在发动机台架上模拟非道路移动机械车载法排放试验方法技术

本发明专利技术是一种在发动机台架上模拟非道路移动机械车载法排放试验方法，包括三个步骤：数据采集、数据处理和程序编制与执行。数据采集阶段，涉及发动机外特性数据、运行数据和现场环境数据。数据处理阶段，包括数据转换、数据有效性分析；数据转换时，将同一转速下的负荷率和最大扭矩值转换成对应的扭矩值。数据有效性分析时，以所述数据转换处理后的一组数据代表循环工况，计算累积功和有效功基窗口占比。程序编制与执行阶段，利用采集、处理、分析的数据在台架控制电脑中编制自动运行程序，测量、记录、计算过程中的排放污染物结果。本发明专利技术具有方法简单、执行方便、数据可靠性高和试验重复性好的优点。复性好的优点。复性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
在发动机台架上模拟非道路移动机械车载法排放试验方法


[0001]本专利技术是涉及特种机动车辆检测
，特别是一种在发动机台架上模拟非道路移动机械车载法排放试验方法。

技术介绍

[0002]由于非道路移动机械种类繁多、用途广泛、工况复杂、能耗较高、机型配套广泛，环境友好不足，因而导致这类产品定型开发周期长、生产制造成本高、污染物排放要求严、检测试验难度大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是要提供一种在发动机台架上模拟非道路移动机械车载法排放试验方法，它能够有效地模拟非道路移动机械的实际作业工况，同时测量该过程中的排气污染物从而计算得到模拟的排放结果，可有效地缩短开发周期、保障测试数据具有良好的可重复性。
[0004]本专利技术的技术方案是：设计一种在发动机台架上模拟非道路移动机械车载法排放试验方法，包括三个步骤：步骤一，数据采集；步骤二，数据处理；步骤三，程序编制与执行。
[0005]步骤一，数据采集。
[0006]在台架上测试并记录发动机的外特性数据后将发动机安装于其所匹配的非道路移动机械上，采集非道路移动机械一段时间内实际作业过程中发动机运行数据，包括转速和负荷率，以及作业现场的环境条件数据。
[0007]步骤二，数据处理。
[0008]将第一步采集数据中的负荷率换算成扭矩值：将第一步采集的机械实际作业过程中发动机在某一转速下的负荷率乘以发动机台架外特性数据中该转速对应的最大扭矩值，即得到该转速下机械实际作业时发动机的负荷率对应的扭矩值。以此类推，可以得到机械实际作业时发动机在各个转速下的负荷率对应的扭矩值。
[0009]数据有效性分析：以第二步中处理后的一组数据作为一个具有代表性的循环工况，计算累积功和有效功基窗口占比。根据中华人民共和国国家环境保护标准HJ1014-2019《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》，“当测试机械的累计功达到柴油机NRTC循环功的5-7倍或测试时间达到2小时，测试终止；有效功基窗口应占所有功基窗口的50%以上，否则试验无效，应调整试验方案，重新开始试验”。若累积功和有效功基窗口占比二者有一项不满足要求则应调整采集作业工况时间长度或机械的作业工况，直到得到一组满足要求的发动机工况数据。
[0010]步骤三：程序编制与执行。
[0011]程序编制时，将发动机重新安装在台架上，利用上述采集、处理、分析后的数据在发动机台架控制电脑中编制自动运行程序。
[0012]运行程序时，发动机按照自动程序中的工况逐秒运行，台架测试设备测量并记录
发动机的排气污染物相关数据，通过计算得到的排放值为试验结果：即在台架上模拟的非道路移动机械车载法排放测试的结果。
[0013]本专利技术的有益技术效果是：采用本方法可在发动机台架上精确模拟非道路移动机械实际作业过程中的发动机工况。若能在发动机台架上全面精确模拟非道路移动机械车载法排放测试过程中的环境条件和其他关键影响因素，则排放测试结果同样可以精确模拟。本专利技术还具有方法简单、执行方便、数据可靠性高和试验重复性好的优点。
附图说明
[0014]图1是控制流程图。
具体实施方式
[0015]下面通过实施例对本专利技术作进一步说明。
[0016]第一部分，操作过程。
[0017]步骤一，数据采集。
[0018]将一款非道路第三阶段电控柴油机安装于发动机台架上，测量并记录其外特性数据,具体做法为：燃油喷射泵置定在全负荷位置，发动机转速由低怠速到高怠速每间隔100r/min进行测量，记录每个转速对应的最大扭矩值。
