CN218266284U - 一种用于sbc催化器老化试验的自学习型补气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，包括空气压缩机、空气过滤器、若干个补气装置，所述空气压缩机与空气过滤器通过管道连接，若干个补气装置的进气口通过管道与空气过滤器串联，空气压缩机的出气口与补气组件连接，所述喷气均混组件与阀门组件连接，阀门组件与控制组件电性连接，阀门组件与稳压罐通过第一管道连接，稳压罐通过第二管道与空气过滤器连接；所述喷气均混组件安装在催化器前端的管路上，本实用新型所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，本实用新型成本低，结构简单，并且便于维修，不容易出现问题，能够大大降低企业的成本。

Description

一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置

技术领域

本实用新型属于发动机领域，尤其是涉及一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置。

背景技术

排放后处理装置的耐久性试验是保证车辆在有效的使用寿命内，车辆排放能够满足相应的排放法规阶段对应的排放污染物限值要求的强制型式认证试验。GB18352.5-2013国家规定中在进行车型的排放耐久性验证时，在一定的前提下可以采用发动机台架快速老化替代轻型车转鼓台架耐久老化。随着各大整车主机厂对催化器产品技术研发投入量的增加，产品检验需求随之扩大，检测机构先后开展相关试验能力建设。环保部发布的GB18352.6-2016 的国六阶段，老化里程由16万公里增加到20万公里，而且为了达到催化器最低空速限值要求，发动机在高转速大负荷工况下连续运转。这就对发动机台架老化试验过程的边界控制和老化结果的有效性提出更高的挑战。此外，同时老化多个催化器件可大幅降低认证时间及费用，这对各大主机厂有很大的吸引力。

国内外目前对多个催化器老化的实用性经验缺乏，受限于台架缺少可以控制二次补气的喷气装置，无法实现控制信号和反馈信号形成闭环调节，进而实现喷气装置自学习功能；受限于催化器件结构个体差异和发动机燃烧变动，无法实现多路催化器载体温度温升曲线同步、氧浓度峰值同步；当温度曲线偏离、氧浓度峰值偏离且无法通过自动调节恢复，则需要逻辑判定和报警提醒功能；受限于补气瞬间耗气量大，试验室气源流量不足，无法使每一气路稳压罐罐内压力保持恒定；受限于国外喷气装置成本高，采购和维保周期长，故障率高的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，以解决喷气装置成本高、采购和维保周期长、故障率高的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，包括空气压缩机、空气过滤器、若干个补气装置，所述空气压缩机与空气过滤器通过管道连接，若干个补气装置的进气口通过管道与空气过滤器串联，空气压缩机的出气口与补气组件连接；所述空气过滤器可过滤压缩空气内水份和杂质。

所述补气装置包括喷气均混组件、阀门组件、控制组件、稳压罐，所述喷气均混组件与阀门组件连接，阀门组件与控制组件电性连接，阀门组件与稳压罐通过第一管道连接，稳压罐通过第二管道与空气过滤器连接；

所述喷气均混组件安装在催化器前端的管路上。

进一步的，所述阀门组件包括耐压型单向阀、常闭电磁阀、电气比例减压阀，耐压型单向阀、常闭电磁阀、电气比例减压阀依次设置在第一管道上。

进一步的，所述控制组件包括延时信号计数器、开关量控制模块、模拟量控制模块，所述延时信号计数器与开关量控制模块为电性连接，开关量控制模块与阀门组件电性连接。

进一步的，所述开关量控制模块与常闭电磁阀通过电性连接。常闭电磁阀上来连接配电箱，所述配电箱是由两个稳压电压和接线线排组成，将常闭电磁阀电源正极连接线排正极电路。

进一步的，所述第二管道上设有可调减压阀，稳压罐上连接有可调泄压阀。稳压罐具有大容量储气和稳压的作用，并装有压力表，稳压罐的底部连接有用于泄气放压的可调泄压阀。可调减压阀与压力表集合一体，与稳压罐入口连接，可手动调压至5bar气压，将各稳压罐罐内压力调到同一压力值，管径一致的条件下，喷射空气初始流量相同。

进一步的，所述喷气均混组件与耐压型单向阀通过橡胶软管连接。

进一步的，所述喷气均混组件包括进气管、两个出气管，所述进气管的一端与耐压型单向阀连接，进气管的另一端与两个出气管连接。

进一步的，所述出气管为U形，两个出气管的一端相通，两个出气管的另一端设置在催化器的前端管路内。

进一步的，所述喷气均混组件设置在催化器的前端14-16cm处的管路上。

进一步的，所述出气管的端部设有喷嘴。通过喷嘴能够使气体更加均匀的进入催化器的管道。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置具有以下有益效果：

