發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，克服不能將發(fā)動機(jī)單一循環(huán)排氣分出的問題。其包括電路控制系統(tǒng)、執(zhí)行器、儲氣裝置與真空度調(diào)節(jié)裝置。執(zhí)行器包括高頻電磁閥、壓縮空氣氣缸、兩位五通電磁閥、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、蝶閥與高壓氣源。高頻電磁閥左端與蝶閥連接，高頻電磁閥右端和儲氣裝置的快速接頭與真空度調(diào)節(jié)裝置的3號球閥連接；曲柄連桿機(jī)構(gòu)和蝶閥閥桿連接，曲柄連桿機(jī)構(gòu)左端和壓縮空氣氣缸連接；壓縮空氣氣缸左側(cè)進(jìn)出氣口與兩位五通電磁閥左側(cè)出氣口管連接，壓縮空氣氣缸右側(cè)進(jìn)出氣口與兩位五通電磁閥右側(cè)出氣口管連接，高壓氣源左端與兩位五通電磁閥進(jìn)氣口管連接，電路控制系統(tǒng)的固態(tài)繼電器輸出端和兩位五通電磁閥與高頻電磁閥導(dǎo)線連接。
【專利說明】發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】的一種采樣裝置，更確切的說，本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車污染是當(dāng)前人們最為關(guān)心和急需解決的重要課題之一。汽車在市區(qū)行駛時(shí)受交通信號、公交站點(diǎn)、行人等因素的影響，發(fā)動機(jī)在瞬態(tài)工況下，由于燃燒條件惡劣，發(fā)動機(jī)中產(chǎn)生更多的不完全燃燒產(chǎn)物，即碳?xì)浠衔铩Ｌ細(xì)浠衔锸且饛U氣異味的主要因素，同時(shí)是光化學(xué)煙霧的重要來源，通過色譜分析手段可以定量的分析出碳?xì)浠衔镏袀€(gè)烴類組分，這對選著高效催化劑及尋找降低碳?xì)浠衔锱欧磐緩接兄匾笇?dǎo)意義。當(dāng)前色譜分析成為研究發(fā)動機(jī)產(chǎn)物成分的重要手段。排氣采樣是色譜分析的重要環(huán)節(jié)。
[0003]目前，現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)排氣采樣都是按時(shí)間采樣或多循環(huán)采樣，但由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高，排氣米集時(shí)各個(gè)循環(huán)的排氣相互影響，米樣不能將瞬態(tài)工況下發(fā)動機(jī)的單一循環(huán)排氣分離出來進(jìn)行各個(gè)瞬態(tài)工況的排氣成分色譜分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有技術(shù)存在不能將單一循環(huán)排氣分離出來的問題，提供了一種發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)包括有電路控制系統(tǒng)、執(zhí)行器、儲氣裝置與真空度調(diào)節(jié)裝置。
[0006]所述的執(zhí)行器包括型號為ZCBW15的高頻電磁閥、型號為RM/8025/M/125的壓縮空氣氣缸、型號為4V410-15的兩位五通電磁閥、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、蝶閥與高壓氣源。
[0007]型號為ZCBW15的高頻電磁閥的左端與蝶閥的上端連接，型號為ZCBW15的高頻電磁閥的右端與儲氣裝置中的快速接頭的左端連接，型號為ZCBW15的高頻電磁閥的右端同時(shí)與真空度調(diào)節(jié)裝置中的3號球閥的上端連接；曲柄連桿機(jī)構(gòu)的右端和蝶閥的閥桿末端采用螺栓固定連接，曲柄連桿機(jī)構(gòu)的左端和壓縮空氣氣缸的執(zhí)行桿末端采用螺栓固定連接；壓縮空氣氣缸左側(cè)的進(jìn)出氣口采用軟管與兩位五通電磁閥左側(cè)的出氣口連接，壓縮空氣氣缸右側(cè)的進(jìn)出氣口采用軟管與兩位五通電磁閥右側(cè)的出氣口連接，高壓氣源的左端采用軟管與兩位五通電磁閥的進(jìn)氣口連接，電路控制系統(tǒng)中的固態(tài)繼電器的輸出端分別和兩位五通電磁閥與型號為ZCBW15的高頻電磁閥的輸入端導(dǎo)線連接。
