CN216395921U - 一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，包括混合器、催化剂反应炉和气体检测器。所述混合器的一端连接有至少个的进气管路。所述混合器另一端设有混合管路。所述混合管路和催化剂反应炉相连接。所述催化剂反应炉和气体检测器之间通过检验管路相连接。所述混合管路上设有气化室。所述气化室和催化剂反应炉之间的管路与检验管路外均设有加热带。与现有技术相比本实用新型的有益效果是：可以实现粉末式催化剂和整体式催化剂活性评价，并且能实现空燃比贫富燃动态切换。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车尾气模拟配气设备领域，具体涉及一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统。
背景技术
汽车尾气排放的污染物主要包括氮氧化物NO和NO2，统称NOx，未完全燃烧的碳氢化合物HC、一氧化碳CO和颗粒物PM等，已成为我国大气污染的重要来源。目前控制汽车尾气的商业化技术是催化剂，通过催化反应，将四种尾气污染物NOx、CO和HC和转化为氮气N2、二氧化碳CO2和水H2O。
在汽车尾气催化剂开发过程中中，需要对汽车尾气排放气体进行模拟，评价汽车尾气催化剂的性能。但是汽车尾气含有的成分特别多，模拟配气复杂，并且检测困难。而现有的汽车尾气配气装置自动化程度低，操作繁琐、误差大，且很难实现贫富燃动态切换。
实用新型内容
本实用新型提供了一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特点是可以实现粉末式催化剂和整体式催化剂活性评价，并且能实现空燃比贫富燃动态切换。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，包括混合器、催化剂反应炉和气体检测器。
所述混合器的一端连接有至少个的进气管路。所述混合器另一端设有混合管路。所述混合管路和催化剂反应炉相连接。所述催化剂反应炉和气体检测器之间通过检验管路相连接。
所述混合管路上设有气化室。所述气化室和催化剂反应炉之间的管路与检验管路外均设有加热带。
所述混合器和气化室之间的混合管路上连接有第一四通阀出气管路。
所述第一四通阀上设有第一四通阀排气口、第一四通阀进气口Ⅰ、第一四通阀进气口Ⅱ和第一四通阀出气口。
所述第一四通阀排气口和第一四通阀出气管路相连接。
所述第一四通阀出气口外连接有第一四通阀排气管路。
所述第一四通阀进气口Ⅰ外连接有第一四通阀进气管路。所述第一四通阀进气管路外连接有至少个的进气管路。
所述第一四通阀进气口Ⅱ外连接有接口管路。
作为优化，所述接口管路外连接有第二四通阀。所述第二四通阀上设有第二四通阀阀排气口、第二四通阀进气口Ⅰ、第二四通阀进气口Ⅱ和第二四通阀出气口。所述第二四通阀阀排气口和接口管路相连接。所述第二四通阀进气口Ⅰ外连接有第二四通阀进气管路。所述第二四通阀进气口Ⅱ外连接有第二四通阀接口管路。所述第二四通阀进气管路和第二四通阀接口管路外均连接有进气管路。
作为优化，所述加热带缠绕于气化室和催化剂反应炉之间的管路上。所述加热带缠绕于检验管路上。
作为优化，所述进气管路上设有稳压阀、压力表、流量传感器、单向阀。
作为优化，所述催化剂反应炉包括第一催化剂反应炉和第二催化剂反应炉。所述第一催化剂反应炉和第二催化剂反应炉通过三通阀与混合管路相连接。
作为优化，所述第一催化剂反应炉的反应管内径为 mm，长度为cm。所述第二催化剂反应炉的反应管内径为.mm，长度为cm。
作为优化，所述气体检测器为气相色谱仪。
作为优化，还设有控制系统。所述控制系统包括输入端和输出端。所述输入端包括控制面板，且输入端与流量传感器和催化剂反应炉上的温度传感器相连接。所述输出端包括温度模块，流量模块和显示模块。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：设计了一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统来模拟实际的汽车尾气排放，并配备气相色谱仪，实现了高效的成分检测。该系统智能化程度高，将人工切阀和手动升温等繁琐步骤改由计算机自动控制，满足了贫富燃动态切换的气体切换的特殊要求，推动了汽车尾气催化净化技术的进步。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型控制系统的结构示意图。
其中，进气管路1、稳压阀2、压力表3、流量传感器4、单向阀5、混合器6、混合管路7、气化室8、三通阀9、第一催化剂反应炉10、第二催化剂反应炉11、气体含量检测器12、检验管路13、加热带14、第一四通阀15、第一四通阀出气管路16、第一四通阀进气管路17、第一四通阀排气管路18、接口管路19、第二四通阀20、第二四通阀进气管路21、第二四通阀接口管路22。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，包括混合器6、催化剂反应炉和气体检测器12。
所述混合器6的一端连接有至少1个的进气管路1。所述混合器6另一端设有混合管路7。所述混合管路7和催化剂反应炉相连接。所述催化剂反应炉和气体检测器12之间通过检验管路13相连接。
所述混合管路7上设有气化室8。所述气化室8和催化剂反应炉之间的管路与检验管路13外均设有加热带14。
所述混合器6和气化室8之间的混合管路7上连接有第一四通阀出气管路16。
所述第一四通阀15上设有第一四通阀排气口、第一四通阀进气口Ⅰ、第一四通阀进气口Ⅱ和第一四通阀出气口。
所述第一四通阀排气口和第一四通阀出气管路16相连接。
所述第一四通阀出气口外连接有第一四通阀排气管路18。
所述第一四通阀进气口Ⅰ外连接有第一四通阀进气管路17。所述第一四通阀进气管路17外连接有至少1个的进气管路1。
所述第一四通阀进气口Ⅱ外连接有接口管路19。
