本發(fā)明涉及一種汽車尾氣凈化器的性能檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)主要用于對安裝在汽車尾氣排氣口的凈化器進(jìn)行性能測試,并通過分析、比較得出對凈化器轉(zhuǎn)化效果的評價,以提高人們檢測、篩選凈化器時的工作效率。
背景技術(shù):
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車的需求量猛增,我國汽車的年銷售量已接近2000萬臺,同時汽車排放的尾氣也成為大氣的主要污染源之一。為了減少汽車尾氣造成的污染,我國相繼制定了嚴(yán)格的排放法規(guī)。其中,在車輛排氣系統(tǒng)中安裝催化凈化器來降低廢氣中污染氣體的排放是主要的解決方案之一。
現(xiàn)有的催化凈化器通常是在凈化器殼體內(nèi)裝入催化劑,使用時將汽車排出的尾氣引入凈化器內(nèi),尾氣經(jīng)過催化劑凈化處理后再被排入空氣中。目前,用于測試凈化器內(nèi)的催化劑性能的設(shè)備還比較缺乏,一般多采用人工配氣的方式來進(jìn)行性能測試,即將co、nox、hc等構(gòu)成機(jī)動車尾氣的主要有害氣體,按照一定的比例通過物理控制結(jié)構(gòu)配制成模擬的汽車尾氣,再將模擬的汽車尾氣輸入到凈化器內(nèi),最后通過對經(jīng)凈化器處理后的氣體進(jìn)行有害物質(zhì)的含量測試,得出對凈化器內(nèi)催化劑活性、耐久性等性能的評價口這種傳統(tǒng)的方式雖然能夠比較精確地評價催化劑的活性、耐久性等性能,但是,人工配制的模擬汽車尾氣需要配置專門的氣源,對氣休的流量控制要求非常嚴(yán)格,其管道結(jié)構(gòu)和氣體質(zhì)量控制閥塊也比較復(fù)雜,而且對氣體質(zhì)量純度要求較高:加之,人工配制的模擬汽車尾氣畢竟不是發(fā)動機(jī)真實(shí)的排放氣體,測試結(jié)果具有一寇的局限性;另外,大多數(shù)催化劑測試裝置只用到了一個反應(yīng)氣源,這種相對單一的采樣反進(jìn)樣系統(tǒng),每次只能測試出一種催化劑在某一個工況條件下的催化性能,因此其篩選催化劑的效率非常低,一般只適合于實(shí)驗(yàn)室研究使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對現(xiàn)目前還沒有一套專門用于檢測汽車尾氣凈化器性能的設(shè)備的不足,介紹一種能夠同時對多個尾氣凈化器在同一條件下進(jìn)行性能測試,而且檢測效率較高的汽車尾氣凈化器性能檢測系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案:汽車尾氣凈化器性能檢測系統(tǒng),其特征在于,包括用于連接汽車尾氣排氣口的輸氣管,在所述輸氣管上并聯(lián)有若干條由截止閥、尾氣凈化器、空氣過濾
器、干燥器和流量控制器通過管道串聯(lián)后構(gòu)成的檢測支路,所述各檢測支路中的流量控制器的輸出端均連接到排氣分析儀,在所述排氣分析儀的輸出端連接有排氣管;所述各檢測支路中的截止閥的輸出端連接的管道均穿過溫控箱與對應(yīng)的尾氣凈化器連接,所述各檢測支路中的尾氣凈化器的輸出端連接的管道均穿過冷凝器與對應(yīng)的空氣過濾器連接;所述各條檢測支路中的尾氣凈化器均設(shè)置于保溫箱內(nèi)。
本發(fā)明中,各條檢測支路中的尾氣凈化器內(nèi)可以分別配制不同的催化劑來進(jìn)行性能測試,并可以采用多條檢測支路同時工作的模式,由于各條檢測支路在溫控箱和冷凝器的作用下,催化反應(yīng)的溫度是相同的,這樣就可以幫助人們在相同環(huán)境條件下比較測試結(jié)果的差異,從而方便快速篩選出性能更優(yōu)的尾氣凈化器。