[0008]技術(shù)方案中所述的型號為ZCBW15的高頻電磁閥的左端與蝶閥上端連接是指:蝶閥的上端法蘭盤與I號排氣管下端法蘭盤螺栓固定連接，I號排氣管上設(shè)置有排氣采樣口，排氣采樣管的左端與I號排氣管上的排氣采樣口焊接連接，排氣采樣管的右端與型號為ZCBffl5的高頻電磁閥的左端螺紋密封連接。
[0009]技術(shù)方案中所述的蝶閥上端法蘭盤與I號排氣管下端法蘭盤之間放置有I號石棉密封墊，蝶閥的下端法蘭盤與2號排氣管的上端法蘭盤螺栓固定連接，蝶閥的下端法蘭盤與2號排氣管的上端法蘭盤之間放置有2號石棉密封墊。
[0010]技術(shù)方案中所述的I號排氣管的上端法蘭盤與發(fā)動機(jī)上的排氣口采用螺栓固定連接，I號排氣管上所設(shè)置的排氣采樣口的位置距離發(fā)動機(jī)不超過100mm。
[0011]技術(shù)方案中所述的型號為ZCBW15的高頻電磁閥的右端與儲氣裝置中的快速接頭的左端連接，型號為ZCBW15的高頻電磁閥的右端同時(shí)與真空度調(diào)節(jié)裝置中的3號球閥的上端連接是指:型號為ZCBW15的高頻電磁閥的右端與等徑三通管接頭的左端螺紋密封連接，等徑三通管接頭的右端和快速接頭的左端焊接固定連接，等徑三通接頭的下端與3號球閥的上端螺紋密封連接。
[0012]技術(shù)方案中所述的電路控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、角標(biāo)儀與固態(tài)繼電器。所述的單片機(jī)采用型號為N87C196KB的單片機(jī)；角標(biāo)儀采用型號為2614B的角標(biāo)儀，兩者用信號線連接；固態(tài)繼電器采用型號為MGR-1D4820的單相固態(tài)繼電器，單片機(jī)與固態(tài)繼電器之間采用信號線連接，角標(biāo)儀與發(fā)動機(jī)的曲軸末端通過法蘭盤連接。
[0013]技術(shù)方案中所述的儲氣裝置還包括進(jìn)氣管、I號球閥、2號球閥、采樣罐?？焖俳宇^的右端與進(jìn)氣管的左端采用焊接方式固定連接，I號球閥的左端與進(jìn)氣管的右端螺紋密封連接，I號球閥的右端與采樣罐的左端螺紋密封連接，2號球閥的左端與采樣罐的右端螺紋密封連接。
[0014]技術(shù)方案中所述的真空度調(diào)節(jié)裝置包括型號為Y-60B-FQ的壓力表、型號為RD的壓力調(diào)節(jié)閥、型號為QllF的3號球閥與型號為AP-9901S的真空泵。型號為AP-9901S的真空泵的上端與型號為QllF的3號球閥的下端螺紋密封連接，型號為RD的壓力調(diào)節(jié)閥左端與儲氣裝置中的2號球閥的右端螺紋密封連接，型號為Y-60B-FQ的壓力表安裝在儲氣裝置中的采樣罐右端的凸臺上為螺紋密封連接。
[0015]技術(shù)方案中所述的電路控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、角標(biāo)儀與固態(tài)繼電器。單片機(jī)采用型號為N87C196KB的單片機(jī)；角標(biāo)儀采用型號為2614B的角標(biāo)儀，兩者之間采用信號線連接，即角標(biāo)儀的信號輸出端通過線號線與單片機(jī)的PlO引腳相連；發(fā)動機(jī)的曲軸末端設(shè)置有法蘭盤，角標(biāo)儀的轉(zhuǎn)盤與發(fā)動機(jī)的曲軸末端設(shè)置的法蘭盤貼合，并采用螺釘固定連接；固態(tài)繼電器米用型號為MGR-1D4820的單相固態(tài)繼電器,單片機(jī)與固態(tài)繼電器之間米用信號線連接，即單片機(jī)的POO引腳和固態(tài)繼電器的輸入端+極通過信號線相連，單片機(jī)的GND引腳和固態(tài)繼電器的輸入端-極通過信號線相連。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]I本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)的高頻電磁閥的開關(guān)狀態(tài)受發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角信號的控制，使發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)的采集時(shí)刻更加準(zhǔn)確；
