一種汽車尾氣排放測(cè)量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種汽車尾氣排放測(cè)量裝置及方法，包括稀釋空氣進(jìn)氣端，稀釋通道，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端和稀釋排氣排出端；稀釋空氣進(jìn)氣端用于測(cè)量輸入的稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量并測(cè)量輸入的稀釋空氣的總流量，將稀釋空氣輸入所述稀釋通道中；發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端用于向稀釋通道輸入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣；稀釋通道用于接收輸入的稀釋空氣和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，并將稀釋空氣與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行混合；稀釋排氣排出端用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣混合得到的稀釋排氣的總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，將稀釋排氣排出。本發(fā)明能夠避免稀釋系數(shù)計(jì)算誤差、稀釋空氣中污染物的含量及水蒸氣的冷凝和析出對(duì)排放試驗(yàn)結(jié)果的影響。
【專利說明】一種汽車尾氣排放測(cè)量裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛排放檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車尾氣排放測(cè)量裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 自20世紀(jì)7年代開始，輕型汽車排放和燃料消耗量測(cè)量一直用工況法通過全流定 容稀釋采樣CVS系統(tǒng)進(jìn)行氣袋采樣并由碳平衡理論計(jì)算獲得。這種方法原理清晰、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，得到了汽車行業(yè)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)的普遍認(rèn)可。
[0003] 在全流定容稀釋采樣CVS系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣全部排入混合三通，與稀釋空氣混 合成流量恒定的稀釋排氣，并按一定比例將稀釋排氣和稀釋空氣分別收集在采樣氣袋中。 在稀釋空氣中污染物濃度低到可以忽略不計(jì)的前提下，采樣氣袋中稀釋排氣和排氣污染物 總量的比例保持不變。在測(cè)試循環(huán)結(jié)束后，測(cè)量采樣氣袋中各氣體污染物的濃度，再乘上定 容采樣系統(tǒng)測(cè)量的稀釋排氣總?cè)莘e，即是測(cè)量過程中各氣體排氣污染物的總排放量。
[0004] 全流定容稀釋采樣CVS系統(tǒng)是一種變稀釋度的采樣系統(tǒng)，由于要稀釋整個(gè)測(cè)試循 環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，其特點(diǎn)是稀釋倍數(shù)很大，且稀釋倍數(shù)隨發(fā)動(dòng)機(jī)的工況變化而不斷變化， 因?yàn)槠囋诓煌r下的排氣量相差很大，如在怠速時(shí)排氣流量很小，而在加速高負(fù)荷時(shí) 排氣流量急劇增加，結(jié)果是其稀釋倍數(shù)在怠速時(shí)顯得太大，而加速工況下又顯得太小。
[0005] 在用稀釋空氣對(duì)稀釋排氣測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校正時(shí)，由于計(jì)算稀釋系數(shù)與實(shí)際稀釋倍 數(shù)存在差異，產(chǎn)生理論計(jì)算誤差；
[0006] 試驗(yàn)采用的文丘里管流量越大，計(jì)算稀釋系數(shù)與實(shí)際稀釋倍數(shù)的偏差越大，各排 氣成分的濃度計(jì)算誤差越大。
[0007] 稀釋空氣中各氣體成分濃度越高，相應(yīng)成分的濃度計(jì)算誤差越大；C02濃度誤差 將影響所有成分的濃度計(jì)算誤差。
[0008] 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中C02濃度偏離理論排氣濃度越遠(yuǎn)，各排氣成分的濃度計(jì)算誤差越 大。
[0009] 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中水蒸汽含量變化直接影響C02濃度測(cè)量結(jié)果。
