CN202119625U - 发动机催化转化器性能及老化试验装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型为一种发动机催化转化器性能及老化试验装置，包括发动机、三元催化氧化器、与发动机相连的测功机、压缩空气调压阀、与压缩空气调压阀相连的补气空气组合喷嘴、与发动机的进气管分别相连的热式气体质量流量计和汽油喷射控制系统，所述发动机通过换热器与三元催化氧化器相连，所述补气空气组合喷嘴与所述换热器相连。本实用新型的优点是：控制过程简单，控制范围广，控制精度高，适用于各种汽油发动机的三元催化氧化器老化试验。

Description

发动机催化转化器性能及老化试验装置
技术领域
本实用新型涉及一种用来对汽油发动机的三元催化氧化器进行老化实验的装置，特别是公开一种发动机催化转化器性能及老化试验装置，属于自动化测试设备技术领域。
背景技术
目前，电喷汽油发动机均装有三元催化氧化器，三元催化氧化器的作用是消除汽油发动机排出的有害气体。三元催化氧化器的转换效率和寿命是汽油发动机选择及ECU标定的关键参数。目前已经有了关于三元催化氧化器的老化试验的国家标准，也有不同公司的更严苛的老化标准。标准中主要要求控制过量空气系数、老化过程温度和空速。为了达到此控制目标，以前的试验装置主要采用二种方案，一种是采用燃烧弹加温方案，此方案燃烧过程不同于发动机的燃烧过程，燃烧产物成分组成不能模拟发动机，燃烧过程是连续燃烧无脉动流，无法研究转换效率，是一种权宜方案，只能考核三元催化器的温度可靠性；另一种是采用修改发动机ECU参数的方案；此方案需要对发动机ECU进行动态修改，控制过程复杂，成本高，一旦操作不当，将对发动机造成灾难性的后果，特别是采用当排气温度过高时，排气管及发动机零部件会损坏，此方案可靠性不高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服以前的三元催化老化方案中温度、空速、过量空气系数参数控制复杂、可靠性差及无法真正模拟发动机燃烧过程的难题，提供一种控制过程简单，控制范围广，控制精度高的发动机催化转化器性能及老化试验装置，适用于各种汽油发动机的三元催化氧化器老化试验。
本实用新型是这样实现的：一种发动机催化转化器性能及老化试验装置，包括发动机、三元催化氧化器、与发动机相连的测功机，其特征在于：还包括压缩空气调压阀、与压缩空气调压阀相连的补气空气组合喷嘴、与发动机的进气管分别相连的热式气体质量流量计和汽油喷射控制系统，所述发动机通过换热器与三元催化氧化器相连，所述补气空气组合喷嘴与所述换热器相连。
所述发动机与换热器之间、换热器与三元催化氧化器之间分别设有过量空气系统传感器。
所述汽油喷射控制系统由相连的汽油机喷油器和脉宽控制器构成，所述汽油机喷油器与所述发动机进气管相连。
所述补气空气组合喷嘴包括相连的临界管与气动阀，所述气动阀与所述换热器相连，所述一个临界管与一个气动阀为一组，共由两组并联构成所述补气空气组合喷嘴，所述的临界管中一个为调节温度临界管、另一个为调节过量空气系数临界管。
本实用新型的有益效果是：适用于任何汽油发动机进行试验，不再需要使用特指的某一特定的ECU的发动机；采用在排气管中补油和补气控制过量空气系数，不再采用更改ECU的方法；发动机在某一特定的负荷工作，不再是在最高或超负荷运转状态运行，大大提高了发动机寿命；采用脉宽控制喷油，大大提高温度控制精度；采用多个临界喷嘴控制补气量，大大提高了控制精度；温度控制范围宽，最高可达1100℃以上。
附图说明
图1是本实用新型连接结构示意图。
图2是本实用新型汽油喷射控制系统的结构框图。
图3是本实用新型补气空气组合喷嘴的连接结构框图。
图中：1测功机；2、补气空气组合喷嘴；3、热式气体质量流量计；4、压缩空气调压阀；5、汽油喷射控制系统；6、发动机；7、三元催化氧化器；8、过量空气系统传感器；9、换热器。
具体实施方式