[0018]2本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)采集前使發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)中殘余廢氣排凈，避免其它循環(huán)殘留在管路中的排氣的影響，并且保持足夠的真空度，使發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)能夠采集到足夠量的排氣；
[0019]3.本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)在排氣采樣管下安裝蝶閥，采樣開始時(shí)，蝶閥關(guān)閉，使排氣壓力升高，將更多排氣引入采樣罐中，保證采樣量充足；
[0020]4.本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)能夠通過讀取采樣前后的采樣罐壓力表的數(shù)值，計(jì)算采集氣體的稀釋比，方便對采樣氣體的定量分析；
[0021]5.本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于操作及維護(hù)，成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明:
[0023]圖1是本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1.單片機(jī)，2.角標(biāo)儀，3.發(fā)動機(jī)，4.排氣采樣管，5.高頻電磁閥，6.等徑三通管接頭，7.快速接頭，8.進(jìn)氣管，9.1號球閥，10.采樣罐，11.壓力表，12.2號球閥，13.壓力調(diào)節(jié)閥，14.固態(tài)繼電器，15.壓縮空氣氣缸，16.1號軟管，17.兩位五通電磁閥，18.曲柄連桿機(jī)構(gòu)，19.蝶閥，20.2號軟管，21.3號軟管，22.2號排氣管，23.高壓氣源，24.三號球閥,25.真空泵,26.1號排氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述:
[0026]本實(shí)用新型提供了一種屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域的解決發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣問題的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，將發(fā)動機(jī)某一循環(huán)的排氣采集到采樣罐中，用于對排氣成分進(jìn)行色譜分析。
[0027]本實(shí)用新型所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)包括電路控制部分和排氣采集部分，屬于內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域，或者說所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)包括電路控制系統(tǒng)和排氣采集部分，而排氣采集部分包括執(zhí)行器、儲氣裝置與真空度調(diào)節(jié)裝置；即所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)包括電路控制系統(tǒng)、執(zhí)行器、儲氣裝置與真空度調(diào)節(jié)裝置。
[0028]所述的電路控制系統(tǒng)包括單片機(jī)1、角標(biāo)儀2、固態(tài)繼電器14。
[0029]單片機(jī)I采用型號為N87C196KB的單片機(jī)；角標(biāo)儀2采用KISTLER公司生產(chǎn)的型號為2614B的角標(biāo)儀，兩者用信號線連接，角標(biāo)儀2的信號輸出端通過線號線與單片機(jī)I的PlO引腳相連；發(fā)動機(jī)3的曲軸末端設(shè)置有法蘭盤，角標(biāo)儀2的轉(zhuǎn)盤與發(fā)動機(jī)3的曲軸末端設(shè)置的法蘭盤貼合，并采用螺釘固定連接。