中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置的製作方法

2023-06-08 10:23:21 2

專利名稱：中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油車尾氣煙度檢測裝置，尤其是一種中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置。
背景技術：
目前，基於MAHA ASM P Plus型底盤測功機和MAHA MDO 2 LON煙度計的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置的技術狀況為零。
國內採用直接從國外進口的其它配置的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置存在檢測工況持續時間長，掃描的最大輪邊功率誤差大，煙度檢測重複性差的問題。
實用新型內容本實用新型為了解決上述問題，提供一種性能穩定，功能完善，檢測準確的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置。
本實用新型所述的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置，包括底盤測功機和操作臺。所述底盤測功機採用大功率中型負載底盤測功機，該機通過氣路與空氣壓縮機連接，在操作臺中設置有主控計算機和分流式內置不透光煙度計，所述煙度計與主控計算機、發動機轉速計和取樣系統連接；還設有與主控計算機連接的環境氣象參數測量計，在被測車輛的正前方及前上方分別設置冷卻風機及司機助手儀。
所述大功率中型負載底盤測功機包括框架和通過軸承支撐在框架上的左主滾筒、右主滾筒、右副滾筒和左副滾筒，所述左主滾筒和右主滾筒通過聯軸節連接，右副滾筒和左副滾筒通過帶有變頻調速裝置的驅動電機和聯軸節連接，右主、副滾筒通過皮帶傳動裝置相連，用於施加制動功率的電渦流測功器通過機械飛輪和聯軸器與右主滾筒相連，轉速傳感器安裝在左主滾筒的外端。
所述不透光煙度計包括具有樣氣入口和樣氣出口的測量氣室，位於測量氣室一側的衝洗氣室一和衝洗氣室二和另一側的衝洗氣室三和衝洗氣室四，在樣氣入口與測量氣室連接的管路上設置有電磁閥，該電磁閥與淨化氣入口連接，在衝洗氣室一的外壁設置有光發送器，衝洗氣室三的外壁設置有與光發送器對應的光接收器，在測量氣室的兩側壁上與光發送器和光接收器相對應的位置分別具有節流孔。
所述發動機轉速計具有安裝在煙度計裡的轉速卡和安裝在被測車輛的發動機供油管路的垂直段部位的壓電式轉速傳感器。
所述大功率中型負載底盤測功機和煙度計與主控計算機分別通過RS232接口相連。
本實用新型通過優化配置該裝置中的關鍵設備和針對這些關鍵設備開發了功能完善、性能穩定的操作控制軟體，提供了一種性能先進穩定，功能完善，檢測準確，效率高，重複性好，使用安全、方便，質量可靠的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置。該裝置的計算機操作控制軟體根據柴油車加載減速工況煙度檢測計算機控制試驗規程對底盤測功機、煙度計、發動機轉速計和印表機進行操作，實時採集和處理力矩、轉速、時間、煙度值、發動機轉速等數據，實現軸重5.5噸以下、最大車速不超過200km/h和輪邊功率小於200kW的柴油車加載減速工況煙度的檢測。
以下結合附圖和實施例對本實用新型所述的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置進一步說明。


