專利名稱：輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量裝置，具體涉及一種輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前，汽車尾氣檢測(cè)裝置通常采用如怠速法檢測(cè)裝置和ASM穩(wěn)態(tài)加載工況檢測(cè)裝置。
怠速法檢測(cè)的突出弊端是檢測(cè)時(shí)車輛無(wú)載荷，僅在怠速工況下完成，因此只能檢測(cè)CO和HC，不能反映NOX的排放，一些排放達(dá)到歐1或歐2的車行駛了僅二萬(wàn)多公里的車輛，有負(fù)載的工況檢測(cè)方法表明其排放已經(jīng)超標(biāo)，但怠速檢測(cè)的CO和HC結(jié)果往往很低，排放可以達(dá)標(biāo)。另外，怠速法還容易作弊，一些司機(jī)、車主在年檢前把化油器怠速螺釘、節(jié)氣門螺釘向混合氣偏稀方向調(diào)整，偏離正常的怠速加濃混合氣設(shè)計(jì)狀態(tài)，年檢通過后，為不使車輛啟動(dòng)困難，再將化油器調(diào)整恢復(fù)到原狀態(tài)。
ASM穩(wěn)態(tài)加載工況檢測(cè)是一種有載荷的工況檢測(cè)法，可以檢測(cè)CO、HC和NOX的排放，但是僅有兩個(gè)等速工況，這并不能全面反映汽車在道路上行駛時(shí)的實(shí)際工況。
此外，怠速法檢測(cè)和ASM穩(wěn)態(tài)加載工況檢測(cè)的結(jié)果都是針對(duì)汽車尾氣污染物排放濃度進(jìn)行的。以汽車尾氣污染物濃度結(jié)果來(lái)判定汽車排放是否超標(biāo)并不是最科學(xué)的方法，這是因?yàn)闆]有考慮車輛排放的體積流量。對(duì)大氣污染的影響是車輛排放的污染物質(zhì)量，控制因子應(yīng)是各污染物每公里排放的克數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)排量小的車輛排放的體積流量較少，發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的車輛排放的體積流量較多，有可能發(fā)動(dòng)機(jī)排量小的車輛排放的污染物濃度較高，但每公里排放的污染物克數(shù)較小，而發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的車輛排放的污染物濃度較低，但每公里排放的污染物克數(shù)較多。正常情況下大排量的汽車應(yīng)為超標(biāo)車輛，但是若以濃度結(jié)果判斷，則有可能出現(xiàn)因小排量車輛濃度大判定為超標(biāo)而大排量車輛濃度小判定為達(dá)標(biāo)的相反結(jié)果，因而這種方法是不科學(xué)的。
綜上所述，國(guó)內(nèi)尚無(wú)自主開發(fā)的符合我國(guó)簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況污染物排放檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求的輕型汽車尾氣檢測(cè)裝置，它是一項(xiàng)技術(shù)空白。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的各種缺陷，使汽油車尾氣檢測(cè)達(dá)到我國(guó)簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況污染物排放檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，所涵蓋的測(cè)試工況更全面、測(cè)量方法更科學(xué)，為準(zhǔn)確地檢測(cè)汽車在實(shí)際工況下行駛時(shí)尾氣污染物排放的真實(shí)情況，提供一種輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況檢測(cè)裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置，包括主控計(jì)算機(jī)和與主控計(jì)算機(jī)分別相連的司機(jī)助手儀和打印機(jī)，還包括與主控計(jì)算機(jī)相連的底盤測(cè)功機(jī)和尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)，底盤測(cè)功機(jī)為德國(guó)MAHA ASM P型底盤測(cè)功機(jī)，其最大吸收功率為200kW，最高測(cè)試車速為200km/h，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為907kg，測(cè)試軸重為2.7噸，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm；尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)為美國(guó)Sensors VMAS汽車尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)；尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)包括氣體分析儀、與氣體分析儀相連的流量計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)；氣體分析儀具有經(jīng)軟管與其相連的、可延長(zhǎng)置于被檢測(cè)車尾氣管中的探頭；流量計(jì)具有經(jīng)稀釋風(fēng)機(jī)與其相連的、可延長(zhǎng)置于被測(cè)車輛尾氣管附近的稀釋軟管；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)具有裝在被測(cè)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線路上的轉(zhuǎn)速傳感器；主控計(jì)算機(jī)輸出指令至司機(jī)助手儀，并將檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出至打印機(jī)。
本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置，其中轉(zhuǎn)速傳感器為電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器。