固態(tài)繼電器14采用型號為MGR-1D4820的單相固態(tài)繼電器，單片機(jī)I與固態(tài)繼電器14之間采用信號線連接，單片機(jī)I的pOO引腳和固態(tài)繼電器14的輸入端+極通過信號線相連，單片機(jī)I的GND引腳和固態(tài)繼電器14的輸入端-極通過信號線相連；單片機(jī)I采集角標(biāo)儀2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角信號，當(dāng)單片機(jī)I接收到某一循環(huán)曲軸的轉(zhuǎn)角上止點(diǎn)信號時(shí)，單片機(jī)I控制固態(tài)繼電器14接通。當(dāng)單片機(jī)I接收到下一循環(huán)上止點(diǎn)信號時(shí)，單片機(jī)I控制固態(tài)繼電器14斷開。
[0030]所述的執(zhí)行器是指電路控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其根據(jù)單片機(jī)I的指令信號完成具體的控制動作。
[0031]所述的執(zhí)行器包括高頻電磁閥5、壓縮空氣氣缸15、兩位五通電磁閥17、曲柄連桿機(jī)構(gòu)18、蝶閥19與高壓氣源23。
[0032]所述的型號為ZCBW15的高頻電磁閥5工作頻率為30Hz，介質(zhì)溫度400攝氏度，控制方式為常閉，型號為ZCBW15的高頻電磁閥5的左端與排氣米樣管4的右端螺紋密封連接，排氣采樣管4的左端與I號排氣管26采用焊接連接，高頻電磁閥5的右端和型號為DN15的等徑三通管接頭6的左端螺紋密封連接；
[0033]所述的蝶閥19的型號為DN60，蝶閥19安裝在排氣采樣口(排氣采樣管4)的下面，蝶閥19的上端法蘭盤與I號排氣管26的下端法蘭盤之間放置有I號石棉密封墊，蝶閥19的上端法蘭盤、I號石棉密封墊與I號排氣管26的下端法蘭盤采用6個(gè)螺栓螺母壓緊固定；I號排氣管26的上端法蘭盤與發(fā)動機(jī)3上的排氣口之間采用螺栓螺母壓緊固定；蝶閥19的下端法蘭盤與2號排氣管22的上端法蘭盤之間放置有2號石棉密封墊，蝶閥19的下端法蘭盤、2號石棉密封墊與2號排氣管22的上端法蘭盤采用6個(gè)螺栓螺母壓緊固定；
[0034]所述的曲柄連桿機(jī)構(gòu)18右端設(shè)置有光孔，蝶閥19的閥桿的末端設(shè)置有外螺紋；曲柄連桿機(jī)構(gòu)18右端的光孔套入蝶閥19的閥桿末端，并用螺母旋入蝶閥19的閥桿末端的外螺紋，將曲柄連桿機(jī)構(gòu)18右端和蝶閥19的末端壓緊連接；曲柄連桿機(jī)構(gòu)18左端設(shè)置有光孔，壓縮空氣氣缸15的執(zhí)行桿末端設(shè)置有光孔，曲柄連桿機(jī)構(gòu)18左端的光孔和壓縮空氣氣缸15的光孔同時(shí)用螺栓穿過，并用螺母壓緊；
[0035]所述的兩位五通電磁閥17選用型號為4V410-15的兩位五通電磁閥；壓縮空氣氣缸15選用型號為RM/8025/M/125的壓縮空氣氣缸；所述的高壓氣源23選用型號為AW9008的活塞式壓縮機(jī)，氣體壓力為Sbar ;軟管16選用型號為DN9的軟管，軟管16的上端套進(jìn)壓縮空氣氣缸15左側(cè)的進(jìn)出氣口采用鎖緊卡子鎖緊，軟管16的下端套進(jìn)兩位五通電磁閥17左側(cè)的出氣口，采用鎖緊卡子鎖緊；軟管20選用型號為DN9的軟管，軟管20的上端套進(jìn)壓縮空氣氣缸15右側(cè)的進(jìn)出氣口采用鎖緊卡子鎖緊，軟管20的下端套進(jìn)兩位五通電磁閥17右側(cè)的出氣口，采用鎖緊卡子鎖緊；軟管21選用型號為DN9的軟管，軟管21的左端套進(jìn)兩位五通電磁閥17的進(jìn)氣口，采用鎖緊卡子鎖緊，軟管21的右端接到高壓氣源23上，采用鎖緊卡子鎖緊。固態(tài)繼電器14與高頻電磁閥5之間通過導(dǎo)線連接，固態(tài)繼電器14輸出端-極與高頻電磁閥5的+極接線端通過導(dǎo)線相連，固態(tài)繼電器14受單片機(jī)I控制接通時(shí)，高頻電磁閥5打開，排氣通過高頻電磁閥5流進(jìn)進(jìn)氣管到采樣罐10中，同時(shí)，固態(tài)繼電器14控制兩位五通電磁閥17進(jìn)氣口與其左側(cè)出氣口聯(lián)通，高壓空氣進(jìn)入壓縮空氣缸15左側(cè)，兩位五通電磁閥17右側(cè)出氣口與放氣口聯(lián)通，高壓空氣推動活塞帶動壓縮空氣缸15的執(zhí)行桿向右運(yùn)動，使曲柄連桿機(jī)構(gòu)18運(yùn)動，推動蝶閥19閥桿，蝶閥19關(guān)閉；當(dāng)固態(tài)繼電器14受單片機(jī)I控制斷開時(shí)，高頻電磁閥5斷電閉合，同時(shí)固態(tài)繼電器14控制兩位五通電磁閥17進(jìn)氣口與其右側(cè)出氣口聯(lián)通，高壓空氣進(jìn)入壓縮空氣缸15右側(cè)，兩位五通電磁閥17左側(cè)出氣口與放氣口聯(lián)通，高壓空氣推動活塞帶動壓縮空氣缸15的執(zhí)行桿向左運(yùn)動，使曲柄連桿機(jī)構(gòu)18運(yùn)動，推動蝶閥19閥桿，蝶閥19打開。