所述接口管路19外连接有第二四通阀20。所述第二四通阀20上设有第二四通阀阀排气口、第二四通阀进气口Ⅰ、第二四通阀进气口Ⅱ和第二四通阀出气口。所述第二四通阀阀排气口和接口管路19相连接。所述第二四通阀进气口Ⅰ外连接有第二四通阀进气管路21。所述第二四通阀进气口Ⅱ外连接有第二四通阀接口管路22。所述第二四通阀进气管路21和第二四通阀接口管路22外均连接有进气管路1。
所述加热带14缠绕于气化室8和催化剂反应炉之间的管路上。所述加热带14缠绕于检验管路13上。
所述进气管路1上设有稳压阀2、压力表3、流量传感器4、单向阀5。
所述催化剂反应炉包括第一催化剂反应炉10和第二催化剂反应炉11。所述第一催化剂反应炉10和第二催化剂反应炉11通过三通阀9与混合管路7相连接。
所述第一催化剂反应炉10的反应管内径为6 mm，长度为26cm。所述第二催化剂反应炉11的反应管内径为13.5mm，长度为26cm。
所述气体检测器12为气相色谱仪。
还设有控制系统。所述控制系统包括输入端和输出端。所述输入端包括控制面板，且输入端与流量传感器4和催化剂反应炉上的温度传感器相连接。所述输出端包括温度模块，流量模块和显示模块。
其工作原理为：
气体分别从进气管路1进入，经过各路的稳压阀2、压力表3、流量传感器4、单向阀5流出，经过混合器6，最终混合为一路气。将气化室8并入到混合管路7中，可以实现加水的目的。
通过调节第一四通阀15和第二四通阀20来切换反应气路，可以实现不同空燃比的动态切换，从而实现贫燃模式和富燃模式的动态切换。其中，温度控制，通过信号输入与温度传感器相连接，输入相应的温度和时间，温度传感器接收相应的指令，然后信号处理器进行处理，程序按照设定的速率进行升温。
显示模块为LED显示装置，可以显示相应气路的气体流量大小以及设定温度和实时温度。
其中混合器6上连接的进气管路1的流量计为量程为200ml/min，第一四通阀15和第二四通阀20上连接的进气管路1流量计为量程为500ml/min。
为检测催化反应前后的气体成分，该装置还配备了智能控制的气相色谱仪，实现对NOx、HC、CO、 N2、CO2和H2O的精准分析。
其中，第一催化剂反应炉10为粉末催化剂反应炉，第二催化剂反应炉11为整体催化剂反应炉。
其中，混合器6上连接的进气管路1气体包括但不局限于H2、C3H8、C2H4、C3H6、NO、CO、CO2；第一四通阀15和第二四通阀20上连接的进气管路1气体包括但不局限于O2、Ar。
Claims (8)
1.一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：包括混合器（6）、催化剂反应炉和气体检测器（12）；
所述混合器（6）的一端连接有至少1个的进气管路（1）；所述混合器（6）另一端设有混合管路（7）；所述混合管路（7）和催化剂反应炉相连接；所述催化剂反应炉和气体检测器（12）之间通过检验管路（13）相连接；
所述混合管路（7）上设有气化室（8）；所述气化室（8）和催化剂反应炉之间的管路与检验管路（13）外均设有加热带（14）；
所述混合器（6）和气化室（8）之间的混合管路（7）上连接有第一四通阀出气管路（16）；
所述第一四通阀（15）上设有第一四通阀排气口、第一四通阀进气口Ⅰ、第一四通阀进气口Ⅱ和第一四通阀出气口；
所述第一四通阀排气口和第一四通阀出气管路（16）相连接；
所述第一四通阀出气口外连接有第一四通阀排气管路（18）；
所述第一四通阀进气口Ⅰ外连接有第一四通阀进气管路（17）；所述第一四通阀进气管路（17）外连接有至少1个的进气管路（1）；
所述第一四通阀进气口Ⅱ外连接有接口管路（19）。
2.根据权利要求1所述的一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：所述接口管路（19）外连接有第二四通阀（20）；所述第二四通阀（20）上设有第二四通阀阀排气口、第二四通阀进气口Ⅰ、第二四通阀进气口Ⅱ和第二四通阀出气口；所述第二四通阀阀排气口和接口管路（19）相连接；所述第二四通阀进气口Ⅰ外连接有第二四通阀进气管路（21）；所述第二四通阀进气口Ⅱ外连接有第二四通阀接口管路（22）；所述第二四通阀进气管路（21）和第二四通阀接口管路（22）外均连接有进气管路（1）。
3.根据权利要求1所述的一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：所述加热带（14）缠绕于气化室（8）和催化剂反应炉之间的管路上；所述加热带（14）缠绕于检验管路（13）上。
4.根据权利要求1所述的一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：所述进气管路（1）上设有稳压阀（2）、压力表（3）、流量传感器（4）、单向阀（5）。
5.根据权利要求1所述的一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：所述催化剂反应炉包括第一催化剂反应炉（10）和第二催化剂反应炉（11）；所述第一催化剂反应炉（10）和第二催化剂反应炉（11）通过三通阀（9）与混合管路（7）相连接。
6.根据权利要求5所述的一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：所述第一催化剂反应炉（10）的反应管内径为6 mm，长度为26cm；所述第二催化剂反应炉（11）的反应管内径为13.5mm，长度为26cm。
7.根据权利要求1所述的一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：所述气体检测器（12）为气相色谱仪。
8.根据权利要求1所述的一种自动控制的汽车尾气模拟配气系统，其特征在于：还设有控制系统；所述控制系统包括输入端和输出端；所述输入端包括控制面板，且输入端与流量传感器（4）和催化剂反应炉上的温度传感器相连接；所述输出端包括温度模块，流量模块和显示模块。
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