 的含量。
当所述还原剂为CO时，可计算得所述NOx含量为所述还原剂的总消耗量的0.5倍；当所述还原剂为HC时，可计算得所述NOx含量为所述还原剂的总消耗量的1.25倍。
从该实施方式中的化学反应式可以看出，本实施例涉及到的化学反应含简单，不会有多余的衍生物和复杂的反应过程，因而，涉及的计算过程也简单明了，提高了准确度。
下面，通过一个具体的示例对上述实施例的计算过程进行示例性说明：
以还原剂为CO为例，利用CO发生器输入CO气体，设置CO发生器的气体浓度为1000ppm，气体温度为500℃。将LNT装置从车辆的排气系统中拆卸下来，把CO发生器安装在LNT装置进气口处，在LNT装置尾端设置一排放分析仪作为气体浓度分析模块，实时监测CO的气体浓度。
其中，在CO还原剂通入到LNT的开始阶段，排放分析仪测到的CO浓度较低，大部分CO在LNT中与NOx发生氧化还原反应被消耗掉。随着时间增加，排放分析仪测到的CO浓度会慢慢升高，持续一段时间，例如1000s后，排放分析仪测到的CO与其发生器浓度基本接近，则可停止，得到的气体浓度曲线如图5所示。
从起始点至1000S时刻，实线与时间轴围成的面积为CO还原剂的输入总量；从起始点至1000S时刻，虚线与时间轴围成的面积为CO还原剂的输出总量；可知实际LNT中的NOx进行化学反应消耗的CO总含量为两者差值。
之后，将气体浓度曲线导入计算机进行运算，最终得出CO消耗总量为 4.8摩尔，进而可以得出LNT中NOx含量为2.4摩尔。
采用本申请实施例的方法，其测定的LNT中NOx含量的结果，还可以应用到其他的场景中。例如，可以应用到实验室测试某种车用新型还原剂的还原效果的场景中，以及实验室测试某种新型燃料燃烧产生的尾气污染物 NOx含量的场景中。
其中，应用到实验室测试某种车用新型还原剂的还原效果的场景中时，如图6所示，可以通过以下步骤实现：
步骤S201：将该新型还原剂安装在车辆尾气处理系统中，启动发动机，使车辆正常行驶一定时间，或新型还原剂作用特定周期后，停止发动机。
步骤S202：将待测试的LNT从车辆上拆卸下来，所述待测试的LNT中 NOx的含量为所述车辆在行驶后经过新型还原剂处理后剩余的NOx含量。
步骤S203：向LNT装置通入特定温度和特定浓度的还原剂CO或HC，并实时监测在LNT装置进气口处和出气口处还原剂的气体浓度。当检测到的进气口处和出气口处的还原剂浓度基本相等时，停止通入还原剂。
步骤S204：根据检测数据，计算得出还原剂总消耗量，从而确定出该 LNT系统中的NOx含量。
步骤S205：根据确定出的所述NOx含量，确定所述车辆上使用的还原剂的还原效果参数，并输出所述还原效果参数和所述NOx质量数据。
其中，应用到实验室测试某种新型燃料燃烧产生的尾气污染物NOx含量的场景中时，如图7所示，可以通过以下步骤实现：
步骤S301：将该新型燃料应用在车辆燃气系统中，启动发动机，使车辆正常行驶一定时间后，停止发动机。
步骤S302：将待测试的LNT从车辆上拆卸下来，待测试的LNT中NOx 的含量为所述车辆在行驶一定时间后，该新型燃料燃烧产生的NOx含量。
步骤S303：向LNT装置通入特定温度和特定浓度的还原剂CO或HC，并实时监测在LNT装置进气口处和出气口处还原剂的气体浓度。当检测到的进气口处和出气口处的还原剂浓度基本相等时，停止通入还原剂。
步骤S304：根据检测数据，计算得出还原剂总消耗量，从而确定出该 LNT系统中的NOx含量。
步骤S305：根据确定出的所述NOx含量，确定所述车辆上使用的新型燃料的相关燃烧尾气数据，并输出所述燃烧尾气数据和所述NOx质量数据。
在此实施例中，可以将LNT设备从车辆上拆卸下来，再进行测试NOx 含量，相比于现有的测量方法而言，不需要在车辆上另外安装精细的测量设备，装配更加简单。与此同时，也不会受到LNT设备型号的限制，也更加适用于实验室，检修厂等需要接触到不同厂家，不同类型，不同材质的LNT 的场所。
实施例2：
基于同一发明构思，本申请另一实施例提供一种测定稀燃NOx捕集器 LNT中NOx含量的装置，如图8所示，该装置包括：
还原剂通入模块11，用于向待测试的LNT中通入预设温度和预设浓度的还原剂，所述还原剂用于与所述待测试的LNT中的NOx进行氧化还原反应。
还原剂控制模块12，用于在检测到经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的浓度，与输入到所述待测试的LNT中的还原剂的浓度一致时，停止向所述待测试的LNT中通入还原剂。