[0010]目前對(duì)全流稀釋定容采樣系統(tǒng)的改進(jìn)還只限于解決稀釋空氣中污染物對(duì)測(cè)試結(jié) 果的影響問題，比較典型的方案是日本堀場(chǎng)公司的背景空氣精制系統(tǒng)和奧地利AVL公司的 部分流稀釋采樣系統(tǒng)。在背景空氣精制系統(tǒng)方案中，通過系統(tǒng)中的催化器將稀釋空氣中HC、 C0和NOx的濃度降低到可以忽略的程度來減少干擾；在部分流稀釋采樣系統(tǒng)方案中，通過 使用零空氣或純氮?dú)鈱?duì)部分發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)行最小比例稀釋來解決背景空氣干擾。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠避免稀釋系數(shù)計(jì)算誤差、稀釋空氣中 污染物的含量及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中水蒸氣的冷凝和析出對(duì)排放試驗(yàn)結(jié)果的影響的汽車尾氣排 放測(cè)量裝置及方法。
[0012] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種汽車尾氣排放測(cè)量裝置，包括稀 釋空氣進(jìn)氣端，稀釋通道，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端和稀釋排氣排出端；
[0013] 所述稀釋空氣進(jìn)氣端，用于測(cè)量輸入的稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量并測(cè)量輸 入的稀釋空氣的總流量，之后將稀釋空氣送入所述稀釋通道中；
[0014] 所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輸入稀釋通道；
[0015] 所述稀釋通道，用于接收輸入的稀釋空氣和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，并將稀釋空氣與發(fā)動(dòng)機(jī) 排氣進(jìn)行混合；
[0016] 所述稀釋排氣排出端，用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣混合得到的稀釋排氣的總 流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，并將稀釋排氣排出。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能夠避免稀釋系數(shù)計(jì)算誤差、稀釋空氣中污染物的 含量及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中水蒸氣的冷凝和析出對(duì)排放試驗(yàn)結(jié)果的影響。
[0018] 在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0019] 進(jìn)一步，所述稀釋空氣進(jìn)氣端包括空氣濾清器，氣體和顆粒物采樣單元，流量計(jì)；
[0020] 所述空氣濾清器，設(shè)置于稀釋通道的首部，用于濾除稀釋空氣中的灰塵；
[0021] 所述氣體和顆粒物采樣單元，設(shè)置于空氣濾清器后部的與稀釋通道相連的支路 上，用于在經(jīng)過空氣濾清器的稀釋空氣中取出少量稀釋空氣以測(cè)量其中氣體和顆粒物的含 量；
[0022] 所述流量計(jì)，設(shè)置于氣體顆粒物采樣單元所在支路的后部的稀釋通道上，用于測(cè) 量當(dāng)前位置的稀釋通道中的稀釋空氣的流量。
[0023] 進(jìn)一步，所述氣體和顆粒物采樣單元包括稀釋空氣顆粒物采樣濾紙，稀釋空氣顆 粒物采樣泵和稀釋空氣氣體采樣泵；
[0024] 所述稀釋空氣顆粒物采樣濾紙與稀釋空氣顆粒物采樣泵設(shè)置于與稀釋通道相連 的同一支路上，稀釋空氣顆粒物采樣濾紙用于測(cè)量稀釋空氣中顆粒物的質(zhì)量，所述稀釋空 氣顆粒物采樣泵用于控制該支路的稀釋空氣的流量；
[0025] 所述稀釋空氣氣體采樣泵，設(shè)置于與稀釋通道連通的另一支路上，尾端連接采樣 氣袋，用于控制進(jìn)入采樣氣袋的稀釋空氣的流量。
[0026] 進(jìn)一步，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管 用于將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輸入稀釋通道。
[0027] 進(jìn)一步，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端還包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣橡膠膠套，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排 氣采樣橡膠膠套用于將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管組成密封通道。
