一种用于发动机排气后处理装置的模拟试验台制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于发动机排气后处理装置的模拟试验台，包括流量控制系统、温度控制系统、主要气体成分控制系统、压力控制系统以及控制主机，所述的5个子系统通过管路连接。本实用新型专利技术通过所述5个子系统控制调节进入后处理装置的气体流量、温度、压力和主要气体成分，模拟发动机稳态工况时排气状况，从而实现后处理装置相关的性能和可靠性试验。本实用新型专利技术通过对气体流量、温度、压力、主要气体成分的控制模拟了真实发动机排气状况，能够为后处理装置提供和发动机排气相同状态的气体进行相关性能和可靠性试验。同时本实用新型专利技术具有投资少、方便制造、制造安装周期短、见效快、运行能耗和成本低、简便实用等优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及汽车发动机排气后处理试验测试系统领域，更具体的说是涉及一种发动机排气后处理装置的模拟试验台。
技术介绍
随着世界各地对车用发动机排放的要求越来越严格，光靠发动机自身的优化来降低所有的排放物变得越来越难，发动机加装高效的后处理装置(如尿素SCR装置、三效催化器、D0C、P0C、DPF等)来处理发动机尾气排放成为越来越广泛的选择，新型发动机后处理装置的研究和开发也越来越热。为了评价发动机后处理装置的主要性能指标和可靠性，需要进行大量的试验研究 (例如后处理装置处理目标废气的能力、后处理装置产生的压降大小测试、后处理装置热振动耐久性试验等等)。目前，发动机台架试验台测试、转鼓试验台测试是最为广泛的被用于测试和评价后处理装置的试验方法。这类发动机台架和转鼓试验台系统复杂，主要包含发动机、测功机、排放测试设备等；整体试验台造价高昂(动辄上千万，甚至几千万)；建设周期长(通常从方案确定到基建再到设备运输安装调试到系统验证整个周期需要1-1. 5年左右，甚至更长)；运行成本高(水、电、油、设备消耗品、设备折旧、人员费用等)；配套设施要求高(地基减震要求、油库设计要求、试验室环境要求、消防要求、噪声要求等)。同时采用发动机试验台进行试验整体能耗较高。正是因为这些，很多发动机后处理企业无法承担巨额的成本或者是由于建设周期原因，从而严重限制了新型发动机后处理装置的研究开发和技术进步。
技术实现思路
本技术要解决的是现有技术存在的上述缺陷，旨在提供一种制造方便、价格低廉、运行能耗低且简便实用的发动机排气后处理装置的模拟试验台，通过模拟发动机的排气，为发动机后处理装置提供与发动机稳定状态下排气具有相同特征(相同的流量、温度、压力、主要气体成分)的气体进行性能和可靠性试验。为实现以上目的，本技术采用的技术方案是一种发动机排气后处理装置的模拟试验台，包括5个子系统流量控制系统、温度控制系统、主要气体成分控制系统、压力控制系统以及控制主机，其特征在于所述的5个子系统通过管路连接，所述的流量控制系统包括空气滤清器、风机和空气流量计，通过空气流量计的数值实时调整风机的转速，使得试验台管道中气体流量与发动机稳态下某工况流量一致；所述的温度控制系统包括气体加热装置和温度传感器，通过温度传感器测得的实时温度数值来控制气体加热装置的加热状态从而控制试验台管道中气体的温度；所述的主要气体成分控制系统包括标准气瓶、气体阀门、电动流量控制阀、气体混合器和气体传感器， 根据实测主要气体成分浓度、排气流量和发动机对应工况下主要气体浓度数值，控制电动流量控制阀使得试验台排气管内形成对应浓度的气体成分，然后通过气体混合器使得主要气体在排气管中均勻分布；所述的压力控制系统包括电动压力调节阀和压力传感器，通过压力传感器反馈的压力数据实时调整压力调节阀，使得试验台提供给后处理装置的气体压力与发动机对应工况排气背压相同；所述的控制主机用于接收、处理各个传感器的信息，进行控制运算，最终驱动各个执行器进行流量、温度、压力、主要气体成分的控制。本技术的后处理装置试验台通过所述5个子系统控制调节进入后处理装置的气体流量、温度、压力和主要气体成分，模拟发动机稳态工况时排气状况，从而实现后处理装置相关的性能和可靠性试验。本技术的优点是由于本技术通过对气体流量、温度、压力和主要气体成分的控制模拟了真实发动机排气状况，因此能够为后处理装置提供和发动机排气相同状态的气体进行相关性能和可靠性试验。同时本技术的发动机排气后处理装置的模拟试验台具有投资少、方便制造、制造安装周期短、见效快、运行能耗和成本低、简便实用等优点。根据本技术，一个典型的实施方式，所述的气体加热装置包括燃烧器、燃料箱、燃料泵、燃料喷嘴和火花塞，所述的空气滤清器、风机和空气流量计通过管路依次连接； 所述的燃料箱、燃料泵和燃料喷嘴依次连接，喷嘴和火花塞安装在燃烧器内；所述的空气流量计的输出端通过管路连接到所述的燃烧器的输入端；所述的标准气瓶、气体阀门和电动流量控制阀通过管路依次连接；所述的燃烧器的输出端通过管路连接到所述的气体混合器的输入端；所述电动流量控制阀的输出端通过管路连接一个气体喷嘴，所述的气体喷嘴设置在所述的气体混合器的上游管路上；所述的气体混合器的下游管路上依次设有温度传感器、气体传感器、电动压力调节阀、压力传感器和发动机排气的后处理装置；所述的控制主机与所述的空气流量计、温度传感器、气体传感器和压力传感器的输出端相连。