专利名称：地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量装置，具体涉及一种地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置。
背景技术：
目前，汽车尾气检测装置通常采用如怠速法检测装置和ASM稳态加载工况检测装置。
怠速法检测的突出弊端是检测时车辆无载荷，仅在怠速工况下完成，因此只能检测CO和HC，不能反映NOX的排放，一些排放达到欧1或欧2的车行驶了仅二万多公里的车辆，有负载的工况检测方法表明其排放已经超标，但怠速检测的CO和HC结果往往很低，排放可以达标。另外，怠速法还容易作弊，一些司机、车主在年检前把化油器怠速螺钉、节气门螺钉向混合气偏稀方向调整，偏离正常的怠速加浓混合气设计状态，年检通过后，为不使车辆启动困难，再将化油器调整恢复到原状态。
ASM稳态加载工况检测是一种有载荷的工况检测法，可以检测CO、HC和NOX的排放，但是仅有两个等速工况，这并不能全面反映汽车在道路上行驶时的实际工况。
此外，怠速法检测和ASM稳态加载工况检测的结果都是针对汽车尾气污染物排放浓度进行的。以汽车尾气污染物浓度结果来判定汽车排放是否超标并不是最科学的方法，这是因为没有考虑车辆排放的体积流量。对大气污染的影响是车辆排放的污染物质量，控制因子应是各污染物每公里排放的克数。发动机排量小的车辆排放的体积流量较少，发动机排量大的车辆排放的体积流量较多，有可能发动机排量小的车辆排放的污染物浓度较高，但每公里排放的污染物克数较小，而发动机排量大的车辆排放的污染物浓度较低，但每公里排放的污染物克数较多。正常情况下大排量的汽车应为超标车辆，但是若以浓度结果判断，则有可能出现因小排量车辆浓度大判定为超标而大排量车辆浓度小判定为达标的相反结果，因而这种方法是不科学的。
综上所述，国内尚无自主开发的符合我国简易瞬态工况污染物排放检测标准要求的地下型汽车尾气检测装置，它是一项技术空白。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的各种缺陷，使汽油车尾气检测达到我国简易瞬态工况污染物排放检测标准的要求，所涵盖的测试工况更全面、测量方法更科学，为准确地检测汽车在实际工况下行驶时尾气污染物排放的真实情况，提供一种地下型汽油车简易瞬态工况检测装置。
为达到上述目的，本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，包括主控计算机和与主控计算机分别相连的司机助手仪和打印机，还包括与主控计算机相连的底盘测功机和尾气质量分析系统，底盘测功机为德国MAHA ASM BF型底盘测功机，其最大吸收功率为110kW，最高测试车速为160km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为2.7吨，驱动电机功率为2.2kW，滚筒直径为217mm；尾气质量分析系统为美国Sensors VMAS汽车尾气质量分析系统；尾气质量分析系统包括气体分析仪、与气体分析仪相连的流量计和发动机转速计；气体分析仪具有经软管与其相连的、可延长置于被检测车尾气管中的探头；流量计具有经稀释风机与其相连的、可延长置于被测车辆尾气管附近的稀释软管；发动机转速计具有装在被测车辆发动机点火线路上的转速传感器；主控计算机输出指令至司机助手仪，并将检测结果的数据输出至打印机。
本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中转速传感器为电磁感应式转速传感器。
本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中被测车辆的正前方设置有冷却风机。
本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置优点和积极效果在于与现有汽车尾气检测装置如怠速法检测装置、ASM稳态加载工况检测装置相比，所涵盖的测试工况更全面，包括加速、减速、匀速和怠速等各种工况；测量方法更科学，测量针对尾气污染物的质量而并非仅为浓度。为准确地检测汽车在实际工况下行驶时尾气污染物排放的真实情况，达到我国简易瞬态工况污染物排放检测标准的要求，提供了一种有效的检测装置。
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做详细说明。
图1为本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的结构示意图；图2为德国MAHA ASM BF型底盘测功机的结构图(主视图)；图3为德国MAHA ASM BF型底盘测功机的结构图(俯视图)；
图4为美国Sensors VMAS系统中五气体分析仪的气路图；图5为美国Sensors VMAS系统中流量计的结构原理图；图6为本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置计算机控制框图一；图7为本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置计算机控制框图二；图8为本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置计算机控制框图三。