[0028] 進(jìn)一步，所述稀釋排氣排出端包括氣體和顆粒物采樣單元，文丘里管和排氣風(fēng) 機(jī)；
[0029] 所述氣體和顆粒物采樣單元，設(shè)置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端后部與稀釋通道相連 的支路上，用于在稀釋通道中的稀釋排氣中取出少量稀釋排氣以測(cè)量其中氣體和顆粒物的 含量；
[0030] 所述文丘里管，設(shè)置于所述氣體和顆粒物采樣單元的后部的稀釋通道上，用于采 集當(dāng)前位置的稀釋通道中稀釋排氣的總流量；
[0031] 所述排氣風(fēng)機(jī)，設(shè)置于稀釋通道的尾端，用于排出稀釋通道內(nèi)的稀釋排氣。
[0032] 進(jìn)一步，氣體和顆粒物采樣單元包括稀釋排氣顆粒物采樣濾紙，稀釋排氣顆粒物 采樣泵和稀釋排氣氣體采樣泵；
[0033] 所述稀釋排氣顆粒物采樣濾紙與稀釋排氣顆粒物采樣泵設(shè)置于與稀釋通道連通 的同一支路上，稀釋排氣顆粒物采樣濾紙用于測(cè)量稀釋排氣中顆粒物的質(zhì)量，所述稀釋排 氣顆粒物采樣泵用于控制該支路的稀釋排氣的流量。
[0034] 所述稀釋排氣氣體采樣泵，設(shè)置于與稀釋通道連通的另一支路上，尾端連接采樣 氣袋，用于控制進(jìn)入采樣氣袋的稀釋排氣的流量。
[0035] -種利用汽車尾氣排放測(cè)量裝置進(jìn)行汽車尾氣排放的測(cè)量方法，包括以下步驟：
[0036] 步驟1 :利用稀釋空氣進(jìn)氣端測(cè)量輸入的稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量并測(cè)量 輸入的稀釋空氣的總流量，之后將稀釋空氣送入所述稀釋通道中；
[0037] 步驟2 :發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輸入稀釋通道，稀釋空氣與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣 在稀釋通道中混合；
[0038] 步驟3 :稀釋排氣排出端測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣混合得到的稀釋排氣的總流 量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，并將稀釋排氣排出；
[0039] 步驟4 :根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量、輸入的稀釋空氣的總流量、稀釋排 氣的總流量和稀釋排氣中氣體顆粒物的質(zhì)量，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氣體和顆粒物污染物的 質(zhì)量。
[0040] 進(jìn)一步，所述步驟4中根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量、輸入的稀釋空氣的 總流量、稀釋排氣的總流量和稀釋排氣中氣體顆粒物的質(zhì)量，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氣體和 顆粒物污染物的質(zhì)量進(jìn)一步包括：
[0041] 步驟4. 1 :根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量和輸入的稀釋空氣的總流量得到 稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量；
[0042] 步驟4. 2 :根據(jù)稀釋排氣的總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量得到稀釋排 氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量；
[0043] 步驟4. 3 :將稀釋排氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量與稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量 分別做差，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氣體和顆粒物污染物的質(zhì)量。
[0044] 進(jìn)一步，所述步驟4. 1具體為，利用稀釋空氣顆粒物采樣濾紙測(cè)量得到的稀釋空 氣中顆粒物的質(zhì)量、所述流過稀釋空氣顆粒物采樣泵的稀釋空氣的流量、經(jīng)稀釋空氣氣體 采樣泵輸入采樣氣袋的流量與其中氣體的含量和流量計(jì)測(cè)量得到的稀釋氣體的總流量，計(jì) 算得出所述稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量；