更優(yōu)地,在所述輸氣管上還連接有一根排氣支管,在所述排氣支管上安裝有溢流閥和消聲器。安裝排氣支管的目的在于當(dāng)汽車排出的尾氣壓力值超過設(shè)定值時,汽車尾氣通過溢流閥溢出,再經(jīng)消聲器消聲后排空。通過排氣支管可以將多余的尾氣排走,防止尾氣流速太快造成催化反應(yīng)不充分,影響檢測結(jié)果,同時消聲器還可以降低排氣時的噪聲污染。
更優(yōu)地,在所述輸氣管上還并聯(lián)有一條由截止閥、二元催化反應(yīng)器、空氣過濾器和氣泵串聯(lián)后構(gòu)成的單通道檢測支路,所述氣泵的輸出端連接排氣分析儀的輸入端。本發(fā)明中的單通道檢測支路主要用于測試流量和體積都較大的催化反應(yīng)器,進(jìn)入蘭元催化反應(yīng)器反應(yīng)后的氣體經(jīng)空氣過濾器過濾后,再由氣泵抽入排氣分析儀中進(jìn)行測試。
相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明的檢測系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了多個獨(dú)立的檢測通道,每個檢測通道都可以分別安裝連接一個尾氣凈化器并進(jìn)行獨(dú)立的性能檢測,從而可以達(dá)到同時進(jìn)行多個尾氣凈化器性能測試的目的,提高了測試、篩選的效率,而且在整個系統(tǒng)內(nèi),由于采用了整體式的溫控箱和保溫箱,因此各個檢測通道的環(huán)境條件基本相同,這種在同一條件下測試所得到的測試結(jié)果更具可比性,因此檢測對比后的評價結(jié)果也更直觀可靠。
2、本發(fā)明中不需要復(fù)雜的配氣管道和控制閥塊來生成模擬的汽車尾氣,而是直接采用發(fā)動機(jī)尾氣作為檢測介質(zhì),并利用多通道尾氣分析儀進(jìn)行檢測結(jié)果評估,它既可以對多個體積較小的尾氣凈化器在同一條件下的催化性能進(jìn)行實(shí)時檢測、比較,也可對全流量體積較大的三元催化反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)時測評,其適用范圍更廣,也有利于提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1一汽車尾氣排氣口,2一輸氣管,3一截止閥,4一溫控箱,5一尾氣凈化器,6一冷凝器,7一空氣過濾器,8一干燥器,9一流量控制器,10一排氣分析儀,11一排氣管,12保溫箱,13一溢流閥,14消聲器,15一加熱器,16變頻散熱風(fēng)扇,17一半導(dǎo)體散熱器,18一溫控器,19一排氣支管,20一三元催化反應(yīng)器,21一氣泵。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對木發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示,汽車尾氣凈化器性能檢測系統(tǒng),包括用于連接汽車尾氣排氣口1的輸氣管2,在所述輸氣管2上并聯(lián)有若干條由截止閥3、尾氣凈化器5、空氣過濾器7、干燥器8和流量控制器9通過管道串聯(lián)后構(gòu)成的檢測支路,所述各檢測支路中的流量控制器9的輸出端均連接到排氣分析儀10,本發(fā)明中的排氣分析儀10為現(xiàn)有技術(shù)的檢測分析設(shè)備,它通過對輸入的氣體進(jìn)行分析后,輸出顯示氣體中各成分的比例;在排氣分析儀10的輸入端設(shè)有多個獨(dú)立的輸入接口,可以滿足多條檢測支路的測試需求,在所述排氣分析儀10的輸出端連接有排氣管11,尾氣經(jīng)過排氣管11后被排入空氣中。本發(fā)明中,所述各檢測支路中的截止閥3的輸出端連接的管道均穿過溫控箱4與對應(yīng)的尾氣凈化器5連接,在所述溫控箱4的底部設(shè)有加熱器15,在所述溫控箱4的頂端安裝有變頻散熱風(fēng)扇16,通過溫控箱4可以對輸入的汽車尾氣進(jìn)行恒溫控制,這樣可以保證輸出的氣體符合催化劑的反應(yīng)溫度要求。