Scr消音器测试系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及柴油机测试技术领域，尤其涉及一种SCR消音器测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着国内汽车行业的快速发展，我国的能源和机动车环保问题变得更加严峻，人们的健康受到极大的威胁，国家也相继出台了日益严格的排放法规。与汽油机相比，柴油机油耗较低，对空气污染相应减少，更加有利于环保，新型柴油机排出的二氧化碳比汽油发动机要低20%，排出的一氧化碳CO、碳氢化合物HC也比较少。但是，柴油机的NOx排放和微粒排放比汽油机严重，这已成为柴油机发展的阻碍。现在仅依靠柴油发动机本身将无法满足排放标准，因此必须增加尾气处理装置。高效的柴油车尾气处理方法主要有排气再循环(Exhaust Gas Recirculat1n，EGR)方法和选择性催化还原(Selective CatalyticReduct 1n，SCR)方法。
[0003]根据我国国情，国内研究机构和主要柴油机企业达成一致意见，即当前在中国把SCR技术作为满足国IV、国V排放标准法规的主要技术路线。在SCR技术的开发过程中，SCR箱消音器声学性能及背压是SCR设计时需要考虑的重要因素，但是由于目前插入损失及背压的测试都须采用发动机台架进行，且对于不同机型所用SCR箱消音器，需要不同配置的发动机，导致测试周期长以及测试成本高。
【发明内容】
[0004]本发明的其中一个目的在于提供一种SCR消音器测试系统及方法，以解决现有技术中SCR箱消音器测试过程中需要发动机台架且需要配置不同型号发动机而引起的测试周期长与成本高的技术问题。
[0005]为实现上述发明目的，第一方面，本发明实施例提供了一种SCR消音器测试系统，包括:废气生成装置与测试装置，其中:
[0006]所述废气生成装置，用于生成模拟发动机实际排气成分与温度的废气；
[0007]所述测试装置，用于获取加入SCR消音器前后的参数变化。
[0008]可选地，所述废气生成装置包括:进气阀门、风机、控制器、消声器、流量流速传感器、温度调节阀、燃烧器、点火器、焰熄器、温度传感器和SCR消声器，其中:
[0009]所述进气阀门的输入端口连通管道进气口，输出端口连通所述风机的输入端口；所述风机的第一输出端口连通所述消声器的输入端口；所述消声器的输出端口连通所述焰熄器的输入端口；所述焰熄器的输出端口连通所述SCR消声器的输入端口 ；所述SCR消声器的输出端口连通管道排气端口；
[0010]所述流量流速传感器安装在所述消声器输出端口附近的管道侧壁上，用于将管道内气体流量与流速信息传输至所述控制器；
[0011 ]所述燃烧器安装在所述消声器与所述焰熄器之间管道的侧壁上，其输出端口伸入到该管道中，用于根据所述控制器的控制信号调节燃料的喷射量；
[0012]所述点火器安装在所述燃烧器输出端口附近管道侧壁上，用于点燃包括燃料与气体的混合气体；
[0013]所述温度传感器安装在所述焰熄器输出端口的侧壁上，用于将所测量的废气温度反馈至所述控制器；
[0014]所述温度调节阀的输入端口连通所述风机的第二输出端口，其输出端口连通所述焰熄器的输入端口，用于根据来自所述控制器的控制信号调节自身开度以使气体进入所述焰熄器实现调节废气温度。
[0015]可选地，所述测试装置包括:
[0016]所述声源的输入端口连通所述焰熄器的输出端口，其输出端口连通所述SCR消声器的输入端口，用于提供不同声音以方便测试所述SCR消声器加入前后的噪声值；
[0017]所述麦克风安装在所述管道排气端口一侧。
[0018]可选地，所述测试装置还包括第一压力传感器、第二压力传感器和压力测试仪，其中:
[0019]所述第一压力传感器的信号输出端以及所述第二压力传感器的信号输出端与所述压力测试仪的信号输入端连接；
[0020]所述第一压力传感器安装在所述SCR消声器的输入端口处的管道侧壁上，用于将所述SCR消音器加入前管道内的压力值传输到所述压力测试仪；
[0021 ]所述第二压力传感器安装在所述SCR消声器的输出端口处的管道侧壁上，用于将所述SCR消音器加入后管道内的压力值传输到所述压力测试仪。
[0022]可选地，所述废气生成装置还包括空滤器;所述空滤器的输入端口连通所述管道进气口且其输出端口连通所述进气阀门的输入端口，用于提供清洁空气。
[0023]可选地，所述废气生成装置还包括移动消声室;所述移动消声室环绕在管道排气端口处，且所述麦克风设置在所述移动消声室内部。
[0024]第二方面，本发明实施例提供了一种SCR消音器声学测试方法，基于上文所述的SCR消音器测试系统实现，该方法包括:
[0025]获取流量流速传感器采集的流量与流速信号以及温度调节阀采集废气的温度信号；
[0026]根据所述气体流量与流速信号与所述温度信号调节所述进气阀门的开度以调节进入所述风机的气体;同时调节所述燃烧器(8)喷射到管道中的燃料量；
