一种可变温运行损失密闭室测试系统的制作方法

1.本发明涉及汽车蒸发污染物检测技术领域，特别是涉及一种可变温运行损失密闭室测试系统。


背景技术：

2.vocs作为二次有机气溶胶和臭氧的重要前提物，具有“三致效应”。整车蒸发排放作为车辆vocs排放主要来源，因此必须被控制。现有汽车蒸发污染物检测的测试程序皆为整车在静置状态下的测试程序，包括加油排放、热浸排放、昼间排放测试，即为整车在加油时产生的hc排放、在发动机停止运行后的排放、在昼间连续停车后的排放。
3.现有用于汽车蒸发污染物检测的密闭室测试系统可在测试中，对内部环境温度控制，将温度控制在恒温或复现昼间温度变化，并在测试过程中对密闭室内的hc含量进行测量，最终通过计算，得到整车在整个静置过程中产生的全部hc排放。然而，现有密闭室测试系统皆不含发动机进气系统、排气系统、燃油温度复现装置、转鼓装置，使得整车无法在密闭室内行驶，亦无法保证在车辆在行驶过程中不与密闭室进行气体交换，无法用于测试整车在行驶中产生的hc排放。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于测量整车在行驶过程中产生hc排放的可变温运行损失密闭室测试系统，其可在车辆行驶过程中保证整车的进排气均不与密闭室内的气体进行交换、密闭室内的压力无较大波动，从而实现测量整车在行驶过程中产生hc排放，以解决现有测试系统车辆无法在密闭室中行驶、车辆行驶中会与密闭室进行气体交换、燃油温度无法复现实际道路行驶过程中的温度变化的问题。
5.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
6.一种可变温运行损失密闭室测试系统，用于测量整车在行驶过程中产生hc排放，包括密闭室、通过采样管与密闭室相连以测量密闭室内hc浓度的hc分析仪、用于与车辆发动机进气口相连以给车辆发动机提供进气新风的新风系统、用于与车辆排气管相连以将车辆尾气抽排至大气中的排气系统；
7.所述密闭室设置有用于车辆在密闭室内行驶的底盘测功机、用于给车辆散热的车头风机、用于帮助驾驶车辆的司机跟踪循环工况曲线的司机助、用于控制车辆油箱内燃油温度变化的燃油温度控制系统、用于调节密闭室内压力以进行体积补偿的气袋、用于控制密闭室内温度变化的密闭室温度控制系统；
8.所述hc分析仪、燃油温度控制系统、新风系统、排气系统以及密闭室温度控制系统连接密闭室主控电脑；所述底盘测功机及车头风机连接转鼓主控电脑；所述司机助连接司机助主控电脑；在所述密闭室主控电脑的控制下，整个密闭室可处于密封状态，以使密闭室内的气体与密闭室外的气体不产生交换。
9.本发明可变温运行损失密闭室测试系统，可以解决车辆无法在现有密闭室中行
驶、车辆行驶中会与密闭室进行气体交换、燃油温度无法复现实际道路行驶过程中的温度变化等问题，通过本系统的可测试得到整车在行驶过程中产生的除尾气排放外的hc排放。
附图说明
10.图1是本发明的可变温运行损失密闭室测试系统的示意图。
11.附图标记说明：
12.1-密闭室、2-底盘测功机、3-司机助、4-hc分析仪、5-冷水机、6-新风机组、7-排气系统、8-密闭室温度控制系统、9-气袋10-燃油温度控制系统；
13.101-密闭室主控电脑、102-密闭室温度传感器、103-密闭室压力传感器、104-第一门、105-第二门、106-第一进气阀、107-出气阀；
14.201-转鼓控制电脑、202-车头风机；
15.301-司机助控制电脑；
16.401-hc分析仪采样口；
17.601-第二进气阀、602-进气温度传感器、603-进气管路、604-第一加热丝；
18.701-尾排风机、702-排气压力传感器、703-排气管路、704-排气阀门；
19.801-板式换热器、802-铜制格栅、803-第一循环风机；
20.901-气袋进气流量阀、902-气袋进气风机、903-气袋排气阀、904-气袋排气风机、905-气袋压力传感器；
21.1001-第二循环风机、1002-循环风取气孔、1003-冷却水循环管路、1004-第二加热丝、1005-吹风装置、1006-燃油温度传感器。
具体实施方式
22.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.如图1所示，本发明实施例的可变温运行损失密闭室测试系统，用于测量整车在行驶过程中产生hc排放，包括密闭室1、通过采样管与密闭室的hc分析仪采样口401相连以测量密闭室内hc浓度的hc分析仪4、用于与车辆发动机进气口相连以给车辆发动机提供进气新风及给密封室提供新风的新风系统、用于与车辆排气管相连以将车辆尾气抽排至大气中的排气系统；所述hc分析仪、新风系统的新风机组6以及排气系统的尾排风机701置于密闭室的外侧；
