一种DPF碳烟稳态快速加载装置及加载方法，包括：台架测控系统、测功机及台架系统、碳烟处理系统和台架气体评价系统；台架测控系统通过发动机测控系统线束、测功机及台架系统回水管、测功机及台架系统取水管与测功机及台架系统相连接；台架测控系统通过发动机测控系统线束、废气冷却器进水管、废气冷却器回水管与碳烟处理系统相连接；测功机及台架系统通过排气连接管与碳烟处理系统相连接；碳烟处理系统通过废气冷却器与台架气体评价系统相连接。该装置能够同时满足对共轨发动机进气系统、排气系统、燃油系统的优化调节，优化共轨发动机机内燃烧过程，增大共轨发动机废气中碳烟浓度，降低废气中未燃HC的浓度。加载方法简单，易于操作。
A DPF Smoke Steady-state Fast Loading Device and Loading Method
【技术实现步骤摘要】
一种DPF碳烟稳态快速加载装置及加载方法
：本专利技术属于内燃机尾气排放后处理
，涉及一种DPF碳烟稳态加载装置，尤其涉及一种DPF碳烟稳态快速加载装置及加载方法。
技术介绍
：众所周知，柴油机因具有较高的热效率、良好可靠性和耐久性而越来越受到大众的青睐。然而，柴油机的氮氧化合物和颗粒物排放较高，其中颗粒物排放对人类健康产生巨大威胁，尤其在优化缸内燃烧技术出现以后，燃烧过程产生的颗粒物粒径越来越小，虽然颗粒物质量排放大幅降低，但是颗粒物的数量排放反而增多，对人类的危害更大。目前，我国的道路国六、非道路国四排放法规对颗粒物质量排放、颗粒物数量排放均加以严格限制，越来越严格的排放法规，迫使柴油机生产厂商安装颗粒捕集器来降低颗粒物质量排放、颗粒物数量量排放。颗粒捕集器（DieselParticulateFilter,简称：DPF），是通过过滤体材料将发动机排气中的微粒捕集在过滤体结构中，是目前公认的解决柴油机微粒排放问题最有效的手段之一。但是，在后处理DPF控制系统的开发过程中，存在着开发周期长，开发成本高，标定过程比较繁琐等缺点，尤其是DPF载体碳烟加载过程十分缓慢，严重影响着后处理DPF控制系统的开发周期。若单纯依靠恶化发动机缸内燃烧过程来增加排气中碳烟浓度，虽然也能够缩短碳烟加载周期，但是捕集到的碳烟颗粒平均粒径较大，碳烟颗粒表面吸附有较多的未燃碳氢化合物（Hydrocarbon,简称：HC）,与真实碳烟加载过程区别较大，难以真实的反映出不同碳载量下DPF载体的各项性能参数，不利于DPF控制系统的开发。因此，如何缩短碳烟加载过程，提高碳烟加载过程中碳烟品质对于后处理DPF控制系统的开发与研究至关重要。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种能够缩短碳烟加载过程，提高碳烟加载过程中碳烟品质的DPF碳烟稳态快速加载装置及加载方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种DPF碳烟稳态快速加载装置，包括：台架测控系统、测功机及台架系统、碳烟处理系统和台架气体评价系统；台架测控系统通过发动机测控系统线束、测功机及台架系统回水管、测功机及台架系统取水管与测功机及台架系统相连接；台架测控系统通过发动机测控系统线束、废气冷却器进水管、废气冷却器回水管与碳烟处理系统相连接；测功机及台架系统通过排气连接管与碳烟处理系统相连接；碳烟处理系统通过废气冷却器与台架气体评价系统相连接。台架测控系统包括：发动机测控系统、发动机测控系统线束、测功机及台架系统回水管、测功机及台架系统取水管、废气冷却器进水管、冷却水控制系统、废气冷却器回水管；台架测控系统中的发动机测控系统通过发动机测控系统线束与冷却水控制系统相连接；冷却水控制系统上连接有测功机及台架系统回水管、测功机及台架系统取水管、废气冷却器进水管、废气冷却器回水管。冷却水控制系统通过测功机及台架系统取水管、测功机及台架系统回水管与中冷器、测功机和共轨发动机相连接，冷却水控制系统通过废气冷却器进水管、废气冷却器出水管与废气冷却器相连接。