[0019]将该发动机安装于空压机上，使用PEMS设备采集一段时间内空压机实际运行过程中该发动机的运行数据，包括：转速和其对应的负荷率；作业现场的环境条件数据，包括：进气温度与湿度、环境温度与湿度、大气压力、海拔高度。
[0020]步骤二，数据处理。
[0021]将步骤一采集的空压机实际作业时发动机在同一组内转速（A1、A2、A3
……
An）对应的负荷率（B1、B2、B3
……
Bn）乘以发动机在台架外特性数据中该转速下最大扭矩值（C1、C2、C3
……
Cn），得到各个转速下空压机实际作业时发动机负荷率对应的扭矩值（D1、D2、D3
……
Dn）。
[0022]以步骤二中处理后的一组数据作为一个具有代表性的循环工况，计算累积功和有效功基窗口占比，判断累计功和有效功基窗口是否满足要求，判断依据如下：根据中华人民共和国国家环境保护标准HJ1014-2019《非道路柴油移动机械污染物排放控制技术要求》，“当测试机械的累计功达到柴油机NRTC循环功的5-7倍或测试时间达到2小时，测试终止；有效功基窗口应占所有功基窗口的50%以上，否则试验无效，应调整试验方案，重新开始试验”。
[0023]窗口平均功率大于发动机最大功率的20%的窗口为有效功基窗口，有效功基窗口占所有功基窗口的比例大于等于50%。若有效功基窗口的比例低于50%，将使用较低功率阈值继续进行评价。将窗口平均功率阈值要求以1%为步长逐渐减小，直到有效功基窗口的比例达到50%。任何情况下，功率阈值最小不能小于10%。若在最小功率阈值的情况下，有效功基窗口的比例仍小于50%，则试验无效。
[0024]若累计功不满足标准要求，可增大作业负荷或延长作业时间，直到得到一组满足要求的发动机工况数据。
[0025]步骤三：程序编制与执行。
[0026]编制程序时，将发动机重新安装在台架上，利用所述工况/功率计算分析时获得的数据在发动机台架控制电脑中编制自动运行程序。运行程序时，发动机按照自动程序中的工况逐秒运行，台架测试设备测量并记录发动机的排气污染物相关数据，通过计算得到的排放值即为试验结果：即非道路移动机械用车载法发动机排放模拟试验检测值。
[0027]第二部分，控制流程。
[0028]第一步，在发动机台架上，进行瞬态外特性试验，采集外特性数据，转速范围从怠速至最高空车转速。
[0029]第二步，采集工况数据：采集一段时间内机械实际作业过程中，发动机运行工况数据。
[0030]第三步，根据瞬态外特性数据，将上一步采集的工况数据换算成一组发动机的转速和扭矩数据。
[0031]第四步，如果上一步的转速和扭矩数据不符合要求，则传输至第二步的工况数据采集，进行数据再处理；如果上一步的转速和扭矩数据符合要求，则传输至下一步。
[0032]第五步，将上一步传来符合要求的转速和扭矩数据输入台架电脑，编写运行工况程序。
[0033]第六步，在发动机台架上，运行上一步编写的程序，并同步测量排气污染物和其他数据。
[0034]第七步，将上一步传来的排气污染物和其他数据进行分析处理，如果排放结果不达标，则进行发动机控制参数调整，若未调整发动机性能参数，再一次运行工况程序、采集排气污染物和其他数据；若调整了发动机性能参数，则本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在发动机台架上模拟非道路移动机械车载法排放试验方法，包括三个步骤：步骤一，模拟数据采集，步骤二，工况数据处理，步骤三，程序编制与执行；其特征在于：工况数据处理包括：工况数据转换、工况/功率计算分析；工况数据转换时，分组完成转速/负荷率/最大扭矩值/扭矩值转换，将模拟数据采集进行分组，同一组内转速、负荷率、最大扭矩值、扭矩值分别对应设置，转速为A1、A2、A3
……
An，负荷率为B1、B2、B3
……
Bn，最大扭矩值C1、C2、C3
……
Cn，扭矩值D1、D2、D3
……
Dn，将各负荷率乘以对应转速下的最大扭矩值，得到各转速下负荷率对应的扭矩值，处理后的一组数据包含n对发...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊，陈曦，张晏飞，叶超，解亮，
申请(专利权)人：襄阳达安汽车检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：