本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置，其中被測(cè)車輛的正前方設(shè)置有冷卻風(fēng)機(jī)。
本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于與現(xiàn)有汽車尾氣檢測(cè)裝置如怠速法檢測(cè)裝置、ASM穩(wěn)態(tài)加載工況檢測(cè)裝置相比，所涵蓋的測(cè)試工況更全面，包括加速、減速、勻速和怠速等各種工況；測(cè)量方法更科學(xué)，測(cè)量針對(duì)尾氣污染物的質(zhì)量而并非僅為濃度。為準(zhǔn)確地檢測(cè)汽車在實(shí)際工況下行駛時(shí)尾氣污染物排放的真實(shí)情況，達(dá)到我國(guó)簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況污染物排放檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，提供了一種有效的檢測(cè)裝置。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為德國(guó)MAHA ASM P型底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)圖(主視圖)；圖3為德國(guó)MAHA ASM P型底盤測(cè)功機(jī)的結(jié)構(gòu)圖(俯視圖)；圖4為美國(guó)Sensors VMAS系統(tǒng)中五氣體分析儀的氣路圖；
圖5為美國(guó)Sensors VMAS系統(tǒng)中流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖6為本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置計(jì)算機(jī)控制框圖一；圖7為本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置計(jì)算機(jī)控制框圖二；圖8為本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置計(jì)算機(jī)控制框圖三。
具體實(shí)施方式
為了方便起見，對(duì)附圖的標(biāo)記先列出如下1.稀釋風(fēng)機(jī)，2.五氣體分析儀，3.稀釋軟管，4.空氣壓縮機(jī)，5.MAHA ASM P型底盤測(cè)功機(jī)，7.冷卻風(fēng)機(jī)，8.司機(jī)助手儀，9.被試汽車，10.打印機(jī)，11.主控計(jì)算機(jī)，12.發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)，13.流量計(jì)，14.Sensors VMAS汽車尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)，15.限位輪孔，16.左主滾筒，17.驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，18.左右主滾筒聯(lián)軸節(jié)，19舉升器，20.右主滾筒，21.聯(lián)軸器，22.電渦流測(cè)功器，23.飛輪，24.主副滾筒皮帶傳動(dòng)裝置，25.右副滾筒，26.電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器，27.左副滾筒，28.轉(zhuǎn)速傳感器，29.限位輪，30.支承框架，31.中間蓋板，32.連接螺栓，33.樣氣入口，34.三通，35.濾清器，36.排水泵，37.排水出口，38.真空壓力開關(guān)，39.三通，40.抽氣泵，41.二位三通電磁閥，42.濾清器，43.O2傳感器，44.三通，45.樣氣出口，46.樣氣出口，47.NO傳感器，48.壓力傳感器，49.三通，50.CO、CO2和HC傳感器，51.高標(biāo)定端口，52.低標(biāo)定端口，53.零氣標(biāo)定端口，54.環(huán)境空氣入口，55.濾清器，56.二位三通電磁閥，57.二位三通電磁閥，58.二位三通電磁閥，59.二位三通電磁閥，60.三通，61.冷凝器，62.三通，63.氣水分離器，64.流量計(jì)氣流管道，65.流量傳感器壓電晶體(發(fā)射器和接收器)，66.擾流桿，67.氣流取樣管，68.取樣氣室，69.氧化鋯傳感器，70.氣路，71.溫度傳感器，72.壓力傳感器，73.微處理器單元，74.RS-232通信接口。
參見圖1，輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置，包括主控計(jì)算機(jī)11和與其分別相連的司機(jī)助手儀8和打印機(jī)10，還包括與其相連的底盤測(cè)功機(jī)5和尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)14。在檢測(cè)中，冷卻風(fēng)機(jī)7位于被測(cè)車輛9的正前方，司機(jī)助手儀8位于被測(cè)車輛9的前上方。
底盤測(cè)功機(jī)5為德國(guó)MAHA ASM P型底盤測(cè)功機(jī)，其最大吸收功率為200kW，最高測(cè)試車速為200km/h，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為907kg，測(cè)試軸重為2.7噸，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。
尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)14為美國(guó)Sensors VMAS汽車尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)。尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)14包括氣體分析儀2、與其相連的流量計(jì)13和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)12。氣體分析儀2具有經(jīng)軟管與其相連的、可延長(zhǎng)置于被檢測(cè)車尾氣管中的探頭。流量計(jì)13具有經(jīng)稀釋風(fēng)機(jī)1與其相連的、可延長(zhǎng)置于被測(cè)車輛尾氣管附近的稀釋軟管3。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)12具有裝在被測(cè)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線路上的轉(zhuǎn)速傳感器。轉(zhuǎn)速傳感器為電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器。