[0036]所述的儲氣裝置包括快速接頭7、進(jìn)氣管8、I號球閥9、2號球閥12、采樣罐10。
[0037]快速接頭7右端與公稱直徑DN=15的進(jìn)氣管8的左端焊接在一起，I號球閥9采用型號為QllF的廣式內(nèi)螺紋球閥，其公稱直徑DN=15，手動控制；采樣罐10承受真空度2bar，真空度lbar，采樣罐10內(nèi)側(cè)進(jìn)行氟涂層處理，以保證較小的吸附性，容積IL ；1號球閥9的左端與進(jìn)氣管8的右端螺紋密封連接，I號球閥9的右端與采樣罐10的左端螺紋密封連接。2號球閥12采用型號為QllF的廣式內(nèi)螺紋球閥，其公稱直徑DN=15，手動控制；2號球閥12左端與采樣罐10的右端 螺紋密封連接。
[0038]所述的真空度調(diào)節(jié)裝置包括壓力表11、壓力調(diào)節(jié)閥13、3號球閥24、型號為AP-9901S的真空泵25。
[0039]型號為AP-9901S的真空泵25的真空度≥70KPa ；3號球閥24采用型號為QllF的廣式內(nèi)螺紋球閥，其公稱直徑DN=15，手動控制。型號為AP-9901S的真空泵25上端與3號球閥24螺紋密封連接，3號球閥24的上端與型號為DN15的等徑三通管接頭6的下端螺紋密封連接；壓力調(diào)節(jié)閥13采用型號為RD的絕對真空度控制閥，壓力調(diào)節(jié)閥13的左端與2號球閥12的右端螺紋密封連接。壓力表11選用型號為Y-60B-FQ的氣體壓力表，量程為-0.1-1.5MPa，精度等級為2.5，安裝方式為徑向直接式安裝；儲氣裝置的采樣罐10的右端焊接有凸臺，凸臺上鉆有貫通到采樣罐10內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)螺紋孔，壓力表11與采樣罐10螺紋密封連接。
[0040]所有零部件布置在同一水平面上，且所有管道均為圓筒形，I號排氣管26上設(shè)置有排氣采樣口，排氣采樣口的位置距離發(fā)動機(jī)3不超過IOOmm ;公稱直徑DN=15的排氣采樣管4的左端焊接在I號排氣管26的排氣采樣口上，排氣采樣管4的位置要靠近發(fā)動機(jī)3，其位置距離發(fā)動機(jī)3不超過100mm。型號為DN15的等徑三通管接頭6的右端和快速接頭7的左端焊接固定連接；等徑三通接頭6的下端與3號球閥24的上端螺紋密封連接。
[0041]利用真空泵25在采樣系統(tǒng)中產(chǎn)生負(fù)壓，通過單片機(jī)I控制固態(tài)繼電器14的通斷，進(jìn)而控制高頻電磁閥5的開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)控制兩位五通電磁閥17狀態(tài)，進(jìn)而控制蝶閥19的開關(guān)狀態(tài)，將發(fā)動機(jī)3某一循環(huán)的排氣從I號排氣管26吸入到采樣罐10中。以上部件連接均要求密封，I號排氣管26、2號排氣管22，單片機(jī)1，固態(tài)繼電器14，排氣采樣管4，真空泵25，快速接頭7，等徑三通管接頭6，I號球閥9、2號球閥12、3號球閥24，壓力表11，壓力調(diào)節(jié)閥13，進(jìn)氣管8，蝶閥19，兩位五通電磁閥17均為標(biāo)準(zhǔn)件。
[0042]發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)的工作原理:
