一種發(fā)動機排放試驗臺架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種發(fā)動機排放試驗臺架。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足《環(huán)境保護法》法規(guī)的要求，僅僅依靠發(fā)動機本體的技術(shù)措施已經(jīng)不能滿足《環(huán)境保護法》的要求，在實踐探索過程中，多重技術(shù)的綜合和協(xié)調(diào)為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了可行性。其中涉及的主要技術(shù)路線有:燃料改質(zhì)技術(shù)、缸內(nèi)凈化技術(shù)和專門針對發(fā)動機尾氣采用物理、化學(xué)方法進行凈化處理的發(fā)動機尾氣后處理技術(shù)。
[0003]為了滿足歐IV到歐VI排放法規(guī)，中重型商用車及柴油機企業(yè)主要采用了兩條排放控制技術(shù)路線:其一是“優(yōu)化燃燒+SCR(選擇性催化還原)”技術(shù)路線，簡稱SCR路線，它是通過優(yōu)化噴油和燃燒過程，盡量在機內(nèi)控制微粒PM的產(chǎn)生，而在機外后處理過程中，采用尿素溶液對氮氧化物NOx進行選擇性催化還原，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)主要有康明斯、馬克、底特律柴油機、戴姆勒-克萊斯勒、沃爾沃、達夫、依維柯等；其二是“EGR+D0C/DPF/P0C(廢氣再循環(huán)+柴油氧化催化器/柴油顆粒過濾器/顆粒氧化催化器)”技術(shù)路線，其中以“EGR+DPF”應(yīng)用最廣泛，簡稱EGR+路線，它以廢氣再循環(huán)為基礎(chǔ)，在機內(nèi)抑制NOx的產(chǎn)生，在機外后處理過程中采用柴油氧化催化器、或柴油顆粒過濾器(當(dāng)今主流)、或顆粒氧化催化器對PM進行氧化催化或過濾捕捉，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)主要有康明斯、卡特彼勒、萬國、斯堪尼亞等。
[0004]現(xiàn)有的發(fā)動機排放試驗臺架一般在固定的實驗室構(gòu)建，主要有原機性能排放試驗和加裝尾氣后處理裝置的排氣后處理試驗。在進行排氣后處理試驗時，排氣需經(jīng)過發(fā)動機排氣后處理裝置，通常需要構(gòu)建相應(yīng)的發(fā)動機排放試驗臺架以滿足要求，或進行模擬試驗。
[0005]目前基于整車應(yīng)用的發(fā)動機開發(fā)試驗基本上需要進行上述過程的大量試驗，對試驗試驗臺架建設(shè)要求高，存在多次轉(zhuǎn)場情況，試驗過程時間長，消耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問題是提供一種基礎(chǔ)建設(shè)和現(xiàn)場調(diào)試周期短、拓展應(yīng)用范圍寬的發(fā)動機排放試驗臺架。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種發(fā)動機排放試驗臺架，包括發(fā)動機排氣管、尾氣排放管路、三通閥或蝶閥和排氣后處理裝置，所述發(fā)動機排氣管的一端與發(fā)動機直接連接，所述發(fā)動機排氣管的另一端通過一個所述三通閥或者兩個所述蝶閥與所述排氣后處理裝置和尾氣排放管路相連，所述排氣后處理裝置的出口連接到所述尾氣排放管路上。
[0008]進一步的，所述三通閥的入口與所述發(fā)動機排氣管相連，所述三通閥的第一出口與所述尾氣排放管路的入口相連，所述三通閥的第二出口與所述排氣后處理裝置的入口相連。
[0009]進一步的，在所述兩個蝶閥中，其中一個蝶閥連接所述發(fā)動機排氣管和尾氣排放管路，另一個蝶閥連接所述發(fā)動機排氣管和排氣后處理裝置。
[0010]進一步的，所述排氣后處理裝置包括氧化催化轉(zhuǎn)化器、噴嘴、選擇性催化還原器、尿素噴射系統(tǒng)和柴油顆粒捕集器，所述氧化催化轉(zhuǎn)化器通過管路與所述選擇性催化還原器相連，所述選擇性催化還原器通過管路與所述柴油顆粒捕集器相連，在所述氧化催化轉(zhuǎn)化器和選擇性催化還原器之間的管路上通過所述噴嘴與所述尿素噴射系統(tǒng)相連。廢氣經(jīng)氧化催化轉(zhuǎn)化器、噴嘴、選擇性催化還原器、尿素噴射系統(tǒng)和柴油顆粒捕集器等集成為一體的發(fā)動機排氣后處理裝置后，通過后系統(tǒng)優(yōu)化以及發(fā)動機匹配可使廢氣中的顆粒物和氮氧化物大幅降低。
