一种发动机三元催化器台架老化试验用空气喷射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种发动机三元催化器台架老化试验用空气喷射装置，通过空气喷嘴连接到发动机连通三元催化器的排气管路上，该空气喷嘴连接有PLC实现空气喷射控制。本实用新型专利技术的空气喷射装置通过直接向排气管中喷射空气，达到控制三元催化器中空燃比A/F按规定的要求进行脉冲变化和实现自动变工况补气控制，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车用三元催化器的台架老化试验。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于内燃机测试
，涉及一种用来对汽油发动机的三元催化器进行台架老化试验的空气喷射装置。
技术介绍
目前，电喷汽油发动机汽车均装有三元催化器，三元催化器的作用是消除汽油发动机排出的有害气体。三元催化器的转换效率和使用寿命是汽油发动机选择及发动机控制单元ECU标定的关键参数。目前国家已经有了关于三元催化器的老化试验的国家标准，也有不同公司的更为严苛的老化标准。标准中主要要求控制过量空气系数、空燃比、老化过程温度和空速。为了达到上述控制目标，为缩短开发周期及降低成本，国外大都采用快速老化台架试验进行催化剂寿命评价方法，包括满足ECE3的中等老化80小时，满足ULEV3双模式老化45小时试验。发动机台架评价试验，包括活性评价和耐久性评价发动机台架试验。要求制出全尺寸催化剂样品，由于影响催化剂转化率的主要因数是排气中的氧浓度(空燃比A/F)反应温度及滞留时间或空速SV，因而活性评价主要包括空燃比特性与起燃温度特性，而空速特性可视具体情况取舍。耐久性评价一般采用快速老化方法，通过模拟被试车辆运行中的最恶劣条件来加速催化剂的失活。活性评价试验往往在老化试验后进行，以获得具有使用意义的结果。催化剂的台架活性评价主要是考察空燃比A/F，排气温度T，以及空速SV对催化剂转化率的影响。已有的测试方案，是直接对三元催化器进行温度、空速、过量空气系数参数控制，整个控制过程复杂、可靠性差，且无法真正模拟发动机燃烧工作过程。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种控制过程简单，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转化器老化台架试验。具体地说，本技术是通过如下技术方案实现的：一种发动机三元催化器台架老化试验用空气喷射装置，通过空气喷嘴连接到发动机连通三元催化器的排气管路上，该空气喷嘴连接有PLC实现空气喷射控制，发动机相连的电涡流测功机和油门，油门与发动机的连接管路上设有ECU。通过上述方案，通过PLC控制空气喷嘴向排气管路进入的空气量，精确控制试验过程中需求的发动机空燃比A/F。为了实施查看空燃比和燃烧温度，在三元催化器上连接有宽域氧传感器和排气温度传感器。本领域技术人员容易理解为了实现PLC对空气喷嘴的喷气控制，在空气喷嘴上安装有电磁阀，所用PLC、电磁阀等均可从市场上购买并按照本技术的技术方案进行组装和连接。在本技术中，为了提供稳定的压缩空气量，所述空气喷嘴的进气管路连接到压缩空气稳压箱，并在进气管路上安装有调压阀。在本技术中，为了及时获知空气流量，在调压阀与空气喷嘴之间安装有气体流量计，该空气流量计连接到PLC。本技术的技术方案，尤其适用于双排气管的发动机，在发动机具有两路排气管的情况下，空气喷嘴也为两个同时喷射；对于单排气系统的发动机只用其中一路空气喷嘴控制即可。与传统技术方案相比，本技术具有如下技术进步：1、该装置直接向排气管中喷射空气量，用以控制三元催化器中空燃比按规定的要求进行变化。2、该空气喷射装置无需调整发动机汽油喷射ECU控制的空燃比，简化了设计和控制过程；3、通过PLC精确控制在排气补气工况空气喷射的时间始点和按一定占空比进行喷射空气量，同时可通过PLC实现装置动作与发动机汽油喷射ECU的指令保持同步。