测量内燃机废气的方法技术

技术编号:2565999 阅读:165 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种优选在试验台中通过使用CVS全流式装置测量内燃机废气的方法,其中内燃机的废气与燃烧气体优选空气混合,并且燃烧气体的体积流或质量流由CVS全流式系统预先确定。所述质量流超过内燃机所需要的最大的量。为了在调节动态性提高且对整个调节系统不产生大的影响时可以使用CVS全流式装置,以及为了避免发动机废气在CVS全流式装置上游稀释,在任何时刻给内燃机输送基本上恒定量的完全调节的湿度和/或温度调节的燃烧气体,其中所述量至少等于内燃机所需要的最大量,并且将不需要的燃烧气体导入CVS全流式装置中,并且调节在CVS全流式装置上游的并且也在燃烧气体的调节点上游的燃烧气体的可预先确定的额定压力。也可以在任何时候给CVS全流式装置输送基本上恒定量的完全调节的湿度和/或温度调节的燃烧气体,其中用于内燃机的完全调节的燃烧气体在混合区域上游由CVS全流式装置中抽出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种优选在试验台中通过使用CVS(constant valuesampling)全流式装置,其中内燃机的废气与燃烧气体优选空气混合,并且燃烧气体的体积流或质量流由CVS全流式系统预先确定并且超过内燃机所需要的最大的燃烧气体量,以及涉及一种用来设置所述方法的设备,这种设备优选在试验台中通过使用CVS全流式装置来测量内燃机废气。
技术介绍
所吸入的空气的状态显著影响内燃机的工作特性。因为基于废气排放标准在世界范围内越来越严格以及越来越高的功率密度,内燃机的开发对于试验结果的可重复性和精确性的要求越来越高,所以在内燃机开发时必须尽可能消除所有影响试验结果的因素。因为吸入空气的状态也属于所述影响因素,所以必须对吸入空气进行调节(konditionieren),以便在发动机试验台上达到可比较的试验条件。特别是对于认证来说,环境压力是一个重要的影响值,其中试验装置在不利的测地以及天气情况下长期以来已经被认为会发生问题。已知的用于对内燃机的吸入空气进行调节的系统在市场上可以购买到(例如Combustion Air Conditioning Unit of AVL-List GmBH,Graz/Austria or FEV AirCon of FEV Motorentechnik GmBH,Aachen/Germany)。这些系统直接连接在内燃机的空气供给系统上,在内燃机工作状态变化时以及所引起的空气流量变化时,这些系统必须直接跟随内燃机的空气流量的变化。当内燃机的空气流量迅速和动态变化时,已知的系统如通常在DE4015818中所描述的,仅仅有限地跟随这些变化,从而在空气流量动态变化时只能取得很差的空气状态调节质量。在PCT/AT01/00371中描述了一种装置和方法,借助于它们可以确保即使在极度动态的工作情况下也能确保可靠的恒定的燃烧空气调节,其中在任何时刻提供基本上恒定的完全调节的燃烧空气量,所述燃烧空气量至少对应于相应的内燃机所需要的最大量。通过这个措施,没有必要再次动态地进行调节,而是在试验台上的发动机将实际需要的燃烧空气量从所需要的最大量的燃烧空气中分配出来。在上游设置的调节装置无论如何必须为最大的燃烧空气量设计,其中在此专利技术的情况下恒定的质量流流过调节路径,由此控制相应地变得简单。为了避免整个调节系统可能的波动以及显著提高调节动态性,从而设定值变化可以快速地进行并且对整个调节系统具有尽可能小的影响,根据AT6824U2的一个方案建议,燃烧气体的体积流或质量流在内燃机的下游进行调节,其中装置的设定值由环境压力、所期望的额定压力和装置的特征定义的函数确定,并且内燃机上游的实际的额定压力通过一个定义的函数由装置设定值的实际值确定并且在内燃机上游进行调节。然而现在需要这样的系统,其适合在调节动态性提高时与CVS全流式系统一起使用,而不对整个调节系统产生大的影响,并且必须在CVS全流式系统上游避免发动机废气的稀释。最近用于这个目的的具有快速的压力调节循环的系统几乎恒定地保持吸入空气的状态,但是没有提供所需要的控制以及调节质量。
技术实现思路