圖1是本實用新型所述中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置的結構示意圖；圖2是本實用新型所使用的底盤測功機的結構圖；圖3是圖2的俯視圖；圖4是本實用新型所使用的煙度計的氣路結構圖；圖5是本實用新型所使用的煙度檢測計算機操作控制框圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型所述的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置，包括底盤測功機8和操作臺4。所述底盤測功機8採用大功率中型負載底盤測功機，該機通過氣路7與空氣壓縮機2連接，在操作臺4中設置有主控計算機3和分流式內置不透光煙度計5，所述煙度計5與主控計算機3、發動機轉速計12和取樣系統6連接；還設有與主控計算機3連接的環境氣象參數測量計14，在被測車輛的正前方及前上方分別設置冷卻風機10及司機助手儀11。
在操作臺4上還設置有印表機1和顯示器13。
參見圖2和圖3，所述底盤測功機的左主滾筒16、右主滾筒20、右副滾筒25和左副滾筒27通過軸承支撐在框架30上，左主滾筒16和右主滾筒20通過聯軸節18連接，右副滾筒25和左副滾筒27通過帶有變頻調速裝置33的驅動電機17和聯軸節26連接，右主、副滾筒20、25通過皮帶傳動裝置24相連，用於施加制動功率的電渦流測功器22通過機械飛輪23和聯軸器21與右主滾筒20相連，轉速傳感器28安裝在左主滾筒16的外端，框架30兩側各開有5個孔15，用於安裝限位輪29。被試車輛在滾筒上運行時，需克服通過電渦流測功器22施加的制動功率，由轉速傳感器28測量滾筒的速度。
所述大功率中型負載底盤測功機用於對被試車輛進行加載控制和速度檢測，有靜態標定裝置，使用德國產品MAHA ASM P Plus型底盤測功機，最大吸收功率為200kW，最高測試車速為200km/h，機械轉動慣量為907kg，地下型安裝，測試軸重為5.5噸，雙向轉動測試，驅動電機帶有變頻調速裝置，功率為2.5kW，滾筒直徑為217mm。慣量模擬可在(0～22.5)km/h的測試車速範圍和最少18.6kW的負荷下，具有模擬(907～2722)kg之間的質量，產生(0～1.47)m/s2加速度的能力。控制單元發出指令後，扭矩響應在200ms內達到目標值的90％，300ms內達到目標值的98％以上，最大扭矩衝擊量不超出目標值的25％。負荷準確度為±0.2kW，速度準確度為±0.1km/h，加載功率為11kW時滑行時間誤差不大於±2％，其它加載功率時滑行時間誤差不大於±4％，變加載滑行時間、靜態標定和加載響應時間準確度均滿足美國BAR 97認證技術要求和北京環保型式認證技術要求。通過了美國BAR 97認證和北京環保型式認證。程序化操作，RS232協議通訊。操作控制軟體中開發了與底盤測功機相關的預熱、靜態標定、寄生功率測試、恆加載滑行測試、變載荷滑行測試、響應時間測試、恆扭調節、恆速調節、過載荷保護、過轉速保護、過熱保護和過電壓保護功能模塊，從而保證了底盤測功機功率加載和車速測試的準確性和穩定性。
參見圖4，所述不透光煙度計5包括具有樣氣入口36和樣氣出口44的測量氣室40，位於測量氣室一側的衝洗氣室-34和衝洗氣室二46和另一側的衝洗氣室三42和衝洗氣室四43，在樣氣入口36與測量氣室40連接的管路上設置有電磁閥38，該電磁閥38與淨化氣入口37連接。
所述衝洗氣室一34的外壁設置有光發送器35，衝洗氣室三42的外壁設置有與光發送器35對應的光接收器41，在測量氣室40的兩側壁上與光發送器35和光接收器41相對應的位置分別具有節流孔45。