附图说明图1是本技术的原理结构框图。图2是本技术空气喷射装置气路结构示意图。在附图中，各数字代码含义如下：1、台架(含控制系统)；2、油门；3、汽油喷射ECU；4、电涡流测功机；5、发动机；6、第一三元催化器；7、第二三元催化器；8、第一宽域氧传感器及排气温度传感器；9、第二宽域氧传感器及排气温度传感器；10、流量监控空气喷射控制用PLC；11、压缩空气稳压箱；12、第一调压阀；13、第二调压阀；14、气体流量计；15、空气喷嘴；16、第一手动球阀；17、第二手动球阀；18、左排气管；19、右排气管。具体实施方式在如下实施中，申请人结合附图对本技术的实现方式进行了详细说明，并提供了若干部件名称以说明本技术如何实现。其中所提供的部件、型号、规格等仅为示意性的，并不对本技术构成限制。本技术的保护范围涵盖于权利要求及其等同变换。在如下中，可采用德国ETAS公司生产的宽域氧传感器，配备二次仪表ES630显示空燃比A/F和氧浓度；在空气喷嘴上安装日本SMC公司生产的高速电磁阀VXF-20以匹配PLC可编程控制器；气体流量计可采用德国ABG公司的空气流量计，配备二次仪表ABGD显示喷射空气流量。参考图1，本技术的空气喷射装置，应用于发动机试验室的具有台架控制系统的台架1上，用于车用催化器的老化试验。通过精确控制喷入发动机排放气管的空气量来控制试验过程中需求的发动机空燃比A/F。该空气喷射装置由压缩空气稳压箱11，分成平行两路，一路连接调压阀12和空气流量计14，其前端连接空气喷嘴15；另一路连接调压阀13和空气流量计14其前端连接空气喷嘴15。空气喷嘴15经过弹簧软铜管与排气管支路的三元催化器6相连接，其前端口连接有宽域氧传感器及排气温度传感器8，另一路空气喷嘴15与排气管支路的三元催化器7相连接，其前端连接有宽域氧传感器及排气温度传感器9。发动机5连接有油门2、电涡流测功机4，由汽油喷射ECU3控制发动机，发动机5同轴相连有双排气管，排气管支路装有三元催化器6和三元催化器7，在排气管左支路上装有宽域氧传感器及排气温度传感器8，在排气管右支路上装有宽域氧传感器及排气温度传感器9。如上所示显示了针对双排气管的发动机设计的空气喷嘴结构，两路排气管同时喷射；对于单排气系统的发动机只用其中一路控制即可，因此，在设计中喷射弹簧铜气管的内径设计为8～10mm。在使用时，台架的控制系统控制油门2和电涡流测功机4提供发动机6运转的稳定负荷，满足被测的三元催化器的空速的要求；排气空气喷嘴用于精确控制排气空气补气量，从而控制空燃比A/F；气体质量流量计用于测量排气空气喷嘴15的空气流量，从而计算出空速值；压缩空气由调压阀调节，以用于提供稳定的压缩空气量。汽油喷射ECU3用于控制发动机5喷油量进而控制排气温度；发动机5运转工作用于对三元催化器提供高温排气；三元催化器装在排气管路之间的连接有宽域氧传感器用于测量提供给三元催化器的燃烧空燃比A/F及氧浓度；排温传感器用于测量排气温度。参考图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机三元催化器台架老化试验用空气喷射装置，其特征在于通过空气喷嘴连接到发动机连通三元催化器的排气管路上，该空气喷嘴连接有PLC实现空气喷射控制，发动机相连的电涡流测功机和油门，油门与发动机的连接管路上设有ECU。

【技术特征摘要】
1.一种发动机三元催化器台架老化试验用空气喷射装置，其特征在于通过空气喷嘴连接到发动机连通三元催化器的排气管路上，该空气喷嘴连接有PLC实现空气喷射控制，发动机相连的电涡流测功机和油门，油门与发动机的连接管路上设有ECU。
2.根据权利要求1所述的空气喷射装置，其特征在于所述空气喷嘴的进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小舫，汪侃，蔡秀华，
申请(专利权)人：蔡秀华，
类型：新型
国别省市：湖北;42