[0045] 所述步驟4. 2具體為，利用稀釋排氣顆粒物采樣濾紙測(cè)量得到的稀釋排氣中顆粒 物的質(zhì)量、所述流經(jīng)稀釋排氣顆粒物采樣泵的該支路的稀釋排氣的流量、經(jīng)稀釋排氣氣體 采樣泵輸入采樣氣袋的流量與其中氣體的含量和文丘里管測(cè)量得到的稀釋排氣的總流量， 計(jì)算得出所述稀釋排氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0046] 圖1為本發(fā)明氣路連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。
[0048] 附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：
[0049] 1、稀釋空氣進(jìn)氣端，1-1、空氣濾清器，1-2、氣體和顆粒物采樣單元，1-2. 1、稀釋空 氣顆粒物采樣濾紙，1-2. 2、稀釋空氣顆粒物采樣泵，1-2. 3、稀釋空氣氣體采樣泵，1-3、流量 計(jì)，2、稀釋通道，3、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端，3-1、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管，3-2、發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣橡膠 膠套，4、稀釋排氣排出端，4-1、氣體和顆粒物采樣單元，4-1. 1、稀釋排氣顆粒物采樣濾紙， 4-1. 2、稀釋排氣顆粒物采樣泵，4-1. 3、稀釋排氣氣體采樣泵，4-2、文丘里管，4-3、排氣風(fēng) 機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0051] 圖1是為本發(fā)明氣路連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。
[0052] 實(shí)施例1
[0053] -種汽車尾氣排放測(cè)量裝置，包括稀釋空氣進(jìn)氣端1，稀釋通道2,發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn) 氣端3和稀釋排氣排出端4 ;
[0054] 所述稀釋空氣進(jìn)氣端1，用于測(cè)量輸入的稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量并測(cè)量 輸入的稀釋空氣的總流量，之后將稀釋空氣送入所述稀釋通道2中；
[0055] 所述稀釋通道2,用于接收輸入稀釋空氣和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，并將稀釋空氣與發(fā)動(dòng)機(jī)排 氣進(jìn)行混合；
[0056] 所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端3,用于向稀釋通道2輸入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣；
[0057] 所述稀釋排氣排出端4,用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣混合得到的稀釋排氣的 總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量，并將稀釋排氣排出。
[0058] 所述稀釋空氣進(jìn)氣端1包括空氣濾清器1-1，氣體和顆粒物采樣單元1-2,流量計(jì) 1-3 ;
[0059] 所述空氣濾清器1-1，設(shè)置于稀釋通道的首部，用于濾除稀釋空氣中的灰塵；
[0060] 所述氣體和顆粒物采樣單元1-2,設(shè)置于空氣濾清器1后部的稀釋通道的支路上， 用于在經(jīng)過空氣濾清器1-1的稀釋空氣中取出少量稀釋空氣以測(cè)量其中氣體和顆粒物的 含量；
[0061] 所述流量計(jì)1-3,設(shè)置于氣體和顆粒物采樣單元1-2所在支路的后部的稀釋通道 上，用于測(cè)量當(dāng)前位置的稀釋通道中的稀釋空氣的流量。
[0062] 所述氣體和顆粒物采樣單元1-2包括稀釋空氣顆粒物采樣濾紙1-2. 1，稀釋空氣 顆粒物采樣泵1-2. 2和稀釋空氣氣體采樣泵1-2. 3 ;
[0063] 所述稀釋空氣顆粒物采樣濾紙1-2. 1與稀釋空氣顆粒物采樣泵1-2. 2設(shè)置于與稀 釋通道2連通的同一支路上，稀釋空氣顆粒物采樣濾紙1-2. 1用于測(cè)量稀釋空氣中顆粒物 的質(zhì)量，所述稀釋空氣顆粒物采樣泵1-2. 2用于控制該支路的稀釋空氣的流量；
[0064] 所述稀釋空氣氣體采樣泵1-2. 3,設(shè)置于與稀釋通道2連通的另一支路上，尾端連 接采樣氣袋，用于控制進(jìn)入采樣氣袋的稀釋空氣的流量。
[0065] 所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端3包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管3-1，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管用 于將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輸入稀釋通道2。