[0043]排氣采集部分在采集前，采用型號為AP-9901S的真空泵25將發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)中的殘余廢氣抽出，然后通過壓力調(diào)節(jié)閥13調(diào)節(jié)采樣罐10的真空度，使其達(dá)到合適的真空度，關(guān)閉2號球閥12和3號球閥24，型號為N87C196KB的單片機(jī)I采集KISTLER公司生產(chǎn)的型號為2614B的角標(biāo)儀2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角信號，當(dāng)單片機(jī)I接收到某一循環(huán)曲軸的轉(zhuǎn)角上止點(diǎn)信號時(shí)，單片機(jī)I控制固態(tài)繼電器14接通，高頻電磁閥5打開，同時(shí)固態(tài)繼電器14控制兩位五通電磁閥17進(jìn)氣口與其左側(cè)出氣口聯(lián)通，高壓空氣進(jìn)入壓縮空氣缸15左側(cè)，兩位五通電磁閥17右側(cè)出氣口與壓縮空氣缸15右側(cè)的放氣口聯(lián)通，高壓空氣推動活塞帶動壓縮空氣缸15的執(zhí)行桿向右運(yùn)動，使曲柄連桿機(jī)構(gòu)18運(yùn)動，推動蝶閥19閥桿，蝶閥19關(guān)閉；排氣通過高頻電磁閥5流經(jīng)等徑三通管接頭6、快速接頭7、進(jìn)氣管8、I號球閥9到采樣罐10中，當(dāng)單片機(jī)I接收到下一循環(huán)上止點(diǎn)信號時(shí)，單片機(jī)I控制固態(tài)繼電器14斷開，高頻電磁閥5斷電閉合，同時(shí)固態(tài)繼電器14控制兩位五通電磁閥17進(jìn)氣口與其右側(cè)出氣口聯(lián)通，高壓空氣進(jìn)入壓縮空氣缸15右側(cè)，兩位五通電磁閥17左側(cè)出氣口與壓縮空氣缸15左側(cè)的放氣口聯(lián)通，高壓空氣推動活塞帶動壓縮空氣缸15的執(zhí)行桿向左運(yùn)動，使曲柄連桿機(jī)構(gòu)18運(yùn)動，推動蝶閥19閥桿，蝶閥19打開；該循環(huán)排氣采樣結(jié)束，關(guān)閉I號球閥9，將快速接頭7斷開，采樣罐10中采集到的排氣樣品供成分分析使用。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)包括有電路控制系統(tǒng)、執(zhí)行器、儲氣裝置與真空度調(diào)節(jié)裝置； 所述的執(zhí)行器包括型號為ZCBW15的高頻電磁閥(5)、型號為RM/8025/M/125的壓縮空氣缸(15)、型號為4V410-15的兩位五通電磁閥(17)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)(18)、蝶閥(19)與高壓氣源(23)； 型號為ZCBW15的高頻電磁閥(5)的左端與蝶閥(19)的上端連接，型號為ZCBW15的高頻電磁閥(5)的右端與儲氣裝置中的快速接頭(7)的左端連接，型號為ZCBW15的高頻電磁閥(5)的右端同時(shí)與真空度調(diào)節(jié)裝置中的3號球閥(24)的上端連接；曲柄連桿機(jī)構(gòu)的右端(18)和蝶閥(19)的閥桿末端采用螺栓固定連接，曲柄連桿機(jī)構(gòu)(18)的左端和壓縮空氣氣缸(15)的執(zhí)行桿末端采用螺栓固定連接；壓縮空氣氣缸(15)左側(cè)的進(jìn)出氣口采用軟管(16)與兩位五通電磁閥(17)左側(cè)的出氣口連接，壓縮空氣氣缸(15)右側(cè)的進(jìn)出氣口采用軟管(20 )與兩位五通電磁閥(17 )右側(cè)的出氣口連接，高壓氣源(23 )選用型號為AW9008的活塞式壓縮機(jī)，高壓氣源(23)的左端采用軟管(21)與兩位五通電磁閥(17)的進(jìn)氣口連接，電路控制系統(tǒng)中的固態(tài)繼電器(14)的輸出端分別和兩位五通電磁閥(17)與型號為ZCBW15的高頻電磁閥(5)的輸入端導(dǎo)線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的型號為ZCBffl5的高頻電磁閥(5)的左端與蝶閥(19)上端連接是指:蝶閥(19)的上端法蘭盤與I號排氣管(26)下端法蘭盤螺栓固定連接，I號排氣管(26)上設(shè)置有排氣采樣口，排氣采樣管(4)的左端與I號排氣管(26)上的排氣采樣口焊接連接，排氣采樣管(4)的右端與型號為ZCBWl5的高頻電磁閥(5)的左端螺紋密封連接。
3.按照權(quán)利要求2所 述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的蝶閥(19)上端法蘭盤與I號排氣管(26)下端法蘭盤之間放置有I號石棉密封墊，蝶閥(19)的下端法蘭盤與2號排氣管(22)的上端法蘭盤螺栓固定連接，蝶閥(19)的下端法蘭盤與2號排氣管(22)的上端法蘭盤之間放置有2號石棉密封墊。