參見圖2和圖3，底盤測(cè)功機(jī)5的主、副滾筒16、20、25和27通過軸承支撐在框架30上，左、右主滾筒16和20通過聯(lián)軸節(jié)21連在一起，副滾筒25和27通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)17和聯(lián)軸節(jié)26連在一起，主、副滾筒通過皮帶傳動(dòng)裝置24相聯(lián)，電渦流測(cè)功器22通過聯(lián)軸器21和主滾筒相聯(lián)，轉(zhuǎn)速傳感器28安裝在主滾筒16的外端，框架30兩側(cè)各開有5個(gè)孔15，用于安裝限位輪29。被測(cè)車輛在滾筒上運(yùn)行時(shí)，需克服通過電渦流測(cè)功器22施加的制動(dòng)功率，由轉(zhuǎn)速傳感器28測(cè)量滾筒的速度。
參見圖4，當(dāng)測(cè)量尾氣污染物排放濃度時(shí)，尾氣樣氣自樣氣入口33進(jìn)入氣水分離器63，由抽氣泵40抽吸經(jīng)二位三通電磁閥59和41、三通62、60和39、冷凝器61、濾清器42進(jìn)入CO、CO2和HC傳感器50測(cè)量這三種污染物濃度，再經(jīng)三通49和44后，分別進(jìn)入O2傳感器43和NO傳感器47測(cè)量O2和NO的濃度，被測(cè)量過的樣氣經(jīng)出口45和46排出機(jī)外，同時(shí)排水泵36運(yùn)轉(zhuǎn)，把分離出的水經(jīng)三通34、濾清器35和出口37排出機(jī)外。高量程標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定時(shí)，電磁閥56、57、58和59上電，接通了高標(biāo)定端口51與各傳感器的氣路，高量程標(biāo)準(zhǔn)氣自高標(biāo)定端口51進(jìn)入，經(jīng)抽氣泵40、電磁閥41和濾清器42先后進(jìn)入CO、CO2和HC傳感器50、O2傳感器43和NO傳感器47對(duì)CO、CO2、HC、NO和O2的濃度進(jìn)行標(biāo)定。低量程標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定時(shí)，電磁閥56、57和59上電，接通了低標(biāo)定端口52與各傳感器的氣路，低量程標(biāo)準(zhǔn)氣自低標(biāo)定端口52進(jìn)入經(jīng)抽氣泵40、電磁閥41和濾清器42先后進(jìn)入CO、CO2和HC傳感器50、O2傳感器43和NO傳感器47對(duì)CO、CO2、HC、NO和O2的濃度進(jìn)行標(biāo)定。零標(biāo)準(zhǔn)氣標(biāo)定時(shí)，電磁閥56和59上電，接通了零氣標(biāo)定口53與各傳感器的氣路，零標(biāo)準(zhǔn)氣自標(biāo)定口53進(jìn)入經(jīng)抽氣泵40、電磁閥41和濾清器42先后進(jìn)入CO、CO2和HC傳感器50、O2傳感器43和NO傳感器47對(duì)零氣體進(jìn)行標(biāo)定。環(huán)境空氣測(cè)量時(shí)，電磁閥59上電，接通了環(huán)境空氣測(cè)量口54與各傳感器的氣路，環(huán)境空氣自測(cè)量口54進(jìn)入經(jīng)抽氣泵40、電磁閥41、濾清器42和55先后進(jìn)入CO、CO2和HC傳感器50、O2傳感器43和NO傳感器47對(duì)CO、CO2、HC、O2和NO的濃度進(jìn)行測(cè)量。
參見圖5，由稀釋風(fēng)機(jī)1經(jīng)稀釋軟管3抽入的稀釋氣體進(jìn)入到流量計(jì)氣流管道64中，形成穩(wěn)定的稀釋氣流，稀釋氣流受到擾流桿66的干擾，從擾流桿66兩側(cè)交替產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦，通過流量傳感器壓電晶體65將旋渦頻率轉(zhuǎn)換為與流量成正比的電壓脈沖信號(hào)，測(cè)得瞬時(shí)實(shí)際流量，同時(shí)溫度傳感器71測(cè)取稀釋氣體的溫度，壓力傳感器72測(cè)取稀釋氣體的壓力，用于計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)氣體流量，氧化鋯傳感器69通過氣流取樣管67、取樣氣室68和氣路70測(cè)取稀釋氣體中O2的濃度。
在本實(shí)用新型輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置實(shí)施例中，主控計(jì)算機(jī)11輸出指令至司機(jī)助手儀8，并將檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出至打印機(jī)10。主控計(jì)算機(jī)11具有RS232串行通信接口。
下面說(shuō)明檢測(cè)過程參見圖6-圖8，主控計(jì)算機(jī)11指令底盤測(cè)功機(jī)的舉升器升起，被測(cè)車輛駛上底盤測(cè)功機(jī)，落下舉升器。在車輛信息錄入界面錄入被測(cè)車輛信息，根據(jù)被測(cè)車輛信息，確定底盤測(cè)功機(jī)的電渦流測(cè)功器的制動(dòng)功率和排放限值。被測(cè)車輛以195s簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況在底盤測(cè)功機(jī)上運(yùn)行，主控計(jì)算機(jī)11實(shí)時(shí)采集測(cè)功機(jī)力矩、車速、時(shí)間、汽車尾氣流量、CO、CO2、HC、NO和O2原始濃度、稀釋O2濃度、環(huán)境O2濃度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、汽車稀釋尾氣溫度和壓力等數(shù)據(jù)，最終得到各污染物的排放總質(zhì)量。