所述分流式內置不透光測量裝置採用德國MAHA MDO 2 LON不透光煙度計，基於光吸收原理檢測尾氣煙度值(不透光率或絕對吸光度)。光源為白熾燈，波長為567nm。測量室內表面用無光澤的黑色裝飾，以減小內部反射或漫射作用產生的漫反射光對光束的影響。接收器的光譜響應曲線類似於人眼的光適應曲線，最大響應波長為850nm。具有兩種計量單位，一種為絕對光吸收單位，從0到4m-1，另一種為線性分度單位，從0到100。兩種計量單位的量程，均以光全通過時為0，全遮擋時為滿量程。光吸收係數為1.7m-1時，其讀數精度為0.02m-1。測量電路的響應時間為1s。其它性能如抗電磁幹擾，抗振動衝擊，光學特性等都滿足GB3847-1999的技術要求，通過了北京環保型式認證。LON TALKS協議通訊。操作控制軟體中開發了與煙度計相關的預熱、校準、標定等功能模塊，從而保證了煙度計對尾氣煙度分析的準確性和穩定性。
所述發動機轉速計12具有安裝在煙度計裡的轉速卡和安裝在被測車輛的發動機供油管路的垂直段部位的壓電式轉速傳感器。該轉速計使用德國MAHA轉速計，用於測取發動機轉速。發動機轉速信號和煙度信號一起發送給主控計算機，保證了發動機轉速信號和煙度信號採集的同步性。響應時間小於0.5秒，準確度為±3％。LON TALKS協議通訊。
安裝時，被試車輛9的驅動輪置於底盤測功機8上，將發動機轉速計12的傳感器安裝在被試車輛9的發動機供油管路上並與不透光煙度計5連接，取樣系統6的探頭插入被試車輛9的排氣管中，環境氣象參數測量計14安裝在操作臺4附近，MAHA MDO 2 LON不透光煙度計5接收來自發動機轉速傳感器12的轉速信號和來自取樣系統6的汙染物樣氣。來自空氣壓縮機2的壓縮空氣經氣路7由操作控制軟體控制底盤測功機8的舉升器19的升降。
尾氣煙度值測量時，電磁閥38關閉淨化氣入口37，打開樣氣入口36，尾氣樣氣自樣氣入口36進入測量氣室40，此時光發送器35發出的光束39經節流孔45後，由光接收器41接收，並經光電轉換後得到尾氣的不透光率或絕對吸光度，從而完成煙度值的測量。節流孔45的作用是使得測量氣室40樣氣壓力保持均勻。不透光煙度計清洗時，電磁閥38打開淨化氣入口37，關閉樣氣入口36，環境空氣自淨化氣入口37進入測量氣室40，至樣氣出口44流出，完成測量室清洗過程。不透光煙度計標定時，在衝洗氣室二46或衝洗氣室四43中插入標準煙度卡，此時光發送器35發出的光束經節流孔46後，由光接收器41接收，並經光電轉換後得到標準煙度卡的不透光率或絕對吸光度測量值，與標準煙度卡值對比即完成煙度計的標定。
參見圖5，操作控制程序指令MAHA ASM P Plus型底盤測功機的舉升器升起，被試車輛駛上底盤測功機，落下舉升器。在車輛信息錄入界面錄入被試車輛信息，根據被試車輛信息，確定煙度測試過程監控所需最小輪邊功率限值和發動機標定轉速範圍限值，確定功率修正係數。被試車輛按提示選擇在寬開節氣門狀態下車速最能接近70km/h的檔位。底盤測功機按與車速成線性關係的小負荷加載，並將油門保持在全開狀態，待車速穩定後，計算發動機最大功率所對應的計算車速VelMaxHp，此後開始加載減速煙度測試過程中的最大輪邊功率掃描過程。在最大輪邊功率掃描過程中，操作控制程序實時採集和記錄車速、加載功率、發動機轉速、尾氣樣氣的煙度值。對各設備通訊狀況，加載，發動機標定轉速範圍，工況測試時間，輪胎與轉鼓之間滑移狀態，被試車輛工作狀態，被試車輛運行狀況進行實時監控。若任一監控項目不滿足要求，系統將停止功率掃描過程，提示操作員採取相應的措施，待故障排除後，重新開始功率掃描過程。