[發明專利]一種柴油機SCR后處理系統或部件性能測試裝置和方法

有效

• 申請號: 201310558218.4
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103615300B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 仇滔;李旭初;雷艷
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

1.一種柴油機后處理系統或部件性能試驗裝置，其特征在于：包括尿素箱（1），氣助式尿素計量泵（2），尿素噴嘴（3），后處理電控單元（4），發動機及部分后處理信號發生器（5），量杯（6），計算機（7），堵頭（8），尿素回流管線（9），氣泵空壓機（10），調壓閥（11）；尿素箱（1）和尿素計量泵（2）之間有進液管線和尿素回流管線（9）兩根尿素管線；尿素回流管線（9）上設有堵頭（8）；尿素計量泵（2）和尿素噴嘴（3）之間用尿素管線連接；尿素噴嘴（3）將尿素噴射到量杯（6）中；量杯（6）和尿素箱（1）之間用塑料軟水管連接，之間裝有手動泄流閥；氣泵空壓機（10）和調壓閥（11）通過空氣管線連接，調壓閥（11）和氣助式尿素計量泵（2）通過空氣管線連接；后處理電控單元（4）與尿素箱（1）通過線束連接，獲取尿素箱溫度壓力信號；與發動機及部分后處理信號發生器（5）通過線束連接。

2.根據權利要求1所述的一種柴油機后處理系統或部件性能試驗裝置，其特征在于發動機及后處理信號發生器是一種電子模擬發動機控制所需輸入信號的信號發生器。

3.根據權利要求1所述的一種柴油機后處理系統或部件性能試驗裝置，其特征在于對后處理某一部件測試，包括后處理電控單元、氣助式尿素計量泵、尿素噴嘴，針對某一個部件測試時只需在上述裝置上替換該部件即可；或者對整個后處理系統做匹配測試，安裝需要測試的后處理電控單元、氣助式尿素計量泵、尿素噴嘴三個后處理系統樣件，替換掉上述裝置中相應的部件即可。

4.根據權利要求1所述的一種柴油機后處理系統或部件性能試驗裝置，其特征在于堵頭、尿素回流管線都采用合金鋼材料，兩者螺紋配合。

5.應用權利要求1所述的一種柴油機后處理系統或部件性能試驗裝置，提出了一種尿素噴嘴流量MAP標定方法，即尿素噴嘴噴射流量與其驅動占空比的關系曲線；其特征在于：是先確定尿素噴嘴樣件的試驗占空比r；對于每個占空比，用量杯測量尿素噴嘴的噴射量，并記錄時間；量杯上設有A、B、C三個容積刻度，連續記錄噴嘴噴射量達到A、B、C三個刻度時的時間t_a、t_b、t_c，根據測量結果用如下公式計算得到尿素噴嘴流量樣件特性；

Q(r)=1000·ρ·[A2A+B+C·1ta+B2A+B+C·1tb+C2A+B+C·1tc]]]>

其中Q為所要計算的噴嘴流量，單位mg/s；r為噴嘴驅動占空比，單位%；A、B、C為三個容積刻度，單位ml；ρ為尿素密度g/ml；t_a、t_b、t_c為噴嘴噴射量達到A、B、C容積刻度的時間，單位s。

6.應用權利要求1所述的一種柴油機后處理系統或部件性能試驗裝置，提出一種氣助式尿素計量泵的控制參數：配氣比；并提出配氣比參數試驗計算的方法，其特征在于：

采用穩態13工況，即歐洲車輛排放標準試驗工況作為試驗工況，結合工況加權系數計算柴油機SCR后處理系統配氣比；具體做法是對于每個工況點，通過氣泵空壓機輸出穩定的8bar流動空氣，用調壓閥調節氣助式尿素計量泵的進氣壓力，測得SCR箱下游NOx排放最低點的進氣壓力為該工況下的最佳進氣壓力Pi，結合容積式標定的尿素噴射量Qi，即得到氣助式尿素計量泵的配氣比ω；

ω=1000·Σf(i)·PiQi]]>

其中f(i)為第i個工況點的加權系數，由每個工況下的發動機原機NOx排放值除以穩態13工況原機NOx排放值之和得到；

對于配有氣助式尿素計量泵SCR系統的柴油機，根據配氣比進行實時調整泵的輔助進氣壓力，優化SCR后處理系統對NOx排放物的轉化效率。