根据图1，本实用新型包括发动机6、三元催化氧化器7、与发动机6相连的测功机1、压缩空气调压阀4、与压缩空气调压阀4相连的补气空气组合喷嘴2、与发动机6的进气管分别相连的热式气体质量流量计3和汽油喷射控制系统5，所述发动机6通过换热器9与三元催化氧化器7相连，所述补气空气组合喷嘴2与所述换热器9相连。所述发动机6与换热器9之间、换热器9与三元催化氧化器7之间分别设有过量空气系统传感器8。
根据图1、图2，所述汽油喷射控制系统5由相连的汽油机喷油器和脉宽控制器构成，所述汽油机喷油器与所述发动机进气管相连。
根据图1、图3，所述补气空气组合喷嘴2包括相连的临界管与气动阀，所述气动阀与所述换热器相连，所述一个临界管与一个气动阀为一组，共由两组并联构成所述补气空气组合喷嘴2，所述的临界管中一个为调节温度临界管、另一个为调节过量空气系数临界管。
所述的测功机1用于提供一个发动机6运转的稳定负荷，满足被测的三元催化氧化器7的空速的要求；所述的补气空气组合喷嘴2用于精确控制补气量，从而控制过量空气系数；所述的热式气体质量流量计3用于测量发动机6的进气量，从而计算出空速值；所述的压缩空气调压阀4用于提供稳定的压缩空气量；所述的汽油喷射控制系统5用于控制喷油量进而控制排气温度；所述的发动机6用于对三元催化氧化器7提供高温排气；所述的三元催化氧化器7为试件；所述的换热器9与三元催化氧化器7之间的过量空气系统传感器8用于测量提供给三元催化氧化器7的过量空气系数；所述的发动机6与换热器9之间的过量空气系统传感器8用于测量补油后排气的过量空气系数；所述的换热器9通过冷却的方法控制发动机6的排气温度。
本实用新型通过测功机1控制发动机6在一个稳定的工况下运行；发动机6的进气从热式气体流量计3进入，通过热式气体质量流量计3测量发动机6的进气质量流量，通过汽油喷射控制系统5控制喷油量，通过过量空气系统传感器8测量过量空气系数，然后同时进入二个三元催化氧化器7；通过压缩空气调压阀4提供稳定的压缩空气压力，通过补气空气组合喷嘴2精确控制补气量。
实现如下过程：首先调节发动机6的油门及测功机1的水门开度，使进气质量流量达到一定的空速要求，发动机ECU置于开环控制，通过汽油喷射控制系统5脉宽控制喷油嘴喷油量，脉宽控制器频率为0-100Hz可调，占空比为0-100%可调，通过控制补气空气组合喷嘴2进行补气，使三元催化氧化器7前温度升高到要求的温度。通过控制汽油喷射控制系统5达到控制过量空气系数变小；通过控制补气空气组合喷嘴2达到控制过量空气系数变大。通过开关汽油喷射控制系统5和补气空气组合喷嘴2达到一定的工况循环，满足循环工况要求。在汽油喷射控制系统5中有二个主要部件：汽油机喷油器、脉宽控制器，二者协同工作，控制喷油量，见图2。

Claims (4)

1.一种发动机催化转化器性能及老化试验装置，包括发动机、三元催化氧化器、与发动机相连的测功机，其特征在于：还包括压缩空气调压阀、与压缩空气调压阀相连的补气空气组合喷嘴、与发动机的进气管分别相连的热式气体质量流量计和汽油喷射控制系统，所述发动机通过换热器与三元催化氧化器相连，所述补气空气组合喷嘴与所述换热器相连。
2.根据权利要求 1 所述的发动机催化转化器性能及老化试验装置，其特征在于：所述发动机与换热器之间、换热器与三元催化氧化器之间分别设有过量空气系统传感器。
3.根据权利要求 1 所述的发动机催化转化器性能及老化试验装置，其特征在于：所述汽油喷射控制系统由相连的汽油机喷油器和脉宽控制器构成，所述汽油机喷油器与所述发动机进气管相连。
4.根据权利要求 1 所述的发动机催化转化器性能及老化试验装置，其特征在于：所述补气空气组合喷嘴包括相连的临界管与气动阀，所述气动阀与所述换热器相连，所述一个临界管与一个气动阀为一组，共由两组并联构成所述补气空气组合喷嘴，所述的临界管中一个为调节温度临界管、另一个为调节过量空气系数临界管。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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