[发明专利]内燃机尾气在线测量诊断方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机尾气的测量和诊断，特别是涉及一种在生产线快速测量并判断内燃机尾气的内燃机尾气在线测量诊断方法及设备。 

背景技术

目前，公知的内燃机的尾气分析仪对主要排放物(一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOx)最常用的测试原理主要是通过几种方法如：不分光红外线分析原理(ND工R)、电化学原理，氢火焰离子化法(FID)、化学发光法(CLD)、磁气压力法等，分别测试不同类别的气体成分： 

不分光红外吸收法：可用于分析测试一氧化碳CO、二氧化碳CO₂、碳氢化合物HC、氮氧化合物NOx气体的浓度。即特定气体分子(含原子)有特定的波长，可以吸收红外线，并且在恒定条件下其吸收量与气体的浓度成正比。测量器输出电信号，经数据处理后由液晶屏显示部分(如液晶屏)显示出来或将信号输出供后续处理。 

电化学法：可用于测量氧O₂、一氧化氮NO、二氧化硫SO₂等，测量器是电化学式的，属消耗性的，寿命多为两年以内。 

氢火焰离子化法：用于测量碳氢化合物具有准确度高、输出与碳原子数成良好线性关系的优点，多用于高精度测量试验。但是由于HC容易溶解于水中，因此需要通过加热装置防止尾气在测量过程中形成冷凝水，此类仪器配套价格昂贵。目前主要用于汽车与内燃机的研究开发、汽车与摩托车生产一致性认证与检查。 

化学发光法分析：用于测试氮氧化合物等成分，类似氢火焰离子化法。 

上述测量方法由于结构复杂、操作不够简便，测试时间较长，而且需要经常地使用标准气体进行多个基准点的标定，防止测试值漂移，因此目前还难以应用于产品的在生产线快速测量和对产品合格与否的判定。 

发明内容

有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本发明的目的在于，提供一种内燃机尾气在线测量诊断方法及设备，使其能快速测量内燃机尾气中特定成分的浓度并判断内燃机尾气是否合格。 

为了实现上述目的，依据本发明提出了一种内燃机尾气在线测量诊断仪， 包括：测量装置，包括空燃比传感器和氮氧化合物传感器，该空燃比传感器测量内燃机可燃混合气空燃比，该氮氧化合物传感器测量内燃机尾气中氮氧化合物浓度；处理控制装置，信号连接该测量装置，并存储有内燃机排放表或内燃机排放数学模型，该处理控制装置接收该测量装置测量的内燃机可燃混合空燃比和内燃机尾气中氮氧化合物浓度，并通过所存储的内燃机排放表或内燃机排放数学模型判断内燃机排放状态；以及显示装置，信号连接于该处理控制装置，显示该内燃机排放状态。 

本发明还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的内燃机尾气在线测量诊断仪，其中所述的内燃机排放状态包括测量结果有误、内燃机尾气排放合格、内燃机尾气排放不合格及内燃机需调整。 

前述的内燃机尾气在线测量诊断仪，其中所述的处理控制装置进一步估算内燃机尾气中CO和HC的浓度，并由该显示装置显示CO和HC的浓度。 

前述的内燃机尾气在线测量诊断仪，其中所述的处理控制装置进一步藕接测量内燃机温度的温度传感器、测量内燃机点火提前角的点火提前角传感器和/或测量内燃机负荷的负荷传感器。 

前述的内燃机尾气在线测量诊断仪，其中所述的空燃比传感器为氧化锆陶瓷传感器。 

前述的内燃机尾气在线测量诊断仪，还包括：尾气探针，用于吸收内燃机尾气；分析室，与该尾气探针连通，该空燃比传感器和氮氧化合物传感器设置于该分析室内；以及气泵，与该分析室连通，提供吸取内燃机尾气的负压。 

本发明还提出一种内燃机尾气在线测量诊断方法，其包括以下步骤：测量步骤，借由空燃比传感器和氮氧化合物传感器，测量内燃机可燃混合气空燃比和内燃机尾气中氮氧化合物浓度；处理控制步骤：根据所述的可燃混合气空燃比和氮氧化合物浓度，通过内燃机排放表或内燃机排放数学模型，判断该内燃机排放状态；以及显示步骤：将该内燃机排放状态值显示。 

前述的内燃机尾气在线测量诊断方法，其中所述的处理控制步骤还包括估算内燃机尾气中CO和HC的浓度；该显示步骤还包括显示该CO、HC、NOx的浓度。 

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明的内燃机尾气在线测量诊断仪及测量诊断方法，至少具有下列优点： 

一、本发明的内燃机尾气在线测量诊断方法及设备，由于避免直接测量碳氢化合物和一氧化碳，因此能够提高排放物测量的速度和可靠性。