为了提供这样一种系统,对上述类型的方法这样进行修改,使得在任何时刻给内燃机输送基本上恒定量的完全调节的湿度和/或温度调节的燃烧气体,其中所述量至少等同于内燃机所需要的最大量,并且不需要的燃烧气体被导入CVS全流式装置,并且调节在CVS全流式装置上游的并且也在燃烧气体调节过程之前的燃烧气体的可预先确定的额定压力。通过这些改善可以避免CVS全流式装置过大的构造,也不再需要担心在CVS全流式装置上游的废气稀释,并且不需要特殊的用于验证试验台的燃烧空气调节系统。这个特殊的方案具有这样的附加的优点,可以使用小的便宜的调节装置,因为燃烧气体量必须超过内燃机所需要的最大量的1.5倍至2倍。这种方法也可以这样设计,使得在任何时刻给CVS全流式装置输送基本上恒定量的完全调节的湿度和/或温度调节的燃烧气体,其中所述量至少等同于内燃机所需要的最大量,用于内燃机的完全调节的燃烧气体在混合区域上游由CVS全流式装置中抽出并且将内燃机的废气重新导入CVS全流式装置的混合区域内,并且调节在CVS全流式装置上游的湿度和/或温度调节的燃烧气体的可预先确定的额定压力。这个方案也可以在现有的大布局的调节装置上应用,这种调节装置至少对四倍于发动机所需要的最大量的燃烧空气进行调节。根据本专利技术的一个有利的实施例设置成,保持在CVS全流式装置的混合区域上游和通向内燃机的连接管道之间的燃烧气体交换。当根据本专利技术的另外一个实施例,内燃机的所有通常朝环境敞开的开口都整合到调节至燃烧气体的可预先确定的额定压力的压力控制过程中,优选整合到燃烧气体的整个调节过程中,可进一步提高测量值的精确性。有利地,内燃机的所有环境传感器都整合到调节至燃烧气体的可预先确定的额定压力的压力控制过程中,优选整合到燃烧气体的整个调节过程中。对于仅仅在内燃机的部分负荷区域内执行的测试任务而言,建议在任何时刻给内燃机或CVS全流式装置输送基本上恒定量的完全调节的湿度和/或温度调节的燃烧气体,其中所述量至少等于内燃机在最大工作负荷时所需要的最大量,从而当调节装置尺寸较小或以部分负荷工作时,也可以确定足够的量。这种类型的装置优选应用在大多以部分负荷工作的轿车上。为了为所有可能的操作状态和测试任务提供装备,本专利技术的一个实施方式设置成,基本上恒定的完全调温的湿度和/或温度调节的燃烧气体的量至少等于在内燃机最大可能的负荷时内燃机所需要的最大量。对于大多全负荷运行的商用车而言这个方案是有利的。为了解决上述任务,用于实施这种方法的包括CVS全流式装置的设备的特征在于,在由内燃机和CVS全流式装置组成的系统上游至少设置一个可调节的压力调节装置,并且在压力调节装置下游在内燃机的供给管道中设置一个用于湿度和/或温度调节的调节装置,并且在调节装置下游分岔出一个通向CVS全流式系统的连接管道并且此连接管道在混合区域的上游通入CVS全流式系统中。一个可替换的方案提供一种设备,其根据本专利技术的另外的构造具有这样的特征,即在CVS全流式装置的上游设置一个用来对燃烧气体进行湿度和/或温度调节的调节装置,以及设置至少一个可调节的压力调节装置,并且在CVS全流式装置的混合区域上游岔出一个通向内燃机的连接管道。当设置装置以便给所有通常朝环境敞开的内燃机开口供给在压力调节装置下游抽取的燃烧气体时,整个内燃机可以整合到压力调节以及调温过程中并且因此进一步提高废气测量的精确性。当有利地设置装置给内燃机的所有的环境传感器供给在压力调节装置下游抽取的燃烧气体时,可以显著提高废气分析的精确度。为了主要在部分负荷行驶的废气测量可以设置成,构造用于特定燃烧气体量的调节装置,所述量至少等于在内燃机最大工作负荷时所需要的最大量,从而利用较小设计的调节装置可以确定足够量的燃烧气体。为了在所有的工作状态下进行废气测量,有利地设置成,基本上恒定量的完全调节的湿度和/或温度调节的燃烧气体至少等于内燃机在最大可能的负荷时所需要的量。附图说明在下面的说明中借助于附图详细阐述本专利技术。图1以示意图的方式示出根据通常的现有技术如何利用CVS全流式装置实施废气测量;图2是本专利技术方法的示意图,其中不仅压力调节以及温度本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种优选在试验台中通过使用CVS全流式装置测量内燃机废气的方法,其中内燃机的废气与燃烧气体优选空气混合,并且燃烧气体的体积流或质量流通过CVS全流式装置预先确定并且在此超过内燃机所需要的最大量,其特征在于,在任何时刻给内燃机输送基本上恒定量的完全调节的湿度和/或温度调节的燃烧气体,其中所述量至少等于内燃机所需要的最大量,并且将不需要的燃烧气体导入CVS全流式装置中,并且调节在CVS全流式装置上游的并且也在燃烧气体调节过程之前的燃烧气体的可预先确定的额定压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:J辛佩尔H埃拉赫K恩格尔耶林格
申请(专利权)人:AVL里斯脱有限公司
类型:发明
国别省市:AT[奥地利]

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