专利名称：汽油车简易瞬态工况尾气检测装置及其检测方法
技术领域：
本发明涉及测量装置及测量方法，具体涉及一种汽油车简易瞬态工况尾气检测装置及其检测方法。
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汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，它是一项技术空白。
发明内容
本发明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的真实排放情况，提供一种汽油车简易瞬态工况尾气检测装置。
本发明的另一目的在于提供上述装置应用的一种汽油车简易瞬态工况尾气检测的方法。
为达到上述目的，本发明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公司ASM AF型底盘测功机，地上型安装，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，滚简直径为217mm；尾气质量分析系统为美国Sensors公司VMAS汽车尾气质量分析系统，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辆尾气管中的探头；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管口的稀释软管；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；主控计算机存储有简易瞬态工况尾气检测的操作序列，该操作序列通过司机助手仪输出指令，执行简易瞬态工况下尾气检测步骤，并将检测数据输出至打印机。
本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中底盘测功机替换为德国MAHA公司ASM BF型底盘测功机，地下型安装，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。
本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中底盘测功机替换为德国MAHA公司ASM P型底盘测功机，地下型安装，最大吸收功率为200kW，最高测试车速为200km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为2.7吨，驱动电机功率为2.5kW，滚筒直径为217mm。
本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中底盘测功机替换为德国MAHA公司ASM P Plus型底盘测功机，地下型安装，最大吸收功率为200kW，最高测试车速为200km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为5.5吨，驱动电机带有变频调速装置，功率为2.5kW，滚筒直径为217mm。
本发明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。
本发明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。
本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中主控计算机具有基于微软视窗平台的全简体中文操作控制软件和RS232串行通信接口。
为达到前述目的，本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测方法，通过含有主控计算机、与所述主控计算机分别相连的司机助手仪、底盘测功机和尾气质量分析系统的检测装置进行尾气检测，所述主控计算机存储有简易瞬态工况尾气检测的操作序列，该操作序列通过所述司机助手仪输出指令，执行如下的简易瞬态工况尾气检测步骤
1)启动，进行系统设置，包括设备串行端口设置、服务器设置、设备认证编号设置、可更改参数表设置；2)系统自检，包括底盘测功机自检和尾气质量分析系统自检；3)系统标定，判断设备标定周期是否已到，如果已到，则进行系统标定，包括底盘测功机和尾气质量分析系统标定；4)根据被测车辆的参数信息，确定底盘测功机的加载功率和该被测车辆的标准排放限值；5)对该被测车辆进行195s简易瞬态工况检测，包括如下步骤a.主控计算机实时采集每秒车速、测功机力矩、发动机转速、CO、CO2、HC、NO和O2原始浓度、稀释O2浓度、稀释尾气流量、温度和压力数据；b.对测功机进行加载，实时监控各设备通讯状况、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、稀释比过低情况，若任一监控项目不满足要求，测试重新开始，直至满足195秒简易瞬态工况检测要求条件；c.根据环境气象参数，计算稀释修正系数DCF和湿度修正系数Kh，进行对CO、HC、NO原始测量浓度的修正计算和空燃比计算、对稀释尾气流量的标准流量修正计算，通过计算稀释比，获得原始尾气流量，从而计算出每秒CO、HC、NO、CO2的质量排放结果；d.在195秒简易瞬态工况全部完成后，计算整个工况下CO、HC、NO、CO2的质量排放结果，并进行数据存储；6)显示和打印该被测车辆检测结果的数据报告a.显示各污染物的排放总质量；b.根据排放限值判断检测结果为“合格”或“不合格”并打印检测报告；c.显示、回放和打印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。
本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的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的真实排放情况，达到我国简易瞬态工况污染物排放检测标准的要求，提供了有效的检测方法和检测装置。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明地上型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的结构示意图；图2为本发明地下型、轻型、中型汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的结构示意图；