對(duì)各設(shè)備通訊狀況，車速連續(xù)3秒超差，車速累計(jì)15秒超差，加載連續(xù)3秒超差，加載累計(jì)15秒超差，對(duì)汽油車輛CO+CO2＜6％，對(duì)其它燃料車輛CO+CO2＜4％，原始采樣系統(tǒng)低流量，稀釋集氣系統(tǒng)低流量，稀釋比過低，工況測(cè)試時(shí)間，被測(cè)車輛工作狀態(tài)，被測(cè)車輛運(yùn)用狀況等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。若任一監(jiān)控項(xiàng)目不滿足要求，簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況重新置零，不采集數(shù)據(jù)，測(cè)試重新開始，直至滿足195s簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況檢測(cè)要求條件。195s簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況測(cè)試完成，顯示各污染物的排放總質(zhì)量，根據(jù)排放限值判斷并給出檢測(cè)結(jié)果為“合格”或“不合格”，并打印檢測(cè)報(bào)告，NO、CO、CO2和HC的4條濃度曲線和4條質(zhì)量曲線、原始O2和稀釋O2濃度曲線、實(shí)際車速曲線、空燃比曲線等12條測(cè)試曲線回放和打印，升起舉升器，被測(cè)車輛退出底盤測(cè)功機(jī)。
權(quán)利要求1.輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置，包括主控計(jì)算機(jī)(11)和與所述主控計(jì)算機(jī)(11)分別相連的司機(jī)助手儀(8)和打印機(jī)(10)，其特征在于還包括與所述主控計(jì)算機(jī)(11)相連的底盤測(cè)功機(jī)(5)和尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)(14)，所述底盤測(cè)功機(jī)(5)為德國(guó)MAHAASM P型底盤測(cè)功機(jī)，其最大吸收功率為200kW，最高測(cè)試車速為200km/h，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為907kg，測(cè)試軸重為2.7噸，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm；所述尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)(14)為美國(guó)SensorsVMAS汽車尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)；所述尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)(14)包括氣體分析儀(2)、與所述氣體分析儀(2)相連的流量計(jì)(13)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)(12)；所述氣體分析儀(2)具有經(jīng)軟管與其相連的、可延長(zhǎng)置于被檢測(cè)車尾氣管中的探頭；所述流量計(jì)(13)具有經(jīng)稀釋風(fēng)機(jī)(1)與其相連的、可延長(zhǎng)置于被測(cè)車輛尾氣管附近的稀釋軟管(3)；所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)(12)具有裝在被測(cè)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火線路上的轉(zhuǎn)速傳感器；所述主控計(jì)算機(jī)(11)輸出指令至所述司機(jī)助手儀(8)，并將檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)輸出至所述打印機(jī)(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)速傳感器為電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置，其特征在于被測(cè)車輛的正前方設(shè)置有冷卻風(fēng)機(jī)(7)。
專利摘要輕型汽油車簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況尾氣檢測(cè)裝置包括主控計(jì)算機(jī)、司機(jī)助手儀、打印機(jī)、底盤測(cè)功機(jī)和尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)。底盤測(cè)功機(jī)為德國(guó)MAHA ASM P型底盤測(cè)功機(jī)，尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)為美國(guó)Sensors VMAS汽車尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)。尾氣質(zhì)量分析系統(tǒng)包括氣體分析儀、流量計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)。主控計(jì)算機(jī)通過司機(jī)助手儀輸出指令，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)輸出至打印機(jī)。該檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于與現(xiàn)有技術(shù)相比，所涵蓋的測(cè)試工況更全面，測(cè)量的方法更科學(xué)，為準(zhǔn)確檢測(cè)實(shí)際工況下尾氣污染物的真實(shí)情況，達(dá)到我國(guó)簡(jiǎn)易瞬態(tài)工況污染物排放檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，提供了有效的檢測(cè)裝置。
文檔編號(hào)G01M17/00GK2715159SQ0326594
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月10日
發(fā)明者劉昭度, 姚圣卓, 馬岳峰, 齊志權(quán), 胡劍威 申請(qǐng)人:北京金鎧星科技有限公司