[0066] 所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端3還包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣米樣橡膠膠套3-2,所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣 采樣橡膠膠套3-2用于將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管組成密封通道。
[0067] 所述稀釋排氣排出端4包括氣體和顆粒物采樣單元4-1，文丘里管4-2和排氣風(fēng)機(jī) 4-3 ；
[0068] 所述氣體和顆粒物采樣單元4-1，設(shè)置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端3的后部的支路 上，用于在稀釋通道2中的稀釋排氣中取出少量稀釋排氣以測(cè)量其中氣體和顆粒物的含 量；
[0069] 所述文丘里管4-2,設(shè)置于所述氣體和顆粒物采樣單元4-1的后部的稀釋通道上， 用于采集當(dāng)前位置的稀釋通道中稀釋排氣的總流量。
[0070] 所述排氣風(fēng)機(jī)4-3,設(shè)置于稀釋通道2的尾端，用于排出稀釋通道2內(nèi)的稀釋排氣。
[0071] 氣體和顆粒物采樣單元4-1包括稀釋排氣顆粒物采樣濾紙4-1. 1，稀釋排氣顆粒 物采樣泵4-1. 2和稀釋排氣氣體采樣泵4-1. 3 ;
[0072] 所述稀釋排氣顆粒物采樣濾紙4-1. 1，與稀釋排氣顆粒物采樣泵4-1. 2設(shè)置于同 一支路上，用于測(cè)量該支路中顆粒物質(zhì)量并控制流過該支路的稀釋排氣的流量；
[0073] 所述稀釋排氣氣體采樣泵4-1. 3,設(shè)置于與稀釋通道2連通的另一支路上，尾端連 接采樣氣袋，用于控制進(jìn)入采樣氣袋的稀釋排氣的流量。
[0074] -種利用汽車尾氣排放測(cè)量裝置進(jìn)行汽車尾氣排放的測(cè)量方法，包括以下步驟：
[0075] 步驟1 :利用稀釋空氣進(jìn)氣端1測(cè)量輸入的稀釋空氣中氣體顆粒物的含量并測(cè)量 輸入的稀釋空氣的總流量，之后將稀釋空氣送入所述稀釋通道2中；
[0076] 步驟2 :發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端3將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輸入稀釋通道2,稀釋空氣與發(fā)動(dòng)起排 氣在稀釋通道2中混合；
[0077] 步驟3 :稀釋排氣排出端4測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣混合得到的稀釋排氣的總 流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，并將稀釋排氣排出；
[0078] 步驟4 :根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量、輸入的稀釋空氣的總流量、稀釋排 氣的總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氣體和顆粒物污染物 的質(zhì)量。
[0079] 所述步驟4中根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量、輸入的稀釋空氣的總流量、 稀釋排氣的總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氣體和顆粒物 污染物的質(zhì)量進(jìn)一步包括：
[0080] 步驟4. 1 :根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量和輸入的稀釋空氣的總流量得到 稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量；
[0081] 步驟4. 2 :根據(jù)稀釋排氣的總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量得到稀釋排 氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量；
[0082] 步驟4. 3 :將稀釋排氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量與稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量 分別做差，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中氣體和顆粒物污染物的質(zhì)量。
