[实用新型]发动机起动过程分阶段微粒采样系统

说明书

技术领域

本实用新型属发动机技术领域，具体涉及一种基于袋式采样法对发动机起动过程排放的尾气进行分阶段收集的系统。

背景技术

缸内直喷汽油机相对于传统进气道喷射汽油机来说，缸内直喷汽油机喷射到缸内的燃油雾化吸热，从而降低缸内温度，提高了充量系数，故提高了燃油经济性，因此缸内直喷汽油机得到广泛的应用。但由于缸内直喷汽油机制取混合气的方式与进气道喷射汽油机不同，从而导致排放的颗粒物质量浓度及数量浓度都远远比进气道喷射汽油机排放得多。悬浮在空气中的颗粒物不仅对环境造成污染，而且不同粒径的颗粒物能分别进入咽喉和肺泡，对人体也会产生不利的影响。欧五排放标准里面就特别加入了规定缸内直喷汽油机排放微粒质量这一项。因此收集发动机排放的颗粒物以便后续对颗粒物的研究有很重要的现实意义及长远意义。

国三排放标准最明显区别于先前的国家标准是取消了冷起动后40s的暖机时间，此外，冷起动过程是整个测试循环中燃烧情况最为恶劣的过程，故研究发动机起动过程40s内的排放是很有必要的。

图2由现有实验数据研究所获得，为缸内直喷汽油机起动过程40s内排放的微粒数量浓度随时间的变化历程图。由图2可看出，在发动机起动的几秒内，微粒数量浓度经历了快速上升与急剧下降，此后，发动机进入怠速，微粒数量浓度也趋于平静。因这两个阶段的工况不一致，故将缸内直喷汽油机起动过程的40s分成两个阶段，并分别收集两个阶段的微粒，为方便后续的微粒研究和减少微粒的控制策略的制定提供参考依据。

现有对缸内直喷汽油机起动过程排放微粒的研究还未考虑起动过程工况的变化，将不同工况下排放的微粒一起收集后分析，所得的实验结果不能真正反映实际发动机排放的微粒情况。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种对发动机起动过程排放的尾气进行分阶段采样的系统。

为实现上述目的，本实用新型在支排气管上设置两个采样袋以分别对起动过程两个阶段进行尾气收集。

本实用新型由发动机1、主排气管2、电磁阀Ⅰ3、电控单元4、采样袋Ⅰ5、支排气管Ⅰ6、电磁阀Ⅱ7、电磁阀Ⅲ8、支排气管Ⅱ9、电磁阀Ⅳ10、支排气管Ⅲ11和采样袋Ⅱ12组成，其中主排气管2入口端与发动机1排气管固接，主排气管2出口端设有电磁阀Ⅰ3；支排气管Ⅰ6入口端、支排气管Ⅱ9出口端和支排气管Ⅲ11入口端固接，并互通；支排气管Ⅰ6出口端与采样袋Ⅰ5入口固接，支排气管Ⅲ11出口端与采样袋Ⅱ12入口固接，支排气管Ⅱ9入口端固接于主排气管2的发动机1排气管和电磁阀Ⅰ3之间段，并与主排气管2相通；支排气管Ⅰ6中部设有电磁阀Ⅱ7，支排气管Ⅱ9中部设有电磁阀Ⅲ8，支排气管Ⅲ11中部设有电磁阀Ⅳ10；电磁阀Ⅰ3、电磁阀Ⅱ7、电磁阀Ⅲ8和电磁阀Ⅳ10均由电控单元4控制。

电控单元4根据预设的采样时刻对电磁阀Ⅰ3、电磁阀Ⅱ7、电磁阀Ⅲ8和电磁阀Ⅳ10进行控制以开闭主支排放管，从而实现对尾气的收集。

本实用新型可实现发动机起动过程排放的尾气进行分阶段收集。通过关闭电磁阀Ⅰ3和开启电磁阀Ⅲ8，根据需要开启电磁阀Ⅱ7或电磁阀Ⅳ10，从而实现对尾气分阶段的收集。

本实用新型系统的工作过程是：当发动机1起动时，电控单元4控制电磁阀Ⅰ3关闭，电磁阀Ⅱ7和电磁阀Ⅲ8开启，收集第一个阶段的尾气于采样袋Ⅰ5中，第一阶段收集完成后关闭电磁阀Ⅱ7，并开启电磁阀Ⅳ10，收集第二个阶段的尾气于采样袋Ⅱ12中，第二阶段收集完成后，关闭电磁阀Ⅲ8和电磁阀Ⅳ10，开启电磁阀Ⅰ3，此时尾气流经主排气管2排出，尾气收集完毕。

本实用新型的有益效果是：

1.可实现对起动过程排放尾气的分阶段收集，能很好地适用于汽油机起动过程排放尾气的采样；

2.由于电磁阀的快速响应性，使得本实用新型应用于缸内直喷汽油机所测数据准确。

3.便于对微粒质量的测量和对微粒成分的分析。

4.结构简单、使用方便。

附图说明

图1为发动机起动过程分阶段采样系统的结构示意图

图2为97#汽油微粒数量浓度变化历程图

其中：1.发动机  2.主排气管  3.电磁阀Ⅰ  4.电控单元  5.采样袋Ⅰ  6.支排气管Ⅰ7.电磁阀Ⅱ  8.电磁阀Ⅲ  9.支排气管Ⅱ  10.电磁阀Ⅳ  11.支排气管Ⅲ  12.采样袋Ⅱ

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型作更详细说明：