[实用新型]用于测试SCR系统的解冻能力的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及SCR系统的解冻能力的测试方法和装置，具体地涉及测试SCR系统中的尿素箱和尿素管路的解冻能力的测试方法和装置。

背景技术

随着我国经济的迅速发展和车辆保有量的迅速增长，我国环境保护方面的压力越来越大。已经规定了要减少车辆排放到大气中的氮氧化物。实现该目标的一种已知的普遍采用的方式是使用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)方法，该方法通过将一种还原剂(通常是氨气)注入排气管中使得氮氧化物减少。目前车辆中常用的SCR方法的基本工作原理如下：废气从增压器涡轮流出后进入排气管中，同时由安装在排气管上的喷射单元将定量的尿素水溶液以雾状形态喷入排气管中。尿素液滴在高温废气作用下发生水解和热解反应，生成所需要的还原剂氨气(NH3)。氨气(NH3)在催化剂的作用下将排气中的氮氧化物(NOx)选择性地还原为氮气(N2)。通过该SCR方法，发送机在燃烧过程中产生的高浓度的氮氧化物在离开排气管时得到了处理。

在我国的北方地区，冬季温度通常特别低，有时甚至达到零下30至零下40度。而鉴于上述SCR系统通常使用的尿素溶液(例如32.5wt％尿素溶液)在低温下(例如-11℃)会冻结)，如果在发送机运转后冻结的尿素溶液不能够尽快溶解，则不能提供尿素溶液去除尾气中的氮氧化物，造成排气恶化。为了保证在寒冷天气下尾气排放达标，用于提供尿素溶液的尿素箱和尿素管线需要具有良好的解冻能力。该SCR系统的解冻能力也成为了衡量SCR系统是否合格的一个重要测试指标。

现有技术中，对尿素箱和尿素管路的解冻能力的测试，是在发动机台架上进行的，这种测试也称为台架测试。在台架测试时，发动机台架必须整个位于低温试验仓中。当测试不同型号的车辆中使用的尿素箱和尿素管路的解冻能力时，需要更换不同的发动机台架。此外，这种在发动机台架上的测试操作较复杂，且成本较高。

因此，需要一种改进的用于对尿素箱和尿素管路解冻能力的测试方法和设备，其更加灵活、准确，并且能有效节省成本。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于测试SCR系统中的尿素溶液解冻能力的测试系统，被测SCR系统包括尿素箱、尿素泵、尿素喷嘴、以及在尿素箱和尿素泵之间以及尿素泵和尿素喷嘴之间的尿素管路，所述尿素箱具有无源热交换器，所述尿素管路具有电加热装置，所述测试系统包括：温控加热单元，其加热向尿素箱的热交换器提供的热介质，使得通过热介质循环向尿素箱中的尿素溶液提供热量；SCR后处理电子控制单元ECU，其控制被测SCR系统的工作状态以及尿素管路的电加热状态；检测设备，包括用于检测尿素箱中的尿素溶液的温度的温度传感器；数据采集处理设备，其耦合到检测设备和/或ECU，用于根据检测设备的检测结果和预定标准来确定解冻时间。

根据本实用新型的一个实施例，所述测试系统在第一测试模式下测试尿素箱的解冻时间。在所述第一测试模式中，被测SCR系统被设置于低温环境，使得尿素箱完全冻结，以及通过ECU将尿素泵、尿素喷嘴和尿素管路设置于正常工作状态下。测量包括：调节温控加热单元加热热介质；数据采集处理设备根据所检测的尿素溶液的温度达到第一阈值判断尿素箱底部解冻成功，从而确定尿素箱的初步解冻时间；以及/或者数据采集处理设备根据所检测的尿素溶液的温度达到第二阈值判断尿素箱充分解冻，从而确定尿素箱的充分解冻时间。

根据本实用新型的另一个实施例，测试系统在第二工作模式下测试尿素管路的解冻时间。在所述第二测试模式中，被测SCR系统被设置于低温环境，使得尿素管路充分冻结，尿素箱已经预先解冻，以及通过ECU将尿素泵和尿素喷嘴设置于正常工作状态下。在测试中：通过ECU的控制使尿素管路的电加热装置处于加热状态；数据采集处理设备根据尿素泵或喷嘴达到特定工作状态来判断尿素管路解冻成功，从而确定尿素管路的解冻时间。

根据本实用新型的另一个实施例，测试系统还包括热介质泵，设置在温控加热单元与尿素箱之间的管路上，用于提供热介质的循环。

根据本实用新型的另一个实施例，测试系统还包括电磁阀，设置在温控加热单元与尿素箱之间的管路上，用于根据ECU的控制实现热介质循环的通断。

根据本实用新型的另一个实施例，测试系统还包括：温度压力传感器，用于检测热介质循环过程中的温度和压力。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施例进行详细说明，本实用新型的上述以及其他特征将更加明显。在附图中，相同的标号表示相同或相似的部件，其中：