最大輪邊功率掃描過程完成後，掃描所得的最大輪邊功率與最小所需功率相比較，若小於所需最小輪邊功率，則不滿足加載減速工況測試標準要求，提示操作員重新進行功率掃描過程試驗或者放棄試驗。若掃描所得的最大輪邊功率大於或等於所需最小輪邊功率，則控制程序自動進入煙度檢測過程，控制系統自動順序控制車輛車速到100％發動機最大功率對應車速、90％發動機最大功率對應車速和80％發動機最大功率對應車速，進行煙度測試。在此過程中，操作控制程序實時採集、記錄、計算和監控的項目與發動機最大功率掃描過程一樣。在煙度測試過程完成後，控制程序根據在煙度測試過程中所採集的經修正後的最大輪邊功率值、發動機最大功率相應轉速值以及煙度值對試驗結果進行判定。檢測結束後，列印檢測報告，升起舉升器，被試車輛退出底盤測功機，或進行下一輛車排放檢測，或關閉檢測系統。
本實用新型所述的煙度計的操作控制軟體特徵是基於全簡體中文界面和微軟視窗平臺，具有直接進入檢驗規程，環保局認證標誌，設備認證編號，底盤測功機加載，數據採集，通信設置，工作指令，設備響應，設備、被試車輛和檢測過程狀態顯示，誤操作提示，車輛信息查詢、錄入和記載，時鐘設定，安全操作，鎖止和解鎖，三級密碼設置，檢測過程監控，發動機轉速驗證，設備預熱、自檢和標定，底盤測功機滑行測試，車牌號靈活輸入，檢測順序號自動生成，最大功率掃描，三點菸度測試，連續檢測，測試數據計算和修正，日常運行日誌，資料庫，統計報表，可更改參數表，數據域摘要，排放限值查詢，排放結果判定，屏幕列印，檢測報告列印，幫助文件，A盤備份，培訓模式和柔性升級等功能。符合DB11/121-2003《柴油車加載減速煙度檢測標準》和北京市環保局的《柴油車加載減速工況煙度檢測計算機控制試驗規程》的要求。操作控制軟體對煙度檢測過程實時監控項目包括各設備通訊狀況，所需最小輪邊功率狀況，發動機標定轉速狀況，工況測試時間，輪胎與轉鼓之間滑移狀態，被試車輛工作狀態，被試車輛運行狀況等，保證了排放檢測質量。操作控制軟體功能齊全完善，性能穩定，質量可靠，自動測試，運行平穩，界面友好，操作方便，易學易用，使用的符號和單位符合ISO標準。本實用新型通過優化配置該裝置中的關鍵設備和針對這些關鍵設備開發了功能完善、性能穩定的操作控制軟體，提供了一種性能先進穩定，功能完善，檢測準確，效率高，重複性好，使用安全、方便，質量可靠的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置。
MAHA ASM P Plus型底盤測功機的通訊電纜接到主控計算機的串口上，主控計算機實時採集力矩、轉速和時間數據以及對底盤測功機加載。MAHA發動機轉速卡安裝在MAHA MDO 2 LON不透光煙度計裡，轉速傳感器安裝在發動機供油管路上。取樣系統的一端插入汽車的排氣管中，另一端與MAHA MDO 2 LON不透光煙度計連接，汽車的尾氣樣氣進入MAHA MDO 2 LON不透光煙度計，由分流式內置不透光測量裝置進行煙度測量；MAHA MDO 2 LON不透光煙度計的通訊電纜與主控計算機的串口相連，主控計算機實時接收煙度數據和發動機轉速數據。空氣壓縮機通過氣路與底盤測功機的舉升氣囊相連，為底盤測功機舉升器的升降動作提供動力。操作控制軟體根據柴油車加載減速煙度檢測規程對底盤測功機、煙度計、發動機轉速計和印表機進行操作，實現柴油車加載減速工況煙度的檢測。
權利要求1.中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置，包括底盤測功機(8)和操作臺(4)，其特徵是所述底盤測功機(8)採用大功率中型負載底盤測功機，該機通過氣路(7)與空氣壓縮機(2)連接，在操作臺(4)中設置有主控計算機(3)和分流式內置不透光煙度計(5)，所述煙度計(5)與主控計算機(3)、發動機轉速計(12)和取樣系統(6)連接；還設有與主控計算機(3)連接的環境氣象參數測量計(14)，在被測車輛的正前方及前上方分別設置冷卻風機(10)及司機助手儀(11)。