所述各檢測支路中的尾氣凈化器5的輸出端連接的管道均穿過冷凝器6與對同的空氣過濾器7連接,在所述冷凝器6內(nèi)設(shè)有半導(dǎo)體散熱器17和用于調(diào)節(jié)半導(dǎo)體散熱器17的溫控器18,所述半導(dǎo)體散熱器17和溫控器18均采用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備,使用時在冷凝器6內(nèi)儲備有冷卻水,通過溫控器18可以控制半導(dǎo)體散熱器17的制冷功率,而半導(dǎo)體散熱器17則對冷凝器6內(nèi)的冷卻水實(shí)施降溫,冷凝器6內(nèi)的管道也同步被降溫,從而達(dá)到給汽車尾氣降溫的目的。為使尾氣凈化器5內(nèi)發(fā)生的催化反應(yīng)能保持較好穩(wěn)定性,本發(fā)明將各條檢測支路中的尾氣凈化器5均設(shè)置于保溫箱12內(nèi),保溫箱12內(nèi)可以采用程序升溫的控制方式,對輸入的汽車尾氣進(jìn)行加熱升溫,滿足在不同溫度條件下的測試工作。
本發(fā)明中檢測支路的數(shù)量配置范圍為1~15條,檢測支路中尾氣凈化器5的體積要求大于等于5ml,若體積過小則會影響催化反應(yīng)效果,造成反應(yīng)不充分;若檢測支路數(shù)量過多,對汽車尾氣的需求量會增大,使得各支路中的氣壓減小,容易造成氣體流速變緩,
這不利于提高檢測、篩選的效率。
測試時,發(fā)動機(jī)排放的尾氣經(jīng)過輸氣管2被引入本發(fā)明的檢測系統(tǒng),尾氣通過截止閥3分流后進(jìn)入帶有加熱器15及交頻散熱風(fēng)扇16的溫控箱4中進(jìn)行恒溫控制,目的在于使輸出的氣體符合催化劑的反應(yīng)溫度要求;然后氣體進(jìn)入可程序升溫的保溫箱12中的尾氣凈化器進(jìn)行催化反應(yīng),經(jīng)過催化反應(yīng)后的氣體進(jìn)入冷凝器6中,通過半導(dǎo)體散熱片17和溫控器18進(jìn)行冷卻降溫,氣體再依次經(jīng)過空氣過濾器7除雜質(zhì)、干燥器8干燥、流量控制器9控制流量后進(jìn)入多通道的排氣分析儀10上的對應(yīng)通道進(jìn)行檢測,檢測后的氣體邊過排氣管11排空,排氣分析儀10將檢測結(jié)果輸出顯示。
參見圖1,在所述輸氣管2上還連接有一根排氣支管19,在所述排氣支管19上安裝有溢流閥13和消聲器14,排氣支管19的一端連接輸氣管2,另一端與排氣管11連接。當(dāng)汽車尾氣壓力超過設(shè)定值時,溢流閥13將被打開,尾氣通過排氣支管19排空,而且由于消聲器14的作用,溢出氣體的噪聲也能被控制在較小范圍。
參見圖1,在所述輸氣管2上還并聯(lián)有一條由截止閥3、二元催化反應(yīng)器20、空氣過濾器7和氣泵21串聯(lián)后構(gòu)成的單通道檢測支路,所述氣泵21的輸出端連接排氣分析儀10的輸入端。所述單通道檢測支路的作用在于測試流量和體積都較大的催化反應(yīng)器,在使用單通道檢測支路進(jìn)行測試時,為保證進(jìn)入通道的氣體流量,需要暫時關(guān)閉其余檢測支路的截止閥,汽車尾氣經(jīng)單通道檢測支路上的截止閥3后進(jìn)入三元催化反應(yīng)器20進(jìn)行催化反應(yīng),然后在氣泵21作用下進(jìn)入空氣過濾器7除塵,再經(jīng)排氣分析儀10檢測后排空。
本發(fā)明的檢測系統(tǒng)既可對多個體積較小的尾氣凈化器在同一條件下的催化性能進(jìn)行實(shí)時比較、檢測,達(dá)到提高催化劑篩選效率的目的,也可對全流量、大體積的三元催化反應(yīng)器進(jìn)行測試和性能評價,并得出真實(shí)、準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。