具体实施方式
为了方便起见，对附图的标记先列出如下1.稀释风机，2.五气体分析仪，3.稀释软管，4.空气压缩机，5.MAHA ASM BF型底盘测功机，7.冷却风机，8.司机助手仪，9.被试汽车，10.打印机，11.主控计算机，12.发动机转速计，13.流量计，14.Sensors VMAS汽车尾气质量分析系统，15.限位轮孔，16.左主滚筒，17.驱动电动机，18.左右主滚筒联轴节，19.举升器，20.右主滚筒，21.联轴器，22.电涡流测功器，23.飞轮，24.主副滚筒皮带传动装置，25.右副滚筒，26.电动机驱动联轴器，27.左副滚筒，28.转速传感器，29.限位轮，30.支承框架，31.中间盖板，32.连接螺栓，33.样气入口，34.三通，35.滤清器，36.排水泵，37.排水出口，38.真空压力开关，39.三通，40.抽气泵，41.二位三通电磁阀，42.滤清器，43.O2传感器，44.三通，45.样气出口，46.样气出口，47.NO传感器，48.压力传感器，49.三通，50.CO、CO2和HC传感器，51.高标定端口，52.低标定端口，53.零气标定端口，54.环境空气入口，55.滤清器，56.二位三通电磁阀，57.二位三通电磁阀，58.二位三通电磁阀，59.二位三通电磁阀，60.三通，61.冷凝器，62.三通，63.气水分离器，64.流量计气流管道，65.流量传感器压电晶体(发射器和接收器)，66.扰流杆，67.气流取样管，68.取样气室，69.氧化锆传感器，70.气路，71.温度传感器，72.压力传感器，73.微处理器单元，74.RS-232通信接口。
参见图1，地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，包括主控计算机11和与其分别相连的司机助手仪8和打印机10，还包括与其相连的底盘测功机5和尾气质量分析系统14。在检测中，冷却风机7位于被测车辆9的正前方，司机助手仪8位于被测车辆9的前上方。
底盘测功机5为德国MAHA ASM BF型底盘测功机，其最大吸收功率为110kW，最高测试车速为160km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为2.7吨，驱动电机功率为2.2kW，滚筒直径为217mm。
尾气质量分析系统14为美国Sensors VMAS汽车尾气质量分析系统。尾气质量分析系统14包括气体分析仪2、与其相连的流量计13和发动机转速计12。气体分析仪2具有经软管与其相连的、可延长置于被检测车尾气管中的探头。流量计13具有经稀释风机1与其相连的、可延长置于被测车辆尾气管附近的稀释软管3。发动机转速计12具有装在被测车辆发动机点火线路上的转速传感器。转速传感器为电磁感应式转速传感器。
参见图2和图3，底盘测功机5的主、副滚筒16、20、25和27通过轴承支撑在框架30上，左、右主滚筒16和20通过联轴节21连在一起，副滚筒25和27通过驱动电机17和联轴节26连在一起，主、副滚筒通过皮带传动装置24相联，电涡流测功器22通过联轴器21和主滚筒相联，转速传感器28安装在主滚筒16的外端，框架30两侧各开有5个孔15，用于安装限位轮29。被测车辆在滚筒上运行时，需克服通过电涡流测功器22施加的制动功率，由转速传感器28测量滚筒的速度。
参见图4，当测量尾气污染物排放浓度时，尾气样气自样气入口33进入气水分离器63，由抽气泵40抽吸经二位三通电磁阀59和41、三通62、60和39、冷凝器61、滤清器42进入CO、CO2和HC传感器50测量这三种污染物浓度，再经三通49和44后，分别进入O2传感器43和NO传感器47测量O2和NO的浓度，被测量过的样气经出口45和46排出机外，同时排水泵36运转，把分离出的水经三通34、滤清器35和出口37排出机外。高量程标准气标定时，电磁阀56、57、58和59上电，接通了高标定端口51与各传感器的气路，高量程标准气自高标定端口51进入，经抽气泵40、电磁阀41和滤清器42先后进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47对CO、CO2、HC、NO和O2的浓度进行标定。低量程标准气标定时，电磁阀56、57和59上电，接通了低标定端口52与各传感器的气路，低量程标准气自低标定端口52进入经抽气泵40、电磁阀41和滤清器42先后进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47对CO、CO2、HC、NO和O2的浓度进行标定。零标准气标定时，电磁阀56和59上电，接通了零气标定口53与各传感器的气路，零标准气自标定口53进入经抽气泵40、电磁阀41和滤清器42先后进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47对零气体进行标定。环境空气测量时，电磁阀59上电，接通了环境空气测量口54与各传感器的气路，环境空气自测量口54进入经抽气泵40、电磁阀41、滤清器42和55先后进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47对CO、CO2、HC、O2和NO的浓度进行测量。