根据本技术，所述的气体传感器为气体分析仪或NOx传感器。本技术的发动机排气后处理装置的模拟试验台的风机可采用离心式、轴流式或斜流式结构，不限定具体型式。本技术的发动机排气后处理装置的模拟试验台中标准气瓶、气体阀门和流量控制阀的具体数量不限定，具体数量和标准气瓶中标准气种类可具体根据后处理装置的需要设定。本技术的发动机排气后处理装置的模拟试验台中燃烧器中所使用的燃料可采用柴油、汽油、乙醇等燃料。作为本技术的进一步改进，在气体混合器下游设置一个冷却器，用来冷却经燃烧器加热后的混合气体。所述的冷却器可以是管壳式、管带式或板式，同时也可以采用水冷方式或空冷方式，当采用后者结构时，可通过一个旁通阀从风机下游管路中引出一条支路供给冷却器冷却空气。如果燃烧器燃烧温度能够通过燃料喷射来控制，那么也可以不采用冷却器，直接由燃料喷射来控制气体温度。本技术的发动机排气后处理装置的模拟试验台中的执行器(风机、流量阀、 压力调节阀)均可采用手动装置，并采用简单的手动操作来实现。本技术的发动机排气后处理装置的模拟试验台管路采用304或304以上不锈钢材制作，以适应于不同后处理装置的要求，尤其是尿素SCR系统。附图说明图1为采用风冷的模拟发动机排气的试验台用于柴油机尿素SCR后处理装置示意图。图2为采用风冷模拟发动机排气的试验台用于汽油机后处理装置三效催化器示意图。图3为采用水冷的模拟发动机排气的试验台用于柴油机尿素SCR后处理装置示意图。图4为无冷却器模拟发动机排气的试验台用于柴油机尿素SCR后处理装置示意图。图5为发动机排气后处理装置的模拟试验台控制结构示意图。图中，空气滤清器-1，风机-2，旁通阀-3，空气流量计-4，燃料箱-5，燃料泵_6，燃料喷嘴-7，火花塞_8，燃烧器-9，标准气瓶-10，气体阀门-11，电动流量控制阀-12，气体喷嘴-13，气体混合器-14，冷却器-15，空气出口 -16，温度传感器-17，气体传感器-18，电动压力调节阀-19，压力传感器-20，混合器-21，尿素喷嘴-22，SCR催化转化器-23，发动机排气的后处理装置的排气通道-24，管路-25，控制主机-26，后处理装置三效催化器-27，控制主机的传感器输入端-28，控制主机的执行器输出端-29，冷却器的出水口 -30，冷却器的进水口 -31。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的具体实施方式，例如各结构的形状、构造以及各部分之间的相互位置关系及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细的说明。本技术的发动机排气后处理装置的模拟试验台通过对气体流量、温度、压力、 主要气体成分的控制模拟了真实发动机排气状况，为后处理装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种发动机排气后处理装置的模拟试验台，包括流量控制系统、温度控制系统、主要气体成分控制系统、压力控制系统以及控制主机５个子系统，其特征在于所述的５个子系统通过管路连接，其中：所述的流量控制系统包括空气滤清器（１）、风机（２）和空气流量计（４），通过空气流量计（４）的数值实时调整风机（２）的转速，使得试验台管道中气体流量与发动机稳态下某工况流量一致；所述的温度控制系统包括气体加热装置和温度传感器（１７），通过温度传感器（１７）测得的实时温度数值来控制气体加热装置的加热状态从而控制试验台管道中气体的温度；所述的主要气体成分控制系统包括标准气瓶（１０）、气体阀门（１１）、电动流量控制阀（１２）、气体混合器（１４）和气体传感器（１８），根据实测主要气体成分浓度、排气流量和发动机对应工况下主要气体浓度数值，控制电动流量控制阀（１２）使得试验台排气管内形成对应浓度的气体成分，然后通过气体混合器使得主要气体在排气管中均匀分布；所述的压力控制系统包括电动压力调节阀（１９）和压力传感器（２０），通过压力传感器（２０）反馈的压力数据实时调整压力调节阀（１９），使得试验台提供给后处理装置的气体压力与发动机对应工况排气背压相同；所述的控制主机用于接收、处理各个传感器的信息，进行控制运算，最终驱动各个执行器进行流量、温度、压力、主要气体成分的控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈镇，陆国栋，赵彦光，帅石金，
申请(专利权)人：杭州银轮科技有限公司，浙江银轮机械股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86