测功机及台架系统包括：空气滤清器、进气节气门、涡轮增压器、排气温度传感器、排气连接管、排气节气门、中冷器、中冷器出气口温度传感器、测功机温度传感器、测功机、EGR阀、共轨发动机出水口温度传感器、共轨发动机；涡轮增压器由压气机和涡轮机组成，压气机的进气管上依次连接着空气滤清器和进气节气门，压气机的出气管到发动机进气岐管之间安装有中冷器；共轨发动机的排气歧管与中冷器之后的进气管之间安装有EGR阀；涡轮机出气口后面安装有排气温度传感器、排气连接管、废气冷却器、DPF入口温度传感器和排气节气门；测功机通过连接轴与共轨发动机相连接。碳烟处理系统包括：废气冷却器、待加载DPF、DPF入口温度传感器；待加载DPF与废气冷却器通过卡箍进行连接，DPF入口温度传感器安装在废气冷却器上。台架气体评价系统包括：气体采样管、碳烟采样管、碳烟分析仪、气体分析仪；气体采样管与气体分析仪相连接，碳烟采样管与碳烟分析仪相连接。本专利技术提供了一种DPF碳烟稳态快速加载方法，具体步骤如下：第一步：在涡轮增压器高效工作的转速区间1800rpm~2200rpm选取某一固定转速作为DPF碳烟稳态快速加载过程中发动机的转速；第二步：将共轨发动机喷油器喷油压力设定在150MPa~180MPa之间的某一固定值；第三步：调整进气节气门、排气节气门和EGR阀，使EGR率维持在10%~20%之间，排气温度在400℃~450℃之间；第四步：通过冷却水控制系统调节废气冷却器中循环水流量，将经过废气冷却器冷却后发动机废气的排气温度降低到290℃~330℃之间；第五步：利用气体分析仪和微碳烟分析仪，测试经过废气冷却器冷却的废气中HC含量是否在50~150ppm之间，同时碳烟浓度是否在100~150mg/m3之间。若满足，则按该工况进行DPF碳烟稳态快速加载；若不满足，则重复第三步、第四步的调整过程直到废气中的HC含量在50~150ppm之间，同时碳烟浓度在100~150mg/m3之间，然后按照调整后的工况进行DPF碳烟稳态快速加载。本专利技术采用以上技术方案后可达到如下有益效果：DPF碳烟加载装置设计合理，结构紧凑，拆装方便。该装置能够同时满足对共轨发动机进气系统、排气系统、燃油系统的优化调节，优化共轨发动机机内燃烧过程，既增大共轨发动机废气中碳烟浓度，同时又能够降低废气中未燃HC的浓度。通过设计与氧化型催化转化器（DieselOxidationCatalyst，简称：DOC）封装及接口尺寸一样的废气冷却器，一方面能够满足开发标定过程中快速替换DOC的过程，节省时间成本及开发成本。另一方面，由于有废气冷却器对废气的冷却作用，可以设计合理的碳烟加载方案，产生与发动机实际运行过程中十分接近的碳烟（高品质碳烟），既有利于后处理DPF控制系统开发，又能够缩短开发周期、降低开发成本。附图说明：图1为本专利技术一种DPF碳烟稳态快速加载装置的主要系统结构示意图；图2为本专利技术一种DPF碳烟稳态快速加载装置的具体系统结构示意图；图3为本专利技术一种DPF碳烟稳态快速加载装置的废气冷却器结构示意图。具体实施方式：下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。如图1-3所示，本专利技术的目的是提供一种DPF碳烟稳态快速加载装置及加载方法。为实现上述目的，本专利技术提供了一种DPF碳烟稳态快速加载装置，包括：台架测控系统S10、测功机及台架系统S20、碳烟处理系统S30和台架气体评价系统S40。台架测控系统S10通过发动机测控系统线束2、测功机及台架系统回水管3、测功机及台架系统取水管4与测功机及台架系统S20相连接；台架测控系统S10通过发动机测控系统线束2、废气冷却器进水管5、废气冷却器回水管7与碳烟处理系统S30相连接；测功机及台架系统S20通过排气连接管12与碳烟处理系统S30相连接；碳烟处理系统S30通过废气冷却器与台架气体评价系统S40相连接。