[0027]调节所述温度调节阀的开度使所述风机内气体进入所述焰熄器以调节废气的温度；
[0028]调节所述声源以提供不同声音；
[0029]采集所述SCR消声器加入前与加入后所述管道排气端口的噪声值以获取所述SCR消声器加入前后的插入损失。
[0030]可选地，所述调节所述温度调节阀的开度使所述风机内气体进入所述焰熄器以调节废气的温度的步骤中，采用第二PID方法调节所述进气阀门的开度。
[0031]可选地，所述调节所述温度调节阀的开度使所述风机内气体进入所述焰熄器以调节废气的温度的步骤中，采用第二PID方法调节所述温度调节阀的开度。
[0032]可选地，本发明实施例提供的SCR消音器声学测试方法还包括:
[0033]采集所述SCR消声器输入端口处的压力值及其输出端口处的压力值；
[0034]计算所述SCR消声器输出端口与输入端口之间的压力差，从而获取所述SCR消声器的背压值。
[0035]本发明实施例通过控制进入管道气体的流量与流速以及温度，从而保证管道排气端口与发动机排气一致，保证测试结果的精确性。本发明实施例提供的系统无需要发动机，对于不同测试机型，只需根据发动机外特性曲线参数调节相应的系统参数，不需要占用发动机台架资源，可以节省台架资源。
【附图说明】
[0036]通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中:
[0037]图1是本发明实施例提供的一种SCR消音器测试系统结构连接示意图；
[0038]图2是本发明实施例提供的一种SCR消音器声学测试方法流程示意图；
[0039]附图标记说明:
[0040]1、空滤器;2、进气阀门；3、风机;4、控制器;5、消声器;6、流量流速传感器;7、温度调节阀；8、燃烧器;9、点火器；10、焰熄器；11、温度传感器；12、声源；13、第一压力传感器、13 ’、第二压力传感器;14、压力测试仪;15、SCR消声器;16、麦克风。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0042]本发明实施例提供了一种SCR消音器测试系统，包括:废气生成装置与测试装置，其中:
[0043]废气生成装置，用于生成模拟发动机实际排气成分与温度的废气；
[0044]测试装置，用于获取加入SCR消音器前后的参数变化。
[0045]如图1所示，作为本发明提供的废气生成装置一种具体示例。该废气生成装置包括:进气阀门2、风机3、控制器4、消声器5、流量流速传感器6、温度调节阀7、燃烧器8、点火器9、焰熄器1、温度传感器11和SCR消声器15，其中:
[0046]该进气阀门2的输入端口连通管道进气口，其输出端口连通风机3的输入端口；风机3的第一输出端口连通消声器5的输入端口 ；消声器5的输出端口连通焰媳器10的输入端口 ；焰熄器1的输出端口连通SCR消声器15的输入端口 ； SCR消声器15的输出端口连通管道排气端口；
[0047]流量流速传感器6安装在消声器5输出端口附近的管道侧壁上，用于将管道内气体流量与流速信息传输至控制器4;
[0048]燃烧器8安装在所述消声器5与焰熄器10之间管道的侧壁上，其输出端口伸入到该管道中，用于根据控制器4的控制信号调节燃料的喷射量；
[0049]点火器9安装在燃烧器8输出端口附近管道侧壁上，用于在接收到控制器4的控制信号时将所喷射的燃料点燃；
[0050]温度传感器11安装在焰熄器10输出端口的侧壁上，用于将所测量的废气温度反馈至控制器4;
[0051]温度调节阀7的输入端口连通风机3的第二输出端口，其输出端口连通焰熄器10的输入端口，用于根据来自控制器4的控制信号调节自身开度以实现调节废气温度。
[0052]如图1所示，作为本发明提供的测试装置一种具体示例。该测试装置包括声源12和麦克风16，其中:
[0053 ] 声源12的输入端口连通焰熄器1的输出端口，其输出端口连通SCR消声器15的输入端口，用于提供不同声音以方便测试SCR消声器15加入前后的噪声值；
[0054]麦克风16安装在管道排气端口一侧。
[0055]本发明实施例提供的SCR消音器测试系统的工作原理如下:
[0056]流量流速传感器6采集管道内气体的流量与流速并将该流量与流速信号传输给控制器4，温度传感器11采集管道内废气的温度并将该温度信号传输给控制器4。该控制器4获取发动机的废气参数，并根据上述流量与流速信号、温度信号以及上述发动机的废气参数计算管道内所需气体的流量与流速、和喷射到管道中的燃料量。
[0057]该控制器4根据管道内所需气体的流量与流速调节进气阀门2的开度以调节进入所述风机3的气体。可选地，本发明采用第一 PID方法对上述进气阀门2进行调节。上体气体进入管道内进入风机3，经过该风机3的加压与加速后经过输出端口进入消声器5，消声器5对上述加压加速后降低噪声。流量流速传感器6实时反馈管道中的流量与流速信号至控制器4。同时，控制器4根据上述燃料量调节燃烧器8的喷射速度，使例如燃油或者