1、通过改变电气比例减压阀开度的大小，可以实现喷气压力的精确调节，即可以根据发动机运行工况的不同，灵活调节排放废气中氧的浓度峰值达到目标值。通过对当前值和目标值的差值比较，判定喷射压力是否需要修正。逻辑判定当前状态同时满足当前发动机状态处于循环工况40秒稳定工况下且氧浓度差值≤±1％条件下，修正系数以步长0.1mV对初始值进行修正。

2、通过氧浓度传感器监测氧浓度峰值的变化，程序设定氧浓度峰值上下限报警提醒功能。当氧浓度峰值偏差值≥±1％，程序报警提醒严重偏离目标值，操作员手动介入调整；若无人值守，赋比例阀默认值。

3、通过延时信号计数器联合模拟量控制模块改变各路喷气时刻的迟滞，可以改变空气到达催化器载体的时刻，进而改变二次燃烧开始时刻。因程序上发向各路喷气常闭电磁阀开启电信号是同时的，但受管路长短、喷嘴安装位置差异的影响，催化器载体起燃温度变化曲线不同步，是可以通过延时信号控制电路对常闭电磁阀的开启电信号延迟控制。

4、通过耐压型单向阀阻止排气管内高温高压废气回流，保护比例阀和电磁阀等易损件。当常闭电磁阀打开时，耐压型单向阀可以阻止废气倒流进气体通路，进而有效保护高精度却易损坏的比例阀。

5、通过改变可调减压阀开度大小，调整各个稳压罐罐内压力到5bar恒定，若干个补气装置进气口串联的连接方式和距离没有严格的要求；因可能出现的各稳压罐距离空气压缩机距离不同，故装置工作时各路气体流速不同，但只要罐内恒压，即可满足使用需要；可调减压阀起到单向阀作用，防止各罐之间抢气。

6、本实用新型成本低，结构简单，并且便于维修，不容易出现问题，能够大大降低企业的成本。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置的补气装置示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置示意图。

附图标记说明：

1、喷气均混组件；2、耐压型单向阀；3、常闭电磁阀；4、电气比例减压阀；5、稳压罐；6、可调减压阀；7、空气过滤器；8、延时信号计数器； 9、开关量控制模块；10、模拟量控制模块；11、喷嘴；12、可调泄压阀； 13、补气装置。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型专利提供了为实现对多个催化器同时老化的一种智能调节补气的装置。本发明装置包括电脑、编程软件、模拟量控制模块10、开关量控制模块9、空气过滤器7、稳压罐5、电气比例减压阀4、可调减压阀6、可调泄压阀12、常闭电磁阀3、耐压型单向阀2、喷气均混组件1、配电箱、延时信号计数器8。此外，还包括气体喷射压力修正、比例阀恢复默认开度条件判定、温度曲线偏离报警提醒。本实用新型专利目的在于提供一种智能自学习型补气装置，其能够实现催化器老化试验高效可控，具有逻辑判定、报警提醒和自学习能力的新装置。

本实用新型专利解决的技术问题是如何实现催化器老化试验中多个产品同时老化中遇到的老化过程不可控和老化结果低效率的问题，并可以不受试验室环境条件和台架类型的限制，实现智能控制。

一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，包括空气压缩机、空气过滤器7、若干个补气装置13，所述空气压缩机与空气过滤器通过管道连接，若干个补气装置的进气口通过管道与空气过滤器串联，空气压缩机的出气口与补气组件连接；所述空气过滤器7可过滤压缩空气内水份和杂质。

所述补气装置13包括喷气均混组件1、阀门组件、控制组件、稳压罐5，所述喷气均混组件1与阀门组件连接，阀门组件与控制组件电性连接，阀门组件与稳压罐5通过第一管道连接，稳压罐5通过第二管道与空气过滤器7 连接；

所述喷气均混组件1安装在催化器前端的管路上。阀门组件包括耐压型单向阀2、常闭电磁阀3、电气比例减压阀4依次设置在第一管道上。

控制组件包括延时信号计数器8、开关量控制模块9、模拟量控制模块10，所述延时信号计数器8与开关量控制模块9为电性连接，开关量控制模块9与阀门组件电性连接。开关量控制模块9与常闭电磁阀3通过电性连接。常闭电磁阀3上来连接配电箱，所述配电箱是由两个稳压电压和接线线排组成，将常闭电磁阀3电源正极连接线排正极电路。第二管道上设有可调减压阀6，稳压罐5上连接有可调泄压阀12。稳压罐5具有大容量储气和稳压的作用，并装有压力表，稳压罐5的底部连接有用于泄气放压的可调泄压阀12。可调减压阀6与压力表集合一体，与稳压罐5入口连接，可手动调压至5bar 气压，将各稳压罐5罐内压力调到同一压力值，管径一致的条件下，喷射空气初始流量相同。