4.按照權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的I號排氣管(26)的上端法蘭盤與發(fā)動機(jī)(3)上的排氣口采用螺栓固定連接，I號排氣管(26)上所設(shè)置的排氣采樣口的位置距離發(fā)動機(jī)(3)不超過100mm。
5.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的型號為ZCBffl5的高頻電磁閥(5)的右端與儲氣裝置中的快速接頭(7)的左端連接，型號為ZCBW15的高頻電磁閥(5)的右端同時(shí)與真空度調(diào)節(jié)裝置中的3號球閥(24)的上端連接是指:型號為ZCBW15的高頻電磁閥(5)的右端與等徑三通管接頭(6)的左端螺紋密封連接，等徑三通管接頭(6 )的右端和快速接頭(7 )的左端焊接固定連接，等徑三通接頭(6 )的下端與3號球閥(24)的上端螺紋密封連接。
6.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的電路控制系統(tǒng)包括單片機(jī)(I)、角標(biāo)儀(2)與固態(tài)繼電器(14)； 所述的單片機(jī)(I)采用型號為N87C196KB的單片機(jī)；角標(biāo)儀(2)采用型號為2614B的角標(biāo)儀，兩者用信號線連接；固態(tài)繼電器(14)采用型號為MGR-1D4820的單相固態(tài)繼電器，單片機(jī)(I)與固態(tài)繼電器(14)之間采用信號線連接，角標(biāo)儀(2)與發(fā)動機(jī)(3)的曲軸末端通過法蘭盤連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲氣裝置還包括進(jìn)氣管(8)、I號球閥(9)、2號球閥(12)、米樣罐(10); 快速接頭(7)的右端與進(jìn)氣管(8)的左端采用焊接方式固定連接，I號球閥(9)的左端與進(jìn)氣管(8)的右端螺紋密封連接，I號球閥(9)的右端與采樣罐(10)的左端螺紋密封連接,2號球閥(12)的左端與采樣罐(10)的右端螺紋密封連接。
8.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的真空度調(diào)節(jié)裝置包括型號為Y-60B-FQ的壓力表(11)、型號為RD的壓力調(diào)節(jié)閥(13)、型號為QllF的3號球閥(24)與型號為AP-9901S的真空泵(25)； 型號為AP-9901S的真空泵(25)的上端與型號為QllF的3號球閥(24)的下端螺紋密封連接，型號為RD的壓力調(diào)節(jié)閥(13)左端與儲氣裝置中的2號球閥(12)的右端螺紋密封連接，型號為Y-60B-FQ的壓力表(11)安裝在儲氣裝置中的采樣罐(10)右端的凸臺上為螺紋密封連接。
9.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)排氣單循環(huán)采樣系統(tǒng)，其特征在于，所述的電路控制系統(tǒng)包括單片機(jī)(I)、角標(biāo)儀(2)與固態(tài)繼電器(14)； 單片機(jī)(I)采用型號為N87C196KB的單片機(jī)；角標(biāo)儀(2)采用型號為2614B的角標(biāo)儀，兩者之間采用信號線連接，即角標(biāo)儀(2)的信號輸出端通過線號線與單片機(jī)(I)的plO引腳相連；發(fā)動機(jī)(3)的曲軸末端設(shè)置有法蘭盤，角標(biāo)儀(2)的轉(zhuǎn)盤與發(fā)動機(jī)(3)的曲軸末端設(shè)置的法蘭盤貼合，并采用螺釘固定連接；固態(tài)繼電器(14)采用型號為MGR-1D4820的單相固態(tài)繼電器，單片機(jī)(I)與固態(tài)繼電器(14)之間采用信號線連接，即單片機(jī)(I)的pOO引腳和固態(tài)繼電器(14)的輸入端+極通過信號線相連，單片機(jī)(I)的GND引腳和固態(tài)繼電器(14)的輸入端-極通過信號線相 連。
【文檔編號】G01N1/24GK203732329SQ201420053414
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】李建祥, 孫萬臣, 李國良, 杜家坤, 譚滿志, 范魯燕, 程鵬, 肖森林 申請人:吉林大學(xué)