[发明专利]一种离线的多工位通用型SCR系统耐久试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种离线的多工位通用型SCR系统耐久试验装置及方法，该装置不依赖于发动机台架，设置十个SCR系统工位，适用于由气助式尿素泵和非气助式两种类型的SCR尿素喷射系统,并能够实现稳态测试、自定义瞬态测试、以及耐久循环测试，同时可以实现模拟SCR系统充液、建压、喷射、吹扫、停止过程。本发明可以避免发动机台架测试消耗的大力人力物力，而且喷射出的尿素经透明亚克力管及集液横管收集，重新流回吸液竖管，因此可以避免将尿素直接拍向大气，污染环境，并可对尿素重复利用，节约资源，降低试验成本。

技术领域

本发明涉及机械性能测试技术领域，特别涉及一种离线的多工位通用型SCR系统耐久实验测试装置。

背景技术

柴油机具有高的热效率、低的油耗和CO2排放，在车用动力中占有的比例逐年上升。与此同时，颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)成为柴油机排放物中主要有害物质。针对重型柴油车国Ⅳ和国Ⅴ排放法规，从机内降低PM排放、而从机外转化NOx排放是一种符合中国国情、具有可持续发展的技术路线。选择催化还原(SCR)技术是目前降低柴油机NOx排放最有效的后处理技术之一，采用SCR技术可以使发动机在满足严格排放法规的同时，仍具有较高的动力性和经济性。在目前研究开发中的柴油机NOx后处理方法中，以尿素水溶液为还原剂的选择性催化还原技术(Urea-SCR)最为成熟，它能在柴油机排气富O₂且流量、温度和组分多变的反应环境下有效降低NOx排放。

柴油机所匹配的SCR系统在使用过程中的喷射精度会随着时间的增长而降低，其工作可靠性也会降低，会出现喷嘴阻塞、尿素泵阻塞等故障。因此在SCR尿素喷射系统的开发阶段,需要对其进行性能测试、精度测试、耐久考核以及优化标定等大量的试验工作,这些工作最初都是在发动机运转的情况下进行的，即消耗大量人力物力，而且由此产生的排放对环境有害。实际测试中,需对SCR尿素喷射系统进行瞬态测试,如欧洲瞬态试验循环、世界统一的瞬态测试循环等。在现有技术中,为了节约能源,这些工作可以进行离线测试。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种离线的多工位通用型SCR尿素喷射系统测试方法及装置。该装置不依赖于发动机台架，设置十个SCR系统工位，适用于由气助式尿素泵和非气助式两种类型的SCR尿素喷射系统。本装置通过Labview编写上位机软件，SCR系统需求的喷射量通过在电子表格中进行编辑，在上位机程序运行时读入程序中，并以CAN报文的形式发送给各个尿素泵或自主DCU，通过在电子表格中编辑给定的尿素喷射量即可实现SCR系统稳态测试、自定义瞬态测试、以及耐久循环测试。同时上位机软件通过解析尿素泵或者DCU返回的报文可以实时显示SCR系统反馈的“充液”、“建压”、“喷射”、“吹扫”、“停止”等工作状态过程。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种离线的多工位通用型SCR系统耐久试验装置，包括一个试验架，在所述的试验架上设有多个供液装置，每个供液装置与一个尿素泵相连，每个尿素泵加压后的液体通过喷射管供给喷嘴进行喷射，且喷射出的液体经可视化喷管及集液横管收集，重新流回供液装置；所述的尿素泵与压缩空气供应系统相连，且每个尿素泵由一个单独的控制器控制，各个控制器与同一个上位机相连。

进一步的，所述的供液装置包括多个吸液竖井和为吸液竖井供应尿素的尿素箱，所述的各个吸液竖井之间通过横管形成连通器，每个吸液竖井通过吸液管与一个尿素泵的吸液口相连，且尿素泵的出液口通过喷射管与喷嘴相连，回液口通过回液管与吸液竖井相连。

进一步的，在所述各吸液管和回液管上串接流量计。

进一步的，所述的横管上安装有排液阀。

进一步的，每个喷嘴安装工位通过对应的亚克力法兰盘与可视化喷管连接，各法兰盘预留有多个安装螺孔，使得每个安装工位适用于不同种类喷嘴的安装。