喷气均混组件1与耐压型单向阀2通过橡胶软管连接。喷气均混组件1 包括进气管、两个出气管，所述进气管的一端与耐压型单向阀2连接，进气管的另一端与两个出气管连接。出气管为U形，两个出气管的一端相通，两个出气管的另一端设置在催化器的前端管路内。喷气均混组件1设置在催化器的前端14-16cm处的管路上。出气管的端部设有喷嘴11。通过喷嘴11能够使气体更加均匀的进入催化器的管道。

本装置需要大于8bar压力的压缩空气从空气过滤器7前端经手动球阀接入，经过各单路可调减压阀6调至5bar，稳压罐5储存及稳压。配电箱设备电源接入220V交流电，模拟量控制模块10、开关量控制模块9分别与装置上模拟量和数字量信号线连接。

该装置具体实施方式如下：

首先，打开压缩空气气源总开关，打开延时信号计数器8、开关量控制模块9、模拟量控制模块10和配电箱设备电源。手动指令模拟量控制模块 10和开关量控制模块9输出，观察比例阀4、电磁阀3是否可以正常工作。检查氧浓度反馈信号和催化器载体床温温度信号是否正常。

第二，手动调整可调压减压阀6到5bar。将各路稳压罐5出口压力调到同一压力值，管径一致的条件下，喷射空气初始流量相同。准备工作结束。

第三，进入SBC催化器老化调试阶段，在标准循环40秒稳定工况。通过开关量控制常闭电磁阀3开启，手动赋值比例阀4开度，使其逐渐打开，此时形成喷气通路。逐渐尝试，使得氧浓度达到目标值，并将此时的开度作为初始值赋值，且此时喷射压力修正系数应为1.000。然后指令开关量控制常闭电磁阀3关闭。

第四，进入连续程控循环阶段，此阶段为加浓、喷气阶段，过量空气未参与燃烧，此时如果氧浓度低于目标值，喷射压力修正系数增加0.1mV，增加喷嘴11出口喷射压力，提高喷射量。

第五，喷气均混组件1内两个喷嘴11对向喷射，与废气均匀混合。喷嘴 11与催化器载体的距离14-16cm左右，距离过远会造成未燃混合气在排气管内早燃。

第六，多路催化器载体床温温升曲线不同步。连续长时间运行，发动机缸内燃烧变化、喷气装置到喷嘴的距离变化、催化器内燃烧状态变化会影响催化器床温秒采记录数据的曲线走势。峰值温度达不到预设温度就下降是因为喷气还未结束，但喷油已经提前结束。此时需要通过延时信号计数器8控制开关量控制模块9输出延迟，控制常闭电磁阀开启时刻提前。

第七，本实用新型专利下，可根据催化器入口的口径来选择合适的喷气通路管径。一般情况，整车催化器体积大，喷气均混组件1安装的前段管路相应变粗。此时喷嘴喷气压力过小，会达不到目标氧浓度。则可以选用更粗的管路，与电磁阀和比例阀管径也有关系。如果此时，仍未达到所需的喷气压力，则可以调节可调减压阀6，稳压罐罐内压力增加，喷气流量增大。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：包括空气压缩机、空气过滤器、若干个补气装置(13)，所述空气压缩机与空气过滤器通过管道连接，若干个补气装置（13）的进气口通过管道与空气过滤器串联，空气压缩机的出气口与补气装置连接；

所述补气装置(13)包括喷气均混组件(1)、阀门组件、控制组件、稳压罐(5)，所述喷气均混组件(1)与阀门组件连接，阀门组件与控制组件电性连接，阀门组件与稳压罐(5)通过第一管道连接，稳压罐(5)通过第二管道与空气过滤器连接；

所述喷气均混组件(1)安装在催化器前端的管路上。

2.根据权利要求1所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述阀门组件包括耐压型单向阀(2)、常闭电磁阀(3)、电气比例减压阀(4)，耐压型单向阀(2)、常闭电磁阀(3)、电气比例减压阀(4)依次设置在第一管道上。

3.根据权利要求2所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述常闭电磁阀(3)上电性连接有开关量控制模块(9)。

4.根据权利要求1所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述控制组件包括延时信号计数器(8)、开关量控制模块(9)、模拟量控制模块(10)，所述延时信号计数器(8)与开关量控制模块(9)为电性连接，开关量控制模块(9)与阀门组件电性连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述第二管道上设有可调减压阀(6)，稳压罐(5)上连接有可调泄压阀(12)。

6.根据权利要求1所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述第二管道上设有可调减压阀(6)，稳压罐(5)上连接有可调泄压阀(12)，所述喷气均混组件(1)包括进气管、两个出气管，所述进气管的一端与耐压型单向阀(2)连接，进气管的另一端与两个出气管连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述出气管为U形，两个出气管的一端相通，两个出气管的另一端设置在催化器的前端管路内。

8.根据权利要求1所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述喷气均混组件(1)设置在催化器的前端14-16cm处的管路上。

9.根据权利要求6所述的一种用于SBC催化器老化试验的自学习型补气装置，其特征在于：所述出气管的端部设有喷嘴(11)。

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