[0083] 所述步驟4. 1具體為，利用稀釋空氣顆粒物采樣濾紙1-2. 1測(cè)量得到的稀釋空氣 中顆粒物的質(zhì)量、所述流過稀釋空氣顆粒物采樣泵1-2. 2的稀釋空氣的流量、經(jīng)稀釋空氣 氣體采樣泵1-2. 3輸入采樣氣袋的流量與其中氣體的含量和流量計(jì)1-3測(cè)量得到的稀釋氣 體的總流量，計(jì)算得出所述稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量；
[0084] 所述步驟4. 2具體為，利用稀釋排氣顆粒物采樣濾紙4-1. 1測(cè)量得到的稀釋排氣 中顆粒物的質(zhì)量、所述流經(jīng)稀釋排氣顆粒物采樣泵4-1. 2的該支路的稀釋排氣的流量、經(jīng) 稀釋排氣氣體采樣泵4-1. 3輸入采樣氣袋的流量與其中氣體的含量和文丘里管4-2測(cè)量得 到的稀釋排氣的總流量，計(jì)算得出所述稀釋排氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量。
[0085] 該流量計(jì)可為層流流量計(jì)或孔板式流量計(jì)，并采用快速反應(yīng)的傳感器。為了減小 氣體流量波動(dòng)對(duì)測(cè)試精度的影響，該氣體流量計(jì)的流量范圍至少等于文丘里管的流量。為 了避免水蒸氣的冷凝，選取流量較大的文丘里管。為了減少采樣氣流對(duì)稀釋空氣總流量的 影響，稀釋空氣進(jìn)氣端的氣體和顆粒物采樣單元的采樣點(diǎn)應(yīng)位于空氣濾清器和流量計(jì)之 間，采樣流量應(yīng)穩(wěn)定，稀釋空氣的總流量與采樣探頭處抽走的流量無關(guān)，稀釋空氣中各污染 物的濃度與采樣濃度一致。為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管與采樣管連接處的泄漏，該連接處應(yīng)采 用橡膠膠套密封，該橡膠膠套應(yīng)耐高溫，高溫時(shí)不能有碳?xì)涞扔卸練怏w釋放，不能有塊狀和 粉末狀脫落，更不能有燒融現(xiàn)象。為了減少發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中水蒸氣的冷凝，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管 應(yīng)盡量短，并有足夠的溫度。
[0086]由于氣體采樣單元中水蒸氣的冷凝和濾紙析出，應(yīng)在稀釋排氣排出端使用測(cè)量水 蒸氣含量的設(shè)備，以用于分析儀的水蒸氣含量校正。
[0087] 稀釋空氣經(jīng)空氣濾清器除去灰塵等異物，一小部分流量已知的氣流由稀釋空氣顆 粒物采樣泵經(jīng)稀釋空氣顆粒物采樣濾紙排出，通過稱量顆粒物采樣濾紙的質(zhì)量變化計(jì)算顆 粒物采樣質(zhì)量，一小部分流量已知的氣流經(jīng)稀釋空氣氣體采樣泵充入稀釋空氣采樣氣袋用 于計(jì)算稀釋空氣中氣體污染物的含量，絕大部分流經(jīng)流量計(jì)進(jìn)入稀釋通道，在流過流量計(jì) 的過程中采集數(shù)據(jù)用于計(jì)算稀釋空氣的總流量，由顆粒物采樣質(zhì)量、氣體含量和總流量可 得出稀釋空氣中顆粒物和氣體污染物的質(zhì)量。
[0088] 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管通過發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣橡膠膠套與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管組成密封通道， 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣經(jīng)過該通道進(jìn)入稀釋通道。
[0089] 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣在稀釋通道中混合均勻形成稀釋排氣。
[0090] 在稀釋通道的尾部，一小部分流量已知的稀釋排氣由稀釋排氣顆粒物采樣泵經(jīng)稀 釋空氣顆粒物采樣濾紙排出，通過稱量顆粒物采樣濾紙的質(zhì)量變化計(jì)算顆粒物采樣質(zhì)量， 一小部分流量已知的稀釋排氣經(jīng)稀釋排氣氣體采樣泵充入稀釋排氣采樣氣袋用于計(jì)算稀 釋排氣中氣體污染物的含量，絕大部分稀釋排氣經(jīng)文丘里管由排氣風(fēng)機(jī)排出，在流過文丘 里管時(shí)采集數(shù)據(jù)用于計(jì)算稀釋排氣的總流量，由顆粒物采樣質(zhì)量、氣體含量和總流量可得 出稀釋排氣中顆粒物和氣體污染物的質(zhì)量。
[0091] 稀釋排氣與稀釋空氣中污染物質(zhì)量的差值即為發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中污染物的質(zhì)量。