[0011]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)動機排放試驗臺架的基礎(chǔ)建設(shè)和現(xiàn)場調(diào)試周期短，拓展應(yīng)用范圍寬，一方面，通過方便連接，試驗過程中可以同時實現(xiàn)發(fā)動機原機排放試驗和排氣后處理試驗，節(jié)省發(fā)動機臺架布置時間；另一方面，在進行原機排放、發(fā)動機原機性能試驗時，通過控制兩個蝶閥的關(guān)閉和開啟或通過控制三通閥的兩個出口，使排氣不經(jīng)過發(fā)動機排氣后處理裝置，可防止后處理裝置的老化，同時可取消后處理裝置對排氣背壓的影響，可以廣泛應(yīng)用于學(xué)校、廠礦、企業(yè)以及發(fā)動機和整車研發(fā)、試驗、認證等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)動機排放試驗臺架使用三通閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)動機排放試驗臺架使用蝶閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:
[0015]1、發(fā)動機2、發(fā)動機排氣管 3、三通閥
[0016]4、尾氣排放管路5、氧化催化轉(zhuǎn)化器 6、噴嘴
[0017]7、選擇性催化還原器 8、尿素噴射系統(tǒng) 9、柴油顆粒捕集器
[0018]10、蝶閥
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細說明。
[0020]如圖1和2所示，一種發(fā)動機排放試驗臺架，包括發(fā)動機排氣管2、尾氣排放管路4、三通閥3或蝶閥10和排氣后處理裝置，所述發(fā)動機排氣管2的一端與發(fā)動機I直接連接，所述發(fā)動機排氣管2的另一端通過一個三通閥3或者兩個蝶閥10與所述排氣后處理裝置和尾氣排放管路4相連，所述排氣后處理裝置的出口連接到所述尾氣排放管路4上。當(dāng)使用三通閥3時，所述三通閥3的入口與所述發(fā)動機排氣管2相連，所述三通閥3的第一出口與所述尾氣排放管路4的入口相連，所述三通閥3的第二出口和排氣后處理裝置的入口相連。當(dāng)使用蝶閥10時，在所述兩個蝶閥10中，其中一個蝶閥10連接發(fā)動機排氣管2和尾氣排放管路4，另一個所述蝶閥10連接發(fā)動機排氣管2和排氣后處理裝置。所述排氣后處理裝置包括氧化催化轉(zhuǎn)化器5、噴嘴6、選擇性催化還原器7、尿素噴射系統(tǒng)8和柴油顆粒捕集器9，所述氧化催化轉(zhuǎn)化器5通過管路與選擇性催化還原器7相連，所述選擇性催化還原器7通過管路與柴油顆粒捕集器9相連，在所述氧化催化轉(zhuǎn)化器5和選擇性催化還原器7之間的管路上通過所述噴嘴6與所述尿素噴射系統(tǒng)8相連。廢氣經(jīng)氧化催化轉(zhuǎn)化器5、噴嘴6、選擇性催化還原器7、尿素噴射系統(tǒng)8和柴油顆粒捕集器9等集成為一體的發(fā)動機排氣后處理裝置后，通過后系統(tǒng)優(yōu)化以及發(fā)動機匹配可使廢氣中的顆粒物和氮氧化物大幅降低。
[0021]本實例的工作過程:發(fā)動機I啟動后，可通過控制三通閥3或蝶閥10來進行發(fā)動機原機排放試驗和排氣后處理試驗的切換。
[0022]當(dāng)進行排氣后處理試驗時，可通過控制三通閥3或蝶閥10，使三通閥3第一出口處于截止?fàn)顟B(tài)，第二出口處于導(dǎo)通狀態(tài)，或者關(guān)閉與所述尾氣排放管路4相連接的蝶閥10，開啟與所述排氣后處理裝置相連接的蝶閥10，此時，尾氣經(jīng)發(fā)動機排氣管2后進入排氣后處理裝置，尾氣經(jīng)過排氣后處理裝置處理后再進入尾氣排放管路4。尾氣從發(fā)動機排氣管2流出，首先經(jīng)過氧化催化轉(zhuǎn)化器5，氧化催化轉(zhuǎn)換器5通過氧化尾氣中的CO和HC，使CO和HC的排放最小化，同時通過氧化反應(yīng)可提高尾氣的溫度，從而使尾氣在柴油顆粒捕集器9中達到要求的再生溫度，起到“催化燃燒器”的作用，此外，NO和CO在氧化催化轉(zhuǎn)換器5催化涂層上將分別被氧化生成NOjP CO 2;尾氣經(jīng)過氧化催化轉(zhuǎn)化器5后進入選擇性催化還原器7，其利用尿素噴射系統(tǒng)8將尿素水溶液由噴嘴6噴入排氣系統(tǒng)，在尾氣流中尿素水溶液分解為氨氣并在催化劑的作用下與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)化為無害的氮氣和水；尾氣經(jīng)過選擇性催化還原器7后進入柴油顆粒捕集器9，柴油顆粒捕集器9通過表面和內(nèi)部混合的過濾裝置捕捉顆粒的排放，例如擴散沉淀或者線性攔截，通過加熱再生將顆粒從過濾器中連續(xù)或者周期性的移除，有效地控制顆粒物中固體物的排放。