参见图5，由稀释风机1经稀释软管3抽入的稀释气体进入到流量计气流管道64中，形成稳定的稀释气流，稀释气流受到扰流杆66的干扰，从扰流杆66两侧交替产生两列有规则的旋涡，通过流量传感器压电晶体65将旋涡频率转换为与流量成正比的电压脉冲信号，测得瞬时实际流量，同时温度传感器71测取稀释气体的温度，压力传感器72测取稀释气体的压力，用于计算标准气体流量，氧化锆传感器69通过气流取样管67、取样气室68和气路70测取稀释气体中O2的浓度。
在本实用新型地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置实施例中，主控计算机11输出指令至司机助手仪8，并将检测结果的数据输出至打印机10。主控计算机11具有RS232串行通信接口。
下面说明检测过程参见图6-图8，主控计算机11指令底盘测功机的举升器升起，被测车辆驶上底盘测功机，落下举升器。在车辆信息录入界面录入被测车辆信息，根据被测车辆信息，确定底盘测功机的电涡流测功器的制动功率和排放限值。被测车辆以195s简易瞬态工况在底盘测功机上运行，主控计算机11实时采集测功机力矩、车速、时间、汽车尾气流量、CO、CO2、HC、NO和O2原始浓度、稀释O2浓度、环境O2浓度、发动机转速、汽车稀释尾气温度和压力等数据，最终得到各污染物的排放总质量。对各设备通讯状况，车速连续3秒超差，车速累计15秒超差，加载连续3秒超差，加载累计15秒超差，对汽油车辆CO+CO2＜6％，对其它燃料车辆CO+CO2＜4％，原始采样系统低流量，稀释集气系统低流量，稀释比过低，工况测试时间，被测车辆工作状态，被测车辆运用状况等进行实时监控。若任一监控项目不满足要求，简易瞬态工况重新置零，不采集数据，测试重新开始，直至满足195s简易瞬态工况检测要求条件。195s简易瞬态工况测试完成，显示各污染物的排放总质量，根据排放限值判断并给出检测结果为“合格”或“不合格”，并打印检测报告，NO、CO、CO2和HC的4条浓度曲线和4条质量曲线、原始O2和稀释O2浓度曲线、实际车速曲线、空燃比曲线等12条测试曲线回放和打印，升起举升器，被测车辆退出底盘测功机。
权利要求1.地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，包括主控计算机(11)和与所述主控计算机(11)分别相连的司机助手仪(8)和打印机(10)，其特征在于还包括与所述主控计算机(11)相连的底盘测功机(5)和尾气质量分析系统(14)，所述底盘测功机(5)为德国MAHA ASM BF型底盘测功机，其最大吸收功率为110kW，最高测试车速为160km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为2.7吨，驱动电机功率为2.2kW，滚筒直径为217mm；所述尾气质量分析系统(14)为美国Sensors VMAS汽车尾气质量分析系统；所述尾气质量分析系统(14)包括气体分析仪(2)、与所述气体分析仪(2)相连的流量计(13)和发动机转速计(12)；所述气体分析仪(2)具有经软管与其相连的、可延长置于被检测车尾气管中的探头；所述流量计(13)具有经稀释风机(1)与其相连的、可延长置于被测车辆尾气管附近的稀释软管(3)；所述发动机转速计(12)具有装在被测车辆发动机点火线路上的转速传感器；所述主控计算机(11)输出指令至所述司机助手仪(8)，并将检测结果的数据输出至所述打印机(10)。
2.根据权利要求1所述的地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其特征在于所述转速传感器为电磁感应式转速传感器。
3.根据权利要求1或2所述的地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其特征在于被测车辆的正前方设置有冷却风机(7)。
专利摘要地下型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置包括主控计算机、司机助手仪、打印机、底盘测功机和尾气质量分析系统。底盘测功机为德国MAHA ASM BF型底盘测功机，尾气质量分析系统为美国Sensors VMAS汽车尾气质量分析系统。尾气质量分析系统包括气体分析仪、流量计和发动机转速计。主控计算机通过司机助手仪输出指令，并将检测数据输出至打印机。该检测装置的优点在于与现有技术相比，所涵盖的测试工况更全面，测量的方法更科学，为准确检测实际工况下尾气污染物的真实情况，达到我国简易瞬态工况污染物排放检测标准的要求，提供了有效的检测装置。
文档编号G01M17/00GK2715156SQ03265938
公开日2005年8月3日 申请日期2003年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者刘昭度, 姚圣卓, 马岳峰, 齐志权, 胡剑威 申请人:北京金铠星科技有限公司