[0092] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種汽車尾氣排放測(cè)量裝置，其特征在于：包括稀釋空氣進(jìn)氣端（1)，稀釋通道（2)， 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端（3)和稀釋排氣排出端（4); 所述稀釋空氣進(jìn)氣端（1)，用于測(cè)量輸入的稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量并測(cè)量輸 入的稀釋空氣的總流量，之后將稀釋空氣輸入所述稀釋通道（2)中； 所述稀釋通道（2)，用于接收輸入的稀釋空氣和發(fā)動(dòng)機(jī)排氣，并將稀釋空氣與發(fā)動(dòng)機(jī)排 氣進(jìn)行混合； 所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端（3)，用于向稀釋通道（2)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣； 所述稀釋排氣排出端（4)，用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣混合得到的稀釋排氣的總 流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，并將稀釋排氣排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣排放測(cè)量裝置，其特征在于：所述稀釋空氣進(jìn)氣端 (1)包括空氣濾清器（1-1)，氣體和顆粒物采樣單元（1-2)，流量計(jì)（1-3); 所述空氣濾清器（1-1)，設(shè)置于稀釋通道的首部，用于濾除稀釋空氣中的灰塵； 所述氣體和顆粒物采樣單元（1-2)，設(shè)置于空氣濾清器（1)后部的與稀釋通道相連的 支路上，用于在經(jīng)過空氣濾清器（1-1)的稀釋空氣中取出少量稀釋空氣以測(cè)量其中氣體和 顆粒物的含量并控制采樣的流量； 所述流量計(jì)（1-3)，設(shè)置于氣體和顆粒物采樣單元（1-2)所在支路的后部的稀釋通道 上，用于測(cè)量當(dāng)前位置的稀釋通道中的稀釋排氣的流量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車尾氣排放測(cè)量裝置，其特征在于：所述氣體和顆粒物采 樣單元（1-2)包括稀釋空氣顆粒物采樣濾紙（1-2. 1)，稀釋空氣顆粒物采樣泵（1-2. 2)和稀 釋空氣氣體采樣泵（1-2. 3); 所述稀釋空氣顆粒物采樣濾紙（1-2. 1)與稀釋空氣顆粒物采樣泵（1-2. 2)設(shè)置于與稀 釋通道（2)連通的同一支路上，稀釋空氣顆粒物采樣濾紙（1-2. 1)用于測(cè)量該支路稀釋空 氣中顆粒物的質(zhì)量，所述稀釋空氣顆粒物采樣泵（1-2.2)用于控制該支路的稀釋空氣的流 量； 所述稀釋空氣氣體采樣泵（1-2. 3)，設(shè)置于與稀釋通道（2)連通的另一支路上，尾端連 接采樣氣袋，用于控制進(jìn)入采樣氣袋的稀釋空氣的流量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣排放測(cè)量裝置，其特征在于：所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣 端（3)包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管（3-1)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管用于將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輸入稀釋 通道（2)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車尾氣排放測(cè)量裝置，其特征在于：所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣 端（3)還包括發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣橡膠膠套（3-2)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣橡膠膠套（3-2)用于將 發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管與發(fā)動(dòng)機(jī)排氣采樣管（3-1)組成密封通道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣排放測(cè)量裝置，其特征在于：所述稀釋排氣排出端 (4)包括氣體和顆粒物采樣單元（4-1)，文丘里管（4-2)和排氣風(fēng)機(jī)（4-3); 所述氣體和顆粒物采樣單元（4-1)，設(shè)置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端（3)的后部與稀釋 通道（2)相連的支路上，用于在稀釋通道（2)中的稀釋排氣中取出少量稀釋排氣以進(jìn)行氣 體和顆粒物含量測(cè)量并控制采樣的流量； 所述文丘里管（4-2)，設(shè)置于所述氣體和顆粒物采樣單元（4-1)的后部的稀釋通道上， 用于采集當(dāng)前位置的稀釋通道中稀釋排氣的總流量； 所述排氣風(fēng)機(jī)（4-3)，設(shè)置于稀釋通道（2)的尾端，用于排出稀釋通道（2)內(nèi)的稀釋排 氣。