一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统
本专利技术属于发动机排放测试
，涉及一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统。
技术介绍
由于汽油机保有量远大于柴油机，以及作为汽油机未来主要发展方向的缸内直喷汽油机微粒排放较高等两方面原因，国际国内开展了许多关于缸内直喷汽油机微粒物排放方面的研究，排放法规也对缸内直喷汽油机微粒物排放做出了明确限制。该方面研究及测试首先需要满足排放法规要求的专用微粒采样系统。微粒采样系统最重要的参数是稀释比和稀释温度，理想的微粒采样系统应该能够实现对稀释比和稀释温度这两个采样过程关键参数的精确控制。而目前市场上的相关装置没有稀释通道加热装置及蒸发管等关键组件，仅能够实现对稀释比的控制，忽略了对稀释温度的控制，同时没有配置相应的电子控制单元，采用手动调节的方式控制稀释比，从而对稀释比控制精度、整体试验准确度造成影响。
技术实现思路
为了克服现有技术只能手动调节、稀释比控制精度较差且无法控制稀释温度的不足，本专利技术提供了一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统。利用电子控制单元及相关传感器执行器等，在对采样过程稀释比精确控制的基础上，完成了对另一采样过程关键参数--稀释温度的精确控制，从而提高了相关试验的准确性及试验可重复性等。本专利技术是采用以下技术方案实现的，结合附图：所述一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统由分流多点采样单元、一级热稀释单元、挥发性粒子去除单元、二级稀释冷却单元、电子控制单元等模块组成；具体包含部件为涡轮机前取样探头(3)、涡轮机后取样探头(5)、粒谱分析仪取样探头(20)、文丘里管样本输送管路(8)、涡...
【技术保护点】
一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统，其特征在于：由分流多点采样单元、一级热稀释单元、挥发性粒子去除单元、二级稀释冷却单元、电子控制单元等模块组成；所述一种缸内直喷汽油机排气微粒部分流热稀释采样系统及电子控制单元具体包含部件为涡轮机前取样探头(3)、涡轮机后取样探头(5)、粒谱分析仪取样探头(20)、文丘里管样本输送管路(8)、涡轮机前取样通路电磁阀(4)、涡轮机后取样通路电磁阀(6)、三通阀(7)、文丘里管(9)、空气滤清器I(10)、空气滤清器II(18)、风机I(11)、风机II(21)、一级稀释通道(13)、一级稀释通道加热器(12)、蒸发管(15)、蒸发管加热器(14)、二级稀释通道(17)、空气流量控制阀(19)、抽气泵(22)、二氧化碳浓度传感器I(26)、二氧化碳浓度传感器II(29)、温度传感器I(27)、温度传感器II(28)、电子控制单元(24)、上位PC机(25)。
【技术特征摘要】
1.一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统，其特征在于：由分流多点采样单元、一级热稀释单元、挥发性粒子去除单元、二级稀释冷却单元、电子控制单元组成；所述一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统及电子控制单元具体包含部件为涡轮机前取样探头(3)、涡轮机后取样探头(5)、粒谱分析仪取样探头(20)、文丘里管样本输送管路(8)、涡轮机前取样通路电磁阀(4)、涡轮机后取样通路电磁阀(6)、三通阀(7)、文丘里管(9)、空气滤清器I(10)、空气滤清器II(18)、风机I(11)、风机II(21)、一级稀释通道(13)、一级稀释通道加热器(12)、蒸发管(15)、蒸发管加热器(14)、二级稀释通道(17)、空气流量控制阀(19)、抽气泵(22)、二氧化碳浓度传感器I(26)、二氧化碳浓度传感器II(29)、温度传感器I(27)、温度传感器II(28)、电子控制单元(24)、上位PC机(25)；所述分流多点采样单元各部件连接关系为涡轮机前取样探头(3)和涡轮机后取样探头(5)的中心轴与发动机排气管(1)的中心轴平行，面向气流方向，取样探头及传输管内径为10mm；涡轮机前取样探头(3)安装在发动机涡轮机(2)前侧，后方与涡轮机前取样通路电磁阀(4)连接，之后与三通阀(7)上端口通过法兰连接；涡轮机后取样探头(5)安装在发动机涡轮机(2)后侧，后方与涡轮机后取样通路电磁阀(6)连接，之后与三通阀(7)下端口通过法兰连接；所述一级热稀释单元各部件连接关系为文丘里管样本输送管路(8)左侧与三通阀(7)右端口通过法兰连接，右侧与文丘里管(9)抽气口焊接连接；风机I(11)、空气滤清器I(10)、文丘里管(9)、一级稀释通道(13)依次通过法兰连接，且轴线重合；一级稀释通道加热器(12)由九组铸铝加热器并联构成，每一组铸铝加热器由两块半圆套型铸铝加热器通过螺栓连接构成，分别将九组铸铝加热器通过螺栓固定于一级稀释通道(13)外侧，且保证紧密贴合；所述挥发性粒子去除单元各部件连接关系为蒸发管(15)与一级稀释通道(13)之间通过传输管密封连接；蒸发管加热器(14)由两组铸铜加热器并联构成，每一组铸铜加热器由两块半圆套型铸铜加热器通过螺栓连接构成，分别将两组铸铜加热器通过螺栓固定于蒸发管(15)外侧，且保证紧密贴合；所述二级稀释冷却单元各部件连接关系为二级稀释通道(17)通过弯头传输管(16)与蒸发管(15)密封连接；空气滤清器II(18)、空气流量控制阀(19)、二级稀释通道(17)、风机II(21)依次通过法兰连接；弯头传输管(16)背向稀释空气流动方向安装，且安装在距离样本气体下游出口大约15倍样本气体下游出口管道直径的地方，弯头传输管尾部中心轴与二级稀释通道中心轴平行；粒谱分析仪取样探头(20)面向稀释空气流动方向安装，且安装在距离样本气体上游进口大约15倍样本气体上游进口管道直径的地方，粒谱分析仪取样探头(20)中心轴与二级稀释通道中心轴平行；抽气泵(22)与粒谱分析仪取样探头(20)通过传输管路密封连接；所述电子控制单元(24)由电源管理子单元、单片机子单元、通信子单元、传感器信号处理子单元、驱动器驱动子单元组成；其中电源管理子单元将蓄电池电压转化为5V直流电压，供给单片机子单元、二氧化碳浓度传感器I(26)、二氧化碳浓度传感器II(29)、空气流量控制阀(19)、涡轮机前取样通路电磁阀(4)、涡轮机后取样通路电磁阀(6)，并具有反接保护和电源滤波功能；单片机子系统具有SCI串行通信接口、A/D转换接口、输入捕捉接口、BDM调试接口、I/O接口、PWM输出接口，SCI串行通信接口与通信子单元连接，A/D转换接口及输入捕捉接口与传感器信号处理子单元连接，I/O接口及PWM输出接口与驱动器驱动子单元连接，BDM接口用以进行控制程序刷写及调试；通信子单元与上位PC机(25)连接，用以进行系统检测和控制；传感器信号处理子单元接收温度传感器I(27)、温度传感器II(28)及空气流量控制阀(19)开...
【专利技术属性】
技术研发人员：麻斌，董伟，孙耀，于秀敏，孙平，何玲，姜麟麟，钱丁超，徐长建，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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