第一含量确定模块13，用于确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，以及输入所述待测试的LNT的所述还原剂的输入总含量。
第二含量确定模块14，用于基于所述还原剂的输入总含量、所述还原剂的输出总含量以及与所述还原剂的种类，确定所述LNT中的NOx的含量。
本申请提供的一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的装置，将还原剂通入模块安装在待测试的稀燃NOx捕集器LNT的进气口处，向稀燃 NOx捕集器LNT中通入还原剂气体，使之与LNT吸附的NOx发生氧化还原反应，然后通过第一含量确定模块与第二含量确定模块计算得出所述稀燃 NOx捕集器LNT中的NOx含量。该装置结构简单，对装置的功能要求简单，解决了现有技术中装配复杂的问题。在此实施例中，还原剂通入模块可以是还原剂发生器等可以产生还原剂的装置。此类装置都是化工行业常用的装置设备，具有成本低，易制得的优点。并且，可以根据需求去获取不同精度等级的设备。
在一种可行的实施方式中，还原剂通入模块还可以包括：
温度控制单元111，用于调控产生的还原剂气体的温度。
气体浓度控制单元112，用于控制产生的还原剂气体的浓度。
浓度曲线生成单元113，用于记录实时的还原剂气体的输入浓度，并生成还原剂的输入浓度曲线。
在一种可行的实施方式中，所述第一含量确定模块包括：
检测单元131，用于实时检测所述还原剂的输出浓度，并将实时检测到的输出浓度与对应的时刻进行存储记录，得到所述还原剂的输出浓度曲线。
第一确定单元132，用于确定所述输出浓度曲线中与停止输入还原剂的时刻对应的目标点。
第二确定单元133，用于确定所述目标点和所述输出浓度曲线的起始点之间的所述还原剂的输出浓度曲线所围合的区域的面积。
第三确定单元134，用于基于所述面积，确定所述还原剂的输出总含量。
在此实施例中，可以将检测单元安装在待测试的稀燃NOx捕集器LNT 的出气口处，可以实时检测出气口处所述还原剂气体的浓度值，以此来确定还原剂与LNT中的NOx反应完成情况；检测单元可以是排气分析仪等可以检测气体浓度的装置。此类装置都是化工行业常用的装置设备，具有成本低，易制得的优点。并且，可以根据需求去获取不同精度等级的设备。比如，实验室需要更加精细的测量NOx的含量，就可以选用测量单位更小的气体浓度分析仪，从而减小测量的误差。
在一种可行的实施方式中，所述第二含量确定模块包括：
第一计算单元141，用于基于所述输入总含量和所述输出总含量，确定所述还原剂的总消耗量。
第二计算单元142，用于基于所述还原剂种类，确定与每一单位的NOx 发生化学反应所要消耗的还原剂的单位消耗量。
第三计算单元143，用于基于所述总消耗量和所述单位消耗量，确定NOx 的含量。
在此实施例中，第一计算单元、第二计算单元和第三计算单元用于根据还原剂的输入浓度曲线和输出浓度曲线，计算确定所述稀燃NOx捕集器LNT 中的NOx含量。计算单元无需与LNT进行机械衔接，并且，可以是计算机、便携式电脑等具备数据分析功能的设备，在此不做限制。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行如本申请实施例提供的一种测定稀燃NOx 捕集器LNT中NOx含量的方法。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一个或多个机器可读存储介质，其特征在于，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如本申请实施例提供的一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中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的部分互相参见即可。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种测定稀燃NOx捕集器LNT中NOx含量的方法、装置、电子设备和介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种测定LNT中NOx含量的方法，其特征在于，所述方法包括：