24.所述密闭室1内设置有用于车辆在密闭室内行驶的底盘测功机2、用于给车辆散热的车头风机202、用于帮助驾驶车辆的司机跟踪循环工况曲线的司机助3、用于控制车辆油箱内燃油温度变化的燃油温度控制系统、用于调节密闭室内压力以进行体积补偿的气袋9、用于控制密闭室内温度变化的密闭室温度控制系统；
25.所述hc分析仪、燃油温度控制系统、新风系统及排气系统、密闭室温度控制系统都连接至密闭室主控电脑101；所述底盘测功机2及车头风机202均连接至转鼓主控电脑201；所述司机助连接司机助主控电脑301；在所述密闭室主控电脑的控制下，整个所述密闭室可处于密封状态，以使密闭室内的气体与密闭室外的气体不产生交换。
26.一些实施例下，所述底盘测功机设置在密闭室的底部；所述车头风机、所述司机助
以及所述燃油温度控制系统置于所述底盘测功机所在平面上；所述司机助可在所述平面上移动；所述气袋与所述温度控制系统置于密闭室内顶部。
27.一些实施例下，所述密闭室控制电脑、转鼓控制电脑、司机助控制电脑放置在密闭室外侧。
28.一些实施例下，所述新风系统的进气管路603自密闭室的前侧室顶穿入所述密闭室内，在密闭室的前侧室顶设置有用于控制给密封室提供新风的第一进气阀106以及用于给车辆发动机进气口提供新风的第二进气阀601，第一进气阀106以及第二进气阀601的进气侧与新风系统6的出风侧通过管路相连接，给车辆提供新风的进气管路603内设置第一加热丝604、进气温度传感器602，通过所述进气管路内设的发动机进气温度传感器，检测发动机进气温度变化情况以便于控制。
29.所述排气系统的排气管路703自密闭室的后侧室顶穿入所述密闭室内，在自密闭室的后侧室顶设置有排气阀704以控制排气管路703的开启或关闭，排气管路703的室外段上有排气压力传感器702，排气管路703的出气端与尾排风机701连接。通过设置在排气管路上的排气压力传感器，检测到排气管路内压力增大时，控制尾排风机工作，将车辆尾气抽排至外界大气。
30.一些实施例下，所述可变温运行损失密闭室测试系统，还包括冷水机5，所述冷水机与新风系统的新风机组、燃油温度控制系统及密闭室温度控制系统均相连，为所述新风系统的新风机组、燃油温度控制系统及密闭室温度控制系统提供冷量。
31.一些实施例下，所述密闭室包括用于人员进出的第一门104及用于车辆进出的第二门105，方便人员进出以及车辆进出，并分开布置。
32.一些实施例下，所述密闭室温度控制系统包括装在所述密闭室的舱壁内侧装的用于测量密闭室内温度的密闭室温度传感器102、板式换热器801、铜制格栅802、设置有钢制格栅一侧的第一循环风机803；板式换热器与铜制格栅通过管路连接，所述铜制格栅802由管路构成，其构成管路中有乙二醇流通，从而实现制格栅802与板式换热器801的循环管路内使用乙二醇作为热交换介质进行热交换工作。
33.其中，所述板式换热器内置加热丝，可为铜制格栅提供热量，所述冷水机可为铜制格栅提供冷量。所述密闭室进行温度控制时，第一循环风机动作，使气体流过铜制格栅，经铜制格栅加热或制冷，对流经的气体进行温度控制，从而控制密闭室温度。
34.一些实施例下，所述燃油温度控制系统包括设在车辆油箱中的燃油温度传感器1006、吹风装置1005、第二循环风机1001、循环风取气口1002、加热丝1004、冷却水循环管路1003，第二循环风机的进口与循环风取气口连接而出口与气路流通管路连接，所述气路流通管路的末端分两支，流向吹风装置后吹出，吹向试验车辆油箱底部实现燃油温度控制；所述吹风装置为两个，设置在密闭室的左右两侧呈对称分布，两个吹风装置通过管路与密闭室的室壁相连，两个吹风装置可在底盘测功机2所在平面上移动。
35.其中，所述气路流通管路的一段管路上有冷却水循环管路绕在管路内壁，一段管路有加热丝绕在管路内侧；需要制冷时冷却水循环管路工作，需要加热时加热丝工作。在进行燃油温度控制时，根据油箱内燃油温度传感器的测量值与设定值比较结果，控制提供热空气或冷空气吹向车辆底部的油箱，使油箱内燃油温度控制在恒定范围；第二循环风机工作，经密闭室的内部壁面上的循环风取气口抽取密闭室内空气，使抽取的空气在气路流通
后停止补气。此时气袋进气流量阀901和气袋排气阀903关闭，气袋9处于密封状态。
52.8.2.密闭室温度控制程序激活：
53.8.2.1.铜制格栅802的控温机制：
54.冷水机5与板式换热器801的循环管路内使用防冻液作为热交换介质；铜制格栅802与板式换热器801的循环管路内使用乙二醇作为热交换介质；冷水机5的循环水路温度恒定在6-8℃，可在板式换热器10内与乙二醇进行热交换降温。板式换热器801内含加热丝可对循环管路内的乙二醇进行加热。乙二醇与铜制格栅802进行热交换，对铜制格栅802进行温度控制。
55.8.2.2.密闭室内空气的控温机制：