台架测控系统S10包括：发动机测控系统1、发动机测控系统线束2、测功机及台架系统回水管3、测功机及台架系统取水管4、废气冷却器进水管5、冷却水控制系统6、废气冷却器回水管7。台架测控系统S10中的发动机测控系统1通过发动机测控系统线束2与冷却水控制系统6相连接；冷却水控制系统6上连接有测功机及台架系统回本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种DPF碳烟稳态快速加载装置，包括：台架测控系统（S10）、测功机及台架系统（S20）、碳烟处理系统（S30）和台架气体评价系统（S40）；其特征在于：台架测控系统（S10）通过发动机测控系统线束（2）、测功机及台架系统回水管（3）、测功机及台架系统取水管（4）与测功机及台架系统（S20）相连接；台架测控系统（S10）通过发动机测控系统线束（2）、废气冷却器进水管（5）、废气冷却器回水管（7）与碳烟处理系统（S30）相连接；测功机及台架系统（S20）通过排气连接管（12）与碳烟处理系统（S30）相连接；碳烟处理系统（S30）通过废气冷却器与台架气体评价系统（S40）相连接。
【技术特征摘要】
1.一种DPF碳烟稳态快速加载装置，包括：台架测控系统（S10）、测功机及台架系统（S20）、碳烟处理系统（S30）和台架气体评价系统（S40）；其特征在于：台架测控系统（S10）通过发动机测控系统线束（2）、测功机及台架系统回水管（3）、测功机及台架系统取水管（4）与测功机及台架系统（S20）相连接；台架测控系统（S10）通过发动机测控系统线束（2）、废气冷却器进水管（5）、废气冷却器回水管（7）与碳烟处理系统（S30）相连接；测功机及台架系统（S20）通过排气连接管（12）与碳烟处理系统（S30）相连接；碳烟处理系统（S30）通过废气冷却器与台架气体评价系统（S40）相连接。2.根据权利要求1所述的一种DPF碳烟稳态快速加载装置，其特征在于：台架测控系统（S10）包括：发动机测控系统（1）、发动机测控系统线束（2）、测功机及台架系统回水管（3）、测功机及台架系统取水管（4）、废气冷却器进水管（5）、冷却水控制系统（6）、废气冷却器回水管（7）；台架测控系统（S10）中的发动机测控系统（1）通过发动机测控系统线束（2）与冷却水控制系统（6）相连接；冷却水控制系统（6）上连接有测功机及台架系统回水管（3）、测功机及台架系统取水管（4）、废气冷却器进水管（5）、废气冷却器回水管（7）；冷却水控制系统（6）通过测功机及台架系统取水管（4）、测功机及台架系统回水管（3）与中冷器（20）、测功机（19）和共轨发动机（24）相连接，冷却水控制系统（6）通过废气冷却器进水管（5）、废气冷却器出水管（7）与废气冷却器（16）相连接。3.根据权利要求1所述的一种DPF碳烟稳态快速加载装置，其特征在于：测功机及台架系统（S20）包括：空气滤清器（17）、进气节气门（8）、涡轮增压器（9）、排气温度传感器（11）、排气连接管（12）、排气节气门（13）、中冷器（20）、中冷器出气口温度传感器（21）、测功机温度传感器（18）、测功机（19）、EGR阀（22）、共轨发动机出水口温度传感器（23）、共轨发动机（24）；涡轮增压器（9）由压气机（9a）和涡轮机（9b）组成，压气机（6a）的进气管上依次连接着空气滤清器（17）和进...
【专利技术属性】
技术研发人员：商潭苏，雷军，魏明亮，刘西文，王梦华，鲍建军，郭延超，刘庆伟，郝晓涵，付政，李志丹，姜子刚，刘少康，冯存光，
申请(专利权)人：第一拖拉机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41
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