CN1369626A - 摩托车催化净化器匹配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及摩托车催化净化器匹配方法。本发明的要点在于:针对被改造摩托车车型,通过其原机排放和排放控制目标的对照比较,本着机内净化和机外净化合理分担,机内净化先行的匹配原则,有针对性的选择机内净化措施使原机排放降低;通过排气管实时工况温度场的测量指导催化净化器的布置;通过排气实时氧浓度测量确定催化净化器是否需要二次空气补给装置。本匹配方法的优点是遵循机内净化和机外净化合理分担,对于催化净化器与摩托车的匹配有普遍的指导意义,效果好,可操作性强。

Description

摩托车催化净化器匹配方法
                                技术领域
本发明涉及摩托车催化净化器匹配方法。
                                背景技术
中国作为世界摩托车第一大生产国和保有国，由摩托车带来的尾气排放问题日益严重，已引起政府、企业和用户的重视。催化净化器技术是降低摩托车尾气排放的先进技术，其中催化净化器与摩托车的匹配是催化器应用的关键环节。
目前，已经公开的专利及非专利文献仅对通过数值模拟计算从对原机动力性、经济性影响角度来如何进行匹配进行了报道(催化转化器与发动机匹配研究，武汉汽车工业大学学报，2000年第22卷第一期)，但如何通过良好匹配使以催化净化为目的而安装的催化净化器充分发挥净化作用的匹配方法，还未见报道。
                           发明内容
本发明的目的在于提供一种指导催化净化器与摩托车匹配的方法。
本发明的要点在于：针对被改造摩托车车型，通过其原机排放和排放控制目标的对照比较，本着机内净化和机外净化合理分担，机内净化先行的匹配原则，有针对性的选择机内净化措施使原机排放降低；通过排气管实时工况温度场的测量指导催化净化器的布置；通过排气实时氧浓度测量确定催化净化器是否需要二次空气补给装置。
具体包括以下几个步骤：
a.利用稳态工况下发动机台架排放图谱测量指导机内净化参数的选取；
b.利用瞬态工况下实时工况排放分析指导机内净化参数的选取；
c.利用排气管实时温度场测量指导催化净化器的布置；
d.利用排气管实时氧浓度测量指导二次空气补给装置的取舍；
以上步骤根据需要可以单独或任意组合使用。
其中步骤a可以是将需要改造车型的发动机固定在相应的发动机台架上，将化油器油针位置、混合气浓度调整螺钉位置、主量孔等影响机内净化的参数与发动机转速、节气门开度等工况条件进行排列组合，测取每个可能的组合条件下的排气成分、排气流量等数据，根据测取的排放数据得到该发动机的排放图谱，从而全面了解稳态工况下的排放特性，从而指导机内净化参数的选取。
其中步骤b可以是将需要改造车在不同机内净化条件下在底盘测功器上进行工况法排放试验，同时利用废气分析仪对试验过程中的尾气进行实时分析，并根据实时工况法排放分析结果确定理想的机内净化参数。
其中步骤c可以是在原机排气管上有可能安装催化净化器的部位布置一些热电偶，在进行工况法排放试验过程中，实时记录试验过程中不同测温点的温度曲线，结合催化净化器的起燃温度特性，从而可以确定催化转化器的布置区域。
其中步骤d可以是在原机排气管上安装取样探头，在进行工况法排放试验过程中，利用废气分析仪实时记录试验过程中排气管中的氧浓度曲线，从而对是否需要二次空气补给提供指导。
本匹配方法的优点是遵循机内净化和机外净化合理分担，机内净化先行的匹配原则，从充分发挥摩托车本身的潜力和催化净化器的净化效果作为出发点，从影响催化净化器发挥作用的温度、氧含量、原机排放水平作为切入点，对于催化净化器与摩托车的匹配有普遍的指导意义，效果好，可操作性强。
                       附图说明图1：CG125发动机CO排放图谱；图2：在ECE47工况下不同的化油器主量孔对原机CO排放的影响；图3：AXIS90排气管热电偶布置示意图；图4：AXIS90排气管对应各测点的温度曲线；图5：ECE40工况下两种摩托车排气实时氧浓度比较。
                             具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
实例1：稳态工况下发动机台架排放图谱测量在CG125发动机机内净化参数选取上的应用：
图1为稳态工况下发动机台架排放图谱测量得到的CG125发动机在化油器油针位置处于中间格，在不同混合气浓度调整位置、发动机转速和节气门开度下的CO排放图谱。图1由三部分组成，每一部分的横坐标均为发动机的转速，纵坐标表示发动机的状态，该表示方法由两部分组成，前一项表示节气门开度，后一项表示混合气浓度调整螺钉的位置，例如75％-1.5组合表示发动机的节气门开度为75％，混合气浓度调整螺钉为逆时针退1.5圈，在每一固定的发动机状态下，利用排放分析仪测取CO的浓度，然后将这些排放数据进行处理，图中的图标表示CO排放的范围，例如3-4表示该区域的CO排放在3％-4％之间，图1表明，针对该款发动机，在化油器油针处于中间格的状态，对CO排放而言，在混合气浓度调整螺钉为1.5圈时，排放最佳，利用该方法我们类似可以得到该发动机在化油器油针处于中间格的状态时HC、NOx的排放，以及化油器处于其他状态时，CO、HC和NOx的排放，对这些数据进行综合分析选取，我们就可以将化油器的状态调整好，从而得到理想的原机排放。
实例2：瞬态工况下实时排放分析在AG50二冲程轻便摩托车机内净化参数选取上的应用
图2给出了在ECE47循环工况下，不同的化油器主量孔对AG50原机CO排放的影响，图中的横坐标为工况法排放测试的时间，纵坐标为工况法排放过程中CO的实时排放浓度，图中的三条曲线分别代表在工况法排放试验过程中的发动机转速，对应1#主量孔和2#主量孔的CO排放，从图上可以很直观全面地比较1#主量孔和2#主量孔在各工况下的排放情况，由于各工况的排放在总排放中所占权重的不同，中高负荷工况下的排放权重较大，从图上可以看出，尽管1#主量孔的CO排放在怠速工况下的排放要明显好于2#主量孔的CO排放，但在中高负荷2#主量孔的CO排放要好于1#主量孔的CO排放，考虑到排放权重的因素，通过该方法我们就可以正确的选择2#主量孔，而按照现在许多企业用怠速法进行选择的做法，就会错误地选用1#主量孔。用类似的方法，我们还可以考察不同的化油器主量孔对HC、NOx的影响，以及其他的机内净化参数对CO、HC、NOx的影响，经综合考虑，确定理想的机内净化参数。
实例3：排气管实时温度场测量在AXIS90二冲程摩托车催化转化器匹配上的应用
图3为在AXIS90排气管热电偶布置示意图，我们沿废气在排气管中的流向，在可能布置催化净化器的区域布置了热电偶，其中测温点1代表排气温度，测温点2表示流入排气管腔体前的温度，测温点3、4分别表示第一、二膨胀腔的温度。图4为AXIS90二冲程摩托车在进行ECE40工况法排放试验过程中，对应各测温点的温度曲线。图4的横坐标为工况法排放试验的时间，纵坐标为温度值，温度曲线表明，1、2、3对应的温度范围可以达到一般催化净化器起燃温度的要求，也就是说，只有将催化净化器布置在1、2、3测点所包围的范围以内，催化净化器才有可能发挥出净化作用。
实例4：排气实时工况氧浓度测量在摩托车催化净化器匹配上的应用图5给出了两种不同的摩托车在进行ECE40循环工况下排气实时氧浓度测量曲线。图中的横坐标为工况法排放的时间，纵坐标为排气中的氧浓度，图中的三条曲线分别表示发动机的转速、踏板车原机的实时工况氧浓度曲线和骑式车原机的实时工况氧浓度曲线，从图上可以看出，对于对摩托车排放贡献大的中高负荷工况下，骑式车原机的氧浓度约为踏板车原机氧浓度的1倍，在这种情况下，对于踏板车车如果采用催化净化器来作为降低摩托车尾气排放的措施，需要考虑使用二次空气补给装置提高废气中的氧浓度。