2.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特徵是所述大功率中型負載底盤測功機包括框架(30)和通過軸承支撐在框架(30)上的左主滾筒(16)、右主滾筒(20)、右副滾筒(25)和左副滾筒(27)，所述左主滾筒(16)和右主滾筒(20)通過聯軸節(18)連接，右副滾筒(25)和左副滾筒(27)通過帶有變頻調速裝置(33)的驅動電機(17)和聯軸節(26)連接，右主、副滾筒(20)、(25)通過皮帶傳動裝置(24)相連，用於施加制動功率的電渦流測功器(22)通過機械飛輪(23)和聯軸器(21)與右主滾筒(20)相連，轉速傳感器(28)安裝在左主滾筒(16)的外端。
3.根據權利要求1或2所述的檢測裝置，其特徵是所述不透光煙度計(5)包括具有樣氣入口(36)和樣氣出口(44)的測量氣室(40)，位於測量氣室一側的衝洗氣室一(34)和衝洗氣室二(46)和另一側的衝洗氣室三(42)和衝洗氣室四(43)，在樣氣入口(36)與測量氣室(40)連接的管路上設置有電磁閥(38)，該電磁閥(38)與淨化氣入口(37)連接，在衝洗氣室一(34)的外壁設置有光發送器(35)，衝洗氣室三(42)的外壁設置有與光發送器(35)對應的光接收器(41)，在測量氣室(40)的兩側壁上與光發送器(35)和光接收器(41)相對應的位置分別具有節流孔(45)。
4.根據權利要求1或2所述的檢測裝置，其特徵是所述發動機轉速計(12)具有安裝在煙度計裡的轉速卡和安裝在被測車輛的發動機供油管路的垂直段部位的壓電式轉速傳感器。
5.根據權利要求3所述的檢測裝置，其特徵是所述發動機轉速計(12)具有安裝在煙度計裡的轉速卡和安裝在被測車輛的發動機供油管路的垂直段部位的壓電式轉速傳感器。
6.根據權利要求1或2所述的檢測裝置，其特徵是所述大功率中型負載底盤測功機(8)和煙度計(5)與主控計算機(3)分別通過RS232接口相連。
7.根據權利要求3所述的檢測裝置，其特徵是所述大功率中型負載底盤測功機(8)和煙度計(5)與主控計算機(3)分別通過RS232接口相連。
8.根據權利要求4所述的檢測裝置，其特徵是所述大功率中型負載底盤測功機(8)和煙度計(5)與主控計算機(3)分別通過RS232接口相連。
9.根據權利要求5所述的檢測裝置，其特徵是所述大功率中型負載底盤測功機(8)和煙度計(5)與主控計算機(3)分別通過RS232接口相連。
專利摘要本實用新型涉及中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置，包括底盤測功機和操作臺。所述底盤測功機採用大功率中型負載底盤測功機，該機通過氣路與空氣壓縮機連接，在操作臺中設置有主控計算機和分流式內置不透光煙度計，所述煙度計與主控計算機、發動機轉速計和取樣系統連接；還設有與主控計算機連接的環境氣象參數測量計，在被測車輛的正前方及前上方分別設置冷卻風機及司機助手儀。該裝置具有功能完善、性能穩定的操作控制軟體，提供了一種性能先進穩定，功能完善，檢測準確，效率高，重複性好，使用安全、方便，質量可靠的中型柴油車加載減速工況煙度檢測裝置。
文檔編號G01N21/59GK2715140SQ0326621
公開日2005年8月3日 申請日期2003年6月30日 優先權日2003年6月30日
發明者馬嶽峰, 劉伯年, 齊志權, 胡劍威 申請人:北京金鎧星科技有限公司