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車尾氣排放測(cè)量裝置，其特征在于：氣體采樣單元（4-1) 包括稀釋排氣顆粒物采樣濾紙（4-1. 1)，稀釋排氣顆粒物采樣泵（4-1.2)和稀釋排氣氣體 采樣泵（4-1. 3); 所述稀釋排氣顆粒物采樣濾紙（4-1. 1)，與稀釋排氣顆粒物采樣泵（4-1.2)設(shè)置于同 一支路上，用于測(cè)量該支路中顆粒物質(zhì)量并控制流過該支路的稀釋排氣的流量； 所述稀釋排氣氣體采樣泵（4-1. 3)，設(shè)置于與稀釋通道（2)連通的另一支路上，尾端連 接采樣氣袋，用于控制進(jìn)入采樣氣袋的稀釋排氣的流量。
8. -種利用如權(quán)利要求1至7所述的汽車尾氣排放測(cè)量裝置進(jìn)行汽車尾氣排放的測(cè)量 方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :利用稀釋空氣進(jìn)氣端（1)測(cè)量輸入的稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量并測(cè)量 輸入的稀釋空氣的總流量，之后將稀釋空氣送入所述稀釋通道（2)中； 步驟2 :發(fā)動(dòng)機(jī)排氣進(jìn)氣端（3)將發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輸入稀釋通道（2)，稀釋空氣與發(fā)動(dòng)起排 氣在稀釋通道（2)中混合； 步驟3 :稀釋排氣排出端（4)測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣與稀釋空氣混合得到的稀釋排氣的總流 量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，并將稀釋排氣排出； 步驟4 :根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量、輸入的稀釋空氣的總流量、稀釋排氣的 總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氣體和顆粒物污染物的質(zhì) 量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)量方法，其特征在于：所述步驟4進(jìn)一步包括： 步驟4. 1 :根據(jù)稀釋空氣中氣體和顆粒物的含量和輸入的稀釋空氣的總流量得到稀釋 空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量； 步驟4. 2 :根據(jù)稀釋排氣的總流量和稀釋排氣中氣體和顆粒物的含量得到稀釋排氣中 氣體和顆粒物的質(zhì)量； 步驟4. 3 :將稀釋排氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量與稀釋空氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量分別 做差，得到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的氣體和顆粒物污染物的質(zhì)量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)量方法，其特征在于：所述步驟4. 1具體為，利用稀釋空 氣顆粒物采樣濾紙（1-2. 1)測(cè)量得到的稀釋空氣中顆粒物的質(zhì)量、所述流過稀釋空氣顆粒 物采樣泵（1-2.2)的稀釋空氣的流量、經(jīng)稀釋空氣氣體采樣泵（1-2.3)輸入采樣氣袋的流 量與其中氣體的含量和流量計(jì)（1-3)測(cè)量得到的稀釋氣體的總流量，計(jì)算得出所述稀釋空 氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量； 所述步驟4. 2具體為，利用稀釋排氣顆粒物采樣濾紙（4-1. 1)測(cè)量得到的稀釋排氣中 顆粒物的質(zhì)量、所述流經(jīng)稀釋排氣顆粒物采樣泵（4-1.2)的該支路的稀釋排氣的流量、經(jīng) 稀釋排氣氣體采樣泵（4-1. 3)輸入采樣氣袋的流量與其中氣體的含量和文丘里管（4-2)測(cè) 量得到的稀釋排氣的總流量，計(jì)算得出所述稀釋排氣中氣體和顆粒物的質(zhì)量。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK104122373SQ201410357100
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】石則強(qiáng), 靖蘇銅, 王偉, 葉松, 于志祥, 張紅衛(wèi) 申請(qǐng)人:交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院, 中路高科交通科技集團(tuán)有限公司北京海淀車輛試驗(yàn)技術(shù)開發(fā)分公司