尾氣經(jīng)氧化催化轉(zhuǎn)化器5、噴嘴6、選擇性催化還原器7、尿素噴射系統(tǒng)8和柴油顆粒捕集器9等集成為一體發(fā)動機排氣后處理裝置后，通過后系統(tǒng)優(yōu)化以及發(fā)動機匹配，可使尾氣中的顆粒物和氮氧化物大幅降低。
[0023]當(dāng)進行發(fā)動機原機排放試驗時，可通過控制三通閥3或蝶閥10，使三通閥3的第一出口處于導(dǎo)通狀態(tài)，第二出口處于截止?fàn)顟B(tài)，或開啟與所述尾氣排放管路4相連接的蝶閥10，關(guān)閉與所述排氣后處理裝置相連接的蝶閥10，此時，尾氣經(jīng)發(fā)動機排氣管2后直接進入尾氣排放管路4，而不經(jīng)過排氣后處理裝置，這樣一方面節(jié)省發(fā)動機臺架布置時間，另一方面排氣不經(jīng)過發(fā)動機排氣后處理裝置，可防止后處理裝置的老化，同時可取消后處理裝置對排氣背壓的影響。
[0024]以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)動機排放試驗臺架，其特征在于:包括發(fā)動機排氣管、尾氣排放管路、三通閥或蝶閥和排氣后處理裝置，所述發(fā)動機排氣管的一端與發(fā)動機直接連接，所述發(fā)動機排氣管的另一端通過一個所述三通閥或者兩個所述蝶閥與所述排氣后處理裝置和尾氣排放管路相連，所述排氣后處理裝置的出口連接到所述尾氣排放管路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機排放試驗臺架，其特征在于:所述排氣后處理裝置包括氧化催化轉(zhuǎn)化器、噴嘴、選擇性催化還原器、尿素噴射系統(tǒng)和柴油顆粒捕集器，所述氧化催化轉(zhuǎn)化器通過管路與所述選擇性催化還原器相連，所述選擇性催化還原器通過管路與所述柴油顆粒捕集器相連，在所述氧化催化轉(zhuǎn)化器和選擇性催化還原器之間的管路上通過所述噴嘴與所述尿素噴射系統(tǒng)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)動機排放試驗臺架，其特征在于:所述三通閥的入口與所述發(fā)動機排氣管相連，所述三通閥的第一出口與所述尾氣排放管路的入口相連，所述三通閥的第二出口與所述排氣后處理裝置的入口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)動機排放試驗臺架，其特征在于:其中一個蝶閥連接所述發(fā)動機排氣管和尾氣排放管路，另一個蝶閥連接所述發(fā)動機排氣管和排氣后處理 目.ο
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)動機排放試驗臺架，包括發(fā)動機排氣管、尾氣排放管路、三通閥或蝶閥和排氣后處理裝置，所述發(fā)動機排氣管的一端與發(fā)動機直接連接，所述發(fā)動機排氣管的另一端通過一個所述三通閥或者兩個所述蝶閥與所述排氣后處理裝置和尾氣排放管路相連，所述排氣后處理裝置的出口連接到所述尾氣排放管路上。發(fā)動機啟動后，可通過控制三通閥或蝶閥來進行發(fā)動機原機排放試驗和排氣后處理試驗的切換。本發(fā)明一種發(fā)動機排放試驗臺架的基礎(chǔ)建設(shè)和現(xiàn)場調(diào)試周期短，拓展應(yīng)用范圍寬，可以同時實現(xiàn)發(fā)動機原機排放試驗和發(fā)動機后處理試驗的集成，可以廣泛應(yīng)用于學(xué)校、廠礦、企業(yè)以及發(fā)動機和整車研發(fā)、試驗、認證等領(lǐng)域。
【IPC分類】G01M15-04
【公開號】CN104614185
【申請?zhí)枴緾N201410763591
【發(fā)明人】任貴峰, 程秀圍, 王國瑩, 付海燕, 董江峰, 任慶霜, 許文燕, 仲蕾
【申請人】中國北方發(fā)動機研究所(天津)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月11日