[发明专利]一种汽油机颗粒捕集器快速灰分累积装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种汽油机颗粒捕集器快速灰分累积装置及使用方法，包括燃烧器、燃烧器控制系统、压差传感器、温度传感器、数据采集系统、汽油机颗粒捕集器和称重系统。燃烧器通过管道连接有汽油机颗粒捕集器，汽油机颗粒捕集器上设置有压差传感器，汽油机颗粒捕集器的进气端设置有温度传感器，汽油机颗粒捕集器的进气端设置有流量计，燃烧器上连接有燃烧器控制系统，燃烧器控制系统能够控制燃烧器的燃烧工况。试验时通过控制燃烧器燃烧将灰分组分分散在燃烧器排气气流中，排气气流中的灰分流经汽油机颗粒捕集器时被其捕集，进而完成灰分累积过程。本发明方法简单，步骤易于操作，灰分累积速率高，过程可控性强。

技术领域

本发明涉及一种汽油机颗粒捕集器快速灰分累积装置及其使用方法，属于汽车尾气处理装置技术领域。

背景技术

汽油机颗粒捕集器（GPF）是广泛应用于国六阶段汽油机排气系统上的后处理装置，其能通过惯性碰撞、拦截、扩散、重力机理对汽油机排气中的颗粒物进行有效捕集，使车辆尾气颗粒数（PN）和颗粒质量（PM）排放满足国六阶段要求。

在实际使用中，由于机油添加剂的使用，其燃烧产生的含Ca、P、S、Zn等成分的灰分物质会被GPF捕集并累积在其中，且灰分物质无法通过主动再生使其从GPF中去除。因此，对于安装GPF的车辆，需考虑灰分累积对GPF背压和颗粒捕集率的影响，进而制定合理的发动机及GPF再生标定策略。

当前常用的灰分累积方法是通过车辆长时间运行，在GPF中逐渐完成灰分的累积，由于机油添加剂中灰分杂质浓度较低，因此通过正常使用进行灰分累积耗时极其漫长。另外还有直接将机油添加剂加入到汽油中，可以增加排气灰分浓度，加快灰分累积速率，但灰分成分对发动机系统伤害很大，极其容易造成发动机及车辆的损坏。因此，寻求一种快速、高效、安全可控的GPF灰分累积方式对于国六汽油机后处理的开发有着重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了针对现有汽油机颗粒捕集器灰分累积方法存在的耗时长且设备损坏率高的缺点，提供了一种快速灰分累积装置及其使用方法，本发明灰分累积速率高，操作过程简单且可控性强。

本发明采用如下技术方案：一种汽油机颗粒捕集器快速灰分累积装置，包括燃烧器、燃烧器控制系统、压差传感器、温度传感器、数据采集系统、汽油机颗粒捕集器、流量计和称重系统，所述燃烧器通过管道连接有汽油机颗粒捕集器，所述汽油机颗粒捕集器上设置有压差传感器，所述汽油机颗粒捕集器的进气端设置有温度传感器，所述汽油机颗粒捕集器的进气端设置有流量计，所述燃烧器上连接有燃烧器控制系统，所述燃烧器控制系统能够控制燃烧器的燃烧工况，称重系统用于测量汽油机颗粒捕集器的重量变化；

所述压差传感器通过线路连接在数据采集系统上，压差传感器能够测定汽油机颗粒捕集器进气端和出气端的压差值并将压差值传递至数据采集系统中；

所述温度传感器通过线路连接在数据采集系统上，温度传感器能够测定汽油机颗粒捕集器进气端的温度值并将温度值传递至数据采集系统中；

所述流量计通过线路连接在数据采集系统上，流量计能够测定管道中进入汽油机颗粒捕集器中的气体流量值并将流量值传递至数据采集系统中。

进一步的，所述压差传感器其压差测试范围为0~100 kPa。

进一步的，所述温度传感器所用热电偶为K型热敏电阻。

进一步的，所述燃烧器中使用的燃料为柴油、煤油、甲醇或乙醇。

进一步的，所述流量计为热式气体质量流量计。

进一步的，所述称重系统其重量称量分辨率至少为1 g。

汽油机颗粒捕集器快速灰分累积装置的使用方法，包括如下步骤