56.第一循环风机803动作，气体流过铜制格栅802，进行加热或制冷后，吹向密闭室下方、后方、上方，如图中箭头方向所示形成一个循环风路，并保证密闭室内的气体温度混合均匀，综上对整个密闭室温度进行控制；
57.8.2.3.密闭室内温度调节机制：
58.密闭室温度传感器102，测得密闭室内实际温度，向密闭室控制电脑反馈，与程序内密闭室温度设定值进行对比，再对温度进行调节，形成闭环控制系统。
59.8.3燃油升温程序激活
60.8.3.1.燃油温度控制系统10的气流循环路线：
61.第二循环风机1001抽取密闭室内气体，气体由循环风取气孔1002流经冷却液循环水路1003、加热丝1004，再经吹风装置1005的吹风口吹向安装在车辆底部的油箱，通过热量交换对油箱的温度进行控制。
62.8.3.2.燃油温度控制系统温度调节机制：
63.由油箱内的燃油温度传感器1006测得车辆油箱内的实际温度，与密闭室控制电脑内燃油温度设定值35℃对比，当小于35℃，加热丝1004提高加热量，燃油温度控制系统10内的气流温度升高，加热燃油；当大于35℃，加热丝1004停止工作，冷却液循环管路内冷却液开始循环，燃油温度控制系统10内的气流温度降低，为油箱降温；从而将燃油温度稳定在35
±
2℃保持一个小时。
64.8.4.发动机进气升温程序激活
65.8.4.1.发动机进气路线：
66.外界空气经新风系统的新风机组6过滤，流入进气管路603内，经第一加热丝604、第二进气阀601、进气温度传感器602，向发动机进气管路提供流速恒定的空气。
67.8.4.2.发动机进气温度调节机制：
68.当进气温度传感器602所测进气温度，低于设定值时，第一加热丝604提高加热功率；高于设定值时，第一加热丝604降低加热功率，形成闭环反馈调节来控制发动机的进气温度。
69.9.运行损失测试前准备工作：
70.9.1.通过司机助控制电脑301，调出工况曲线，工况曲线在司机助3上显示；
71.9.2.通过转鼓控制电脑201激活底盘测功机2，底盘测功机2可随车轮转动；
72.9.3.hc分析仪4开始进行标定；
73.9.4.司机进入密闭室1内后，密闭室1完全密封，第一门104、第二门105关闭且密
封，第一进气阀106、出气阀107关闭，密闭室与外界无任何气体交换。
74.10.运行损失测试流程激活，下述步骤自测试流程开始持续至测试流程结束:
75.10.1.hc分析仪4通过hc分析仪采样口401，从密闭室内抽取小量气体分析密闭室内hc含量。密闭室温度传感器102、压力传感器103分别测得此时密闭室的温度t1及压力p1。
76.10.2.司机助3上的工况曲线激活，开始随时间变化。司机依据工况曲线开始跑车，底盘测功机2随车轮转动。车辆实际速度随时间变化曲线亦在司机助3上显示，用于提醒司机。
77.10.3.燃油温度曲线激活开始随时间变化：油箱内燃油温度随步骤5导入的燃油温度曲线变化，温度调节机制同8.3.2。
78.10.4.第二进气阀601开启，新风系统的新风机组6通过进气管路603向发动机提供温度稳定在35℃的空气，发动机进气温度调节机制同8.4.2；
79.10.5.排气系统7工作：
80.10.5.1.将车辆尾气通排放路线：
81.经排气管路703、排气阀门704、尾排风机701排放到外界大气中。
82.10.5.2.发动机排气系统工作机制：
83.当车辆尾气通向排气管路703时，排气管路703内压力增加，排气压力传感器702将压力信号传送给密闭室控制电脑，当压力值超过设定值0pa时，排气阀门704开启，尾排风机701工作，当压力值未超过0pa，尾排风机停止工作，不再向外抽送气体。
84.11.整个工况循环结束时刻，hc分析仪4通过hc分析仪采样口401，从密闭室内抽取小量气体分析密闭室内hc含量。密闭室温度传感器102、密闭室压力传感器103分别测得此时温度t2及压力p2。
85.12.试验结果计算；
[0086][0087]
式中，m
hc
—碳氢化合物质量，g；c—密闭室内碳氢化合物浓度，ppm；v—经汽车容积(车窗和行李箱打开)校正后的密闭室净容积，如果未定汽车容积，则减去1.42m3；t—密闭室内环境温度，k；p—大气压，kpa；h/c—氢碳比，取2.33；k—1.2
×
(12 h/c)；1—下标，初始读数；2—下标，终了读数。
[0088]
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；
[0089]
因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0090]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。