[发明专利]柴油机DPF载体极限碳载量热冲击试验系统及方法

说明书

本发明公开一种柴油机DPF载体极限碳载量热冲击试验系统及方法，该系统包括瞬态排放分析仪、数据采集系统、DOC催化氧化器以及DPF颗粒捕集器；所述数据采集系统用于采集瞬态排放分析仪检测到的污染物烟度、碳氢、一氧化碳排放数据、DOC催化氧化器前温度、DPF颗粒捕集器前后压差、DPF颗粒捕集器载体温度。本发明通过台架瞬态工况判断极限烧毁碳载量，使得DPF颗粒捕集器极限烧毁碳载量试验更加符合真实的载体能够承受热冲击，能够降低每次不同的DPF颗粒捕集器的安全碳载量试验相互误差。本发明可评估各种DPF载体能否承受热冲击、载体是否损坏，适宜用于评估载体抗热冲击性、耐久性，指导载体的设计、制造工艺。

技术领域

本发明涉及车用和非道路柴油机尾气后处理颗粒物污染物控制DPF技术领域，尤其涉及一种柴油机DPF载体极限碳载量热冲击试验系统及方法。

背景技术

柴油机颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉，例如扩散沉淀、惯性沉淀或者线性拦截，能够有效地净化排气中70％～90％的颗粒，是净化柴油机颗粒物最有效、最直接的方法之一。DPF载体过滤中，颗粒物集聚在颗粒过滤器内会导致柴油机排气背压升高，当DPF前后压差达到30kPa～50kPa时，柴油机性能开始恶化，因此必须定期地除去颗粒，使颗粒过滤器恢复到原来的工作状态，清除掉颗粒物。DPF再生方式使用广泛的是燃油燃烧器和氧化催化剂(DOC)装置。在燃油燃烧器中，碳氢化合物由燃油计量装置提供，碳氢化合物燃油由碳氢化合物计量装置注入燃烧室。在DOC催化器中，碳氢化合物可以在缸内后喷射过程中由柴油机燃油系统提供，也可以由尾管碳氢喷射装置直接注入催化剂中。在再生过程中，安全碳载量的确定无疑是一个非常关键的指标；如果安全碳载量定的过低，主动再生中的碳颗粒难以互相引燃，同时会导致再生频繁，导致油耗增加。安全碳载量定的过高，主动再生过程中容易造成温度过高，载体容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于通过一种柴油机DPF载体极限碳载量热冲击试验系统及方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种柴油机DPF载体极限碳载量热冲击试验系统，该系统包括瞬态排放分析仪、数据采集系统、DOC催化氧化器以及DPF颗粒捕集器；所述数据采集系统用于采集瞬态排放分析仪检测到的污染物烟度、碳氢、一氧化碳排放数据、DOC催化氧化器前温度、DPF颗粒捕集器前后压差、DPF颗粒捕集器载体温度；工作时，通过台架进行DPF碳载量加载，根据测试温度场结果更改实际的碳载量，然后从与设定的高速突然进入设定的怠速工况，测试DPF载体温度场数据、压降数据、排放数据，据此评估载体是否损坏、有裂纹。

特别地，所述DPF颗粒捕集器中均匀设置有若干个温度传感器。

特别地，所述温度传感器采用K型热敏电阻。

特别地，所述温度传感器在所述DPF颗粒捕集器中沿排气气流的方向设置。

特别地，所述DPF颗粒捕集器的排气末端安装若干个温度传感器。

本发明还公开了一种采用上述柴油机DPF载体极限碳载量热冲击试验系统的柴油机DPF载体极限碳载量热冲击方法，该方法包括：

S101、将柴油机工况调节到主动再生工况，触发DPF颗粒捕集器主动再生，待所述DPF颗粒捕集器前后的压差不再变化，拆下DPF颗粒捕集器并及时称重，直到DPF颗粒捕集器重量不再变化，判定DPF颗粒捕集器再生完全；

S102、在DPF颗粒捕集器载体前端和后端均匀安装若干个温度传感器，用于测试DPF载体内部温度场；