一種移動源發動機排氣流量監測裝置的製作方法

2023-09-24 05:33:00 2

本實用新型屬於發動機尾氣汙染治理領域，涉及到基於伯努利方程計算排氣流量的測試技術，尤其是針對後處理系統無法精確得知發動機汙染物質量濃度的情況。

背景技術：

發動機尾氣汙染治理需要精確知道尾氣中汙染物的質量，而目前尾氣傳感器測得的都是體積濃度，因此需要精確地知道排氣流量才能將體積濃度轉換為質量濃度。一般發動機排氣質量流量計算需要通過進氣質量流量和燃油質量流量加和。因此在發動機加裝後處理裝置時往往需要實現與發動機ECU的通訊，但存在計算複雜，對後處理裝置控制時間滯後的問題。在這種情況下，研發出一種獨立的能夠對發動機排氣量進行精確測量的方法顯得尤為重要。

技術實現要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提出一種移動源發動機排氣流量監測裝置，從而達到獲取發動機排氣流量的目的。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案如下：

一種移動源發動機排氣流量監測裝置，其特徵在於：包括取壓管路，壓差傳感器(2)，控制單元(3)，和溫度傳感器(6)；排氣管增加變截面，使排氣管形成大徑和小徑，壓差傳感器(2)和溫度傳感器(6)同時連接到控制單元(3)；壓差傳感器通過取壓管路分別連接到排氣管大徑(4)和排氣管小徑(5)，溫度傳感器(6)安裝在排氣管上獲取排氣溫度；並測量變截面直徑；獲取排氣管變截面處壓差值。

進一步，壓差傳感器具有高壓、低壓接口，通過取壓管路分別連接排氣管變截面大徑和小徑。

包括取壓管路，壓差傳感器，控制單元，排氣管大徑、排氣管小徑和溫度傳感器。排氣管增加變截面直徑形成大徑和小徑，從而實現排氣壓力的變化。

所述排氣溫度由溫度傳感器測得。

所述排氣密度為根據排氣溫度計算所得。

所述壓差值由壓差傳感器直接測得。

所述壓差傳感器與排氣管由取壓管路連接。

所述壓差傳感器具有高壓、低壓接口，通過取壓管路分別連接排氣管變截面大徑和小徑。

所述排氣流量為根據測得排氣密度、壓差、排氣管變截面截面積計算所得，計算公式為：

其中Q為所要計算的排氣流量，單位kg/s；ρ為排氣密度，單位kg/m3；S1、S2為排氣管變截面的兩個截面積，單位m2；Δp為排氣管變截面壓差，單位pa。

實用新型具有以下優特點：1、可以在不獲取發動機運行工況的條件下得知發動機排氣流量信息。2、獨立於發動機之外，對發動機不需要做任何改動。3、對發動機正常運行沒有任何影響。

附圖說明

圖1為測試系統原理圖。

圖2為取壓管路在排氣管變截面安裝示意圖之一。

圖3為取壓管路在排氣管變截面安裝示意圖之二。

附圖標記說明：

1-取壓管路

2-壓差傳感器

3-控制單元

4-排氣管大徑

5-排氣管小徑

6-溫度傳感器

具體實施方式

如圖1所示，一種移動源發動機排氣流量監測裝置，包括取壓管路，壓差傳感器，控制單元，排氣管大徑，排氣管小徑，溫度傳感器。

所述溫度傳感器安裝於靠近排氣管變截面處。

首先確定排氣管變截面的實現方案，或出口端擴大，或出口端縮小，從而形成排氣管大徑和排氣管小徑。

測量排氣管變截面直徑，計算不同截面的截面積。

根據溫度傳感器獲得排氣溫度，進而計算出排氣密度。

壓差傳感器測得取壓管路兩端壓強差。

根據以下公式計算排氣流量：

其中Q為所要計算的排氣流量，單位kg/s；ρ為排氣密度，單位kg/m3；S1、S2為排氣管變截面的兩個截面積，單位m2；Δp為排氣管變截面壓差，單位Pa。

該裝置基於伯努利方程原理，實時監測移動源發動機的排氣流量，該裝置可獨立於發動機之外，對發動機不需要做任何改動。利用壓差、排氣管變截面截面積和氣體密度最終計算出排氣流量。其中壓差採用壓差傳感器測得，該傳感器具有高壓、低壓接口，傳感器與排氣管用取壓管路連接。

本裝置獲取排氣管變截面處壓差值。根據溫度傳感器獲得排氣溫度，進而計算排氣密度；根據排氣管變截面直徑計算不同截面的面積；根據壓差值可以計算排氣管中廢氣的質量流量。