向待测试的LNT中通入预设温度和预设浓度的还原剂，所述还原剂用于与所述待测试的LNT中的NOx进行氧化还原反应；
在检测到经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的浓度，与输入到所述待测试的LNT中的还原剂的浓度一致时，停止向所述待测试的LNT中通入还原剂；
确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，以及输入所述待测试的LNT的所述还原剂的输入总含量；
基于所述还原剂的输入总含量、所述还原剂的输出总含量以及与所述还原剂的种类，确定所述LNT中NOx的含量。
2.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述还原剂为CO或HC类还原性气体。
3.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述预设温度的范围值为150-500℃，所述预设浓度为400-2000ppm。
4.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，包括：
实时检测所述还原剂的输出浓度，并将实时检测到的输出浓度与对应的时刻进行存储记录，得到所述还原剂的输出浓度曲线；
确定所述输出浓度曲线中与停止输入还原剂的时刻对应的目标点；
确定所述目标点和所述输出浓度曲线的起始点之间的所述还原剂的输出浓度曲线所围合的区域的面积；
基于所述面积，确定所述还原剂的输出总含量。
5.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，确定所述目标点和所述输出浓度曲线的起始点之间的所述还原剂的输出浓度曲线所围合的区域的面积，包括：
按照以下积分公式，确定所述面积；
设t为时间，f(t)为所述输出浓度曲线公式；
6.根据权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述基于所述输入总含量、所述输出总含量以及与所述还原剂种类，确定所述LNT中NOx的含量，包括：
基于所述输入总含量和所述输出总含量，确定所述还原剂的总消耗量；
基于所述还原剂种类，确定与每一单位的NOx发生化学反应所要消耗的还原剂的单位消耗量；
基于所述总消耗量和所述单位消耗量，确定所述LNT中NOx的含量。
7.根据权利要求1-6任一所述的测定方法，其特征在于，所述待测试的LNT是从车辆上拆卸下来的，所述待测试的LNT中NOx的含量为所述车辆在行驶过程中经过车辆上使用的还原剂处理后剩余的含量；所述方法还包括：
根据确定出的所述LNT中的NOx的含量，确定所述车辆上使用的还原剂的还原效果参数；
根据确定出的所述LNT中的NOx的含量，确定所述车辆上的发动机所使用的燃料的质量数据；
输出所述还原效果参数和所述质量数据。
8.一种测定LNT中NOx含量的装置，其特征在于，所述装置包括：
还原剂通入模块，用于向待测试的LNT中通入预设温度和预设浓度的还原剂，所述还原剂用于与所述待测试的LNT中的NOx进行氧化还原反应；
还原剂控制模块，用于在检测到经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的浓度，与输入到所述待测试的LNT中的还原剂的浓度一致时，停止向所述待测试的LNT中通入还原剂；
第一含量确定模块，用于确定经所述待测试的LNT输出的气体中所述还原剂的输出总含量，以及输入所述待测试的LNT的所述还原剂的输入总含量；
第二含量确定模块，用于基于所述还原剂的输入总含量、所述还原剂的输出总含量以及与所述还原剂的种类，确定所述LNT中的NOx的含量。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；和
其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一个或多个机器可读存储介质，其特征在于，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7任一项所述的方法。
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