[发明专利]一种柴油机颗粒捕集器性能测试系统及测试方法

说明书

本发明公开了一种柴油机颗粒捕集器性能测试系统，包括颗粒发生单元、过滤体再生单元和颗粒捕集单元，所述颗粒发生单元与所述过滤体再生单元并联设置，并通过连接管线与颗粒捕集单元连接；所述颗粒发生单元包括顺次连接的空气泵和颗粒发生器；所述过滤体再生单元包括顺次连接的气瓶、稳压桶和气体管道加热器；所述颗粒捕集器内设有可拆卸的过滤体。本发明采用颗粒发生器作为产生颗粒的来源，能轻松产生尺寸和浓度可调的纳米级颗粒，操作方便，测量结果波动范围小且不消耗化石燃料；且该测试系统整合了颗粒捕集器的捕集试验和再生试验所需的构件和功能，简化了试验步骤，方便数据的采集和分析。

技术领域

本发明属于柴油机后处理领域，尤其涉及一种柴油机颗粒捕集器(DPF)的捕集和再生性能测试方法。

背景技术

颗粒物作为柴油车的主要排放物，是产生黑烟的关键因素。由于颗粒物尺寸在可吸入大小范围内，故可能进入人体肺部。研究表明小颗粒物对人体健康危害最大，为有效控制颗粒物排放，除了对颗粒物质量进行限制外，还需关注颗粒数PN。

颗粒捕集器作为柴油机尾气后处理系统中去除颗粒物的主要装置，其捕集性能需要进行全面的试验分析；目前，壁流式颗粒捕集器(DPF)是已知的可使未来柴油机满足PM排放法规要求的技术，对颗粒物的捕集效率可达95％以上。颗粒捕集器工作一段时间后，由于沉积的碳烟颗粒增多，会导致排气背压上升，进而造成颗粒捕集器过滤体失效及燃油经济性的降低。针对这种情况，需要对颗粒捕集器进行再生。该问题有两个解决方法：一是降低发动机运行过程中碳烟氧化所需温度，二是通过辅助系统使沉积的碳烟达到氧化温度。第一种途径用于被动再生系统，第二种用于主动再生系统。由于主动再生效率高、再生彻底，DPF主动再生成为了当前柴油车的主流再生手段。同时根据DPF的结构和材料以及柴油机的使用特点和使用工况合理选择再生技术对于DPF的安全有效再生具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种柴油机颗粒捕集器捕集、再生性能测试系统及测试方法。

一种柴油机颗粒捕集器性能测试系统，包括颗粒发生单元、过滤体再生单元和颗粒捕集单元，所述颗粒发生单元与所述过滤体再生单元并联设置，并通过连接管线与颗粒捕集单元连接；

所述颗粒发生单元包括顺次连接的空气泵和颗粒发生器；

所述过滤体再生单元包括顺次连接的气瓶、稳压桶和气体管道加热器；

所述颗粒捕集单元包括顺次连接的尾气入口管、颗粒捕集器和尾气输出管，所述颗粒捕集器内设有可拆卸的过滤体；

所述连接管线与尾气入口管连通。

进一步，所述尾气入口管、尾气输出管之间的连通管线上设有压差传感器，所述尾气入口管上设有氧传感器和氮氧传感器，所述过滤体末端靠近出口处设有热电偶，所述尾气输出管上设有颗粒物传感器。

进一步，氧传感器、氮氧传感器、热电偶和颗粒物传感器均与数据采集器的输入端连接。

进一步，所述空气泵通过空气输出管线与颗粒发生器连接，所述空气输出管线上设有第一控制阀门，所述空气输出管线分出空气输出分管线与稳压桶连通，所述空气输出分管线上设有第三控制阀门，第一控制阀门和第三控制阀门并联设置，所述颗粒发生器通过颗粒输出管线与连接管线连通，所述颗粒输出管线上设有第二控制阀门。

进一步，所述气瓶通过气瓶输出管线与稳压桶连通，所述稳压桶通过稳压气体输出管线与气体管道加热器的入口连通，所述气体管道加热器的出口通过加热气体输出管线与连接管线连通，所述加热气体输出管线上设有第四控制阀门，所述第二控制阀门与第四控制阀门并联设置。

进一步，所述气瓶输出管线上设有第一流量计。

进一步，所述连接管线上设有第二流量计。