Claims (5)

1.一种摩托车催化净化器匹配方法，利用原机排放分析、排气管实时温度场测量和排气管实时氧浓度测量指导催化净化器与摩托车匹配的方法：其特征为包括以下几个步骤：
a.利用稳态工况下发动机台架排放图谱测量指导机内净化参数的选取；
b.利用瞬态工况下实时工况排放分析指导机内净化参数的选取；
c.利用排气管实时温度场测量指导催化净化器的布置；
d.利用排气管实时氧浓度测量指导二次空气补给装置的取舍；以上步骤根据需要可以单独或任意组合使用。
2.如权利要求1所述的一种摩托车催化净化器匹配方法，其特征为所述的步骤a可以是将需要改造车型的发动机固定在相应的发动机台架上，将化油器油针位置、混合气浓度调整螺钉位置、主量孔等影响机内净化的参数与发动机转速、节气门开度等工况条件进行排列组合，测取每个可能的组合条件下的排气成分、排气流量等数据，根据测取的排放数据得到该发动机的排放图谱，从而全面了解稳态工况下的排放特性，从而指导机内净化参数的选取。
3.如权利要求1所述的一种摩托车催化净化器匹配方法，其特征为所述的步骤b可以是将需要改造车在不同机内净化条件下在底盘测功器上进行工况法排放试验，同时利用废气分析仪对试验过程中的尾气进行实时分析，并根据实时工况法排放分析结果确定理想的机内净化参数。
4.如权利要求1所述的一种摩托车催化净化器匹配方法，其特征为所述的步骤c可以是在原机排气管上有可能安装催化净化器的部位布置一些热电偶，在进行工况法排放试验过程中，实时记录试验过程中不同测温点的温度曲线，结合催化净化器的起燃温度特性，从而可以确定催化净化器的布置区域。
5.如权利要求1所述的一种摩托车催化净化器匹配方法，其特征为所述的步骤d可以是在原机排气管上安装取样探头，在进行工况法排放试验过程中，利用废气分析仪实时记录试验过程中排气管中的氧浓度曲线，从而对是否需要二次空气补给提供指导。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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