图3为德国MAHA ASM公司AF型底盘测功机的剖面图；图4为德国MAHA ASM公司AF型底盘测功机的俯视图；图5为德国MAHA ASM公司BF型、P型底盘测功机的剖面图；图6为德国MAHA ASM公司BF型、P型底盘测功机的俯视图；图7为德国MAHA ASM公司P Plus型底盘测功机的剖面图；图8为德国MAHA ASM公司P Plus型底盘测功机的俯视图；图9为美国Sensors公司VMAS系统中气体分析仪的气路图；图10为美国Sensors公司VMAS系统中流量计的结构原理图；图11为检测装置计算机主流程控制流程图；图12为检测装置底盘测功机自检计算机控制流程图；图13为检测装置VMAS尾气检测设备自检计算机控制流程图一；图14为检测装置VMAS尾气检测设备自检计算机控制流程图二；图15为检测装置VMAS尾气检测设备自检计算机控制流程图三；图16为检测装置底盘测功机标定计算机控制流程图一；图17为检测装置底盘测功机标定计算机控制流程图二；图18为检测装置底盘测功机标定计算机控制流程图三；图19为检测装置底盘测功机标定计算机控制流程图四；图20为检测装置VMAS尾气检测设备标定计算机控制流程图一；图21为检测装置VMAS尾气检测设备标定计算机控制流程图二；图22为检测装置195秒简易瞬态工况测试计算机控制流程图一；图23为检测装置195秒简易瞬态工况测试计算机控制流程图二。
具体实施例方式
下面以实施例对本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的技术方案和检测方法做详细说明。
为了方便起见，对附图的标记先列出如下在图1-图10中，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系列底盘测功机，6.跳板，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；在图8中，321.变频调速器。
参见图1和图2，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公司ASM系列底盘测功机。尾气质量分析系统14为美国Sensors公司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辆尾气管中的探头。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12为电磁感应式转速传感器。
在本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的第一个实施例中，参见图3-图4，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。
德国MAHA公司ASM系列底盘测功机采用AF型，地上型安装，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。
参见图9，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10，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。
在检测装置的实施例中，主控计算机11存储有简易瞬态工况尾气检测的操作序列，该操作序列通过司机助手仪8输出指令，执行简易瞬态工况下尾气检测步骤，并将检测结果的数据输出至打印机10。主控计算机11具有基于微软视窗平台的全简体中文操作系统和RS232串行通信接口。
下面重点以软件执行的操作序列来说明装置的检测过程参见图11，主控计算机11按照存储的尾气检测操作序列的步骤，在设置了设备串行端口、服务器、设备认证编号和可更改参数表(步骤1)后，首先对底盘测功机5和尾气质量分析系统14分别进行系统自检(步骤2)，并根据需要对底盘测功机5和尾气质量分析系统14进行标定(步骤3)，然后根据录入被测车辆信息，确定底盘测功机5的电涡流测功器的加载功率和车辆的标准排放限值(步骤4)。被测车辆以195s简易瞬态工况在底盘测功机上运行(步骤5)，工况检测顺利完成后，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(步骤6)。之后，被测车辆退出底盘测功机5，或进行下一辆车排放检测，或关闭检测系统。
其中，底盘测功机自检包括如下步骤a.串口通讯检测；b.举升器升降动作检测；c.电动机驱动滚筒转动测试；d.转速传感器速度检测。
参见图12，在确定通讯系统正常工作(步骤a)后，驱动底盘测功机5的举升器19产生升降动作(步骤b)，启动驱动电动机17带动左主滚筒16、右主滚筒20旋转(步骤c)，同时测试转速传感器28的转速数据(步骤d)。
VMAS尾气检测系统自检包括如下步骤a.串口通讯检测；b.预热检测；c.泄漏检测；d.CO、CO2、HC、NO和O2调零；e.O2量程标定；f.环境背景空气测量和HC残留量测量；g.流量计流量检测；h.氧化锆传感器环境O2测试。
参见图13～图15，在确定通讯系统正常工作(步骤a)后，检测设备预热情况直至五气体分析仪2充分预热(步骤b)，提示操作员封闭取样系统连接于汽车尾气管的采样探头入口后，开启抽气泵40工作30秒后再停止30秒，计算机11检测真空压力开关38状态数据，如果保持真空状态，说明气体采样通道无泄漏现象可以继续工作，否则停止继续检测(步骤c)，计算机11开启零气标定端口53经二位三通电磁阀57、二位三通电磁阀56、二位三通电磁阀59、抽气泵40、二位三通电磁阀41进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47的通道，接入瓶装标准零气体进行CO、CO2、HC、NO、O2调零(步骤d)，调零结束后，计算机11提示操作员撤走零气瓶，接入瓶装标准O2或新鲜空气进行O2量程标定(步骤e)，标定结束后，计算机11开启样气入口33经气水分离器63、冷凝器61、二位三通电磁阀59、抽气泵40、二位三通电磁阀41进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47的通道，测量经采样探头的环境空气中HC、CO和NO的浓度值是否超标，如果任何一项指标超标则系统停止继续检测，然后计算机11开启环境空气端口54经二位三通电磁阀56、二位三通电磁阀59、抽气泵40、二位三通电磁阀41进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47的通道，测量不经采样探头的环境空气中HC的浓度值，计算前面经采样探头的环境空气HC值和该HC值的差，如果差值超标则系统停止继续检测(步骤f)，接下来计算机11通过流量传感器65和氧化锆传感器69连续采集10秒的流经气流管道64的气体流量和环境O2数据，计算平均值，判断气体流量和环境O2值是否在规定误差范围内(步骤g、h)，如果不正确则停止继续检测。
在判断设备是否已到标定周期后，如果已到，则进行系统标定，底盘测功机5的标定包括如下步骤a.压力传感器标定；b.转速传感器标定；c.空载滑行阻力检测；d.加载滑行测试；e.变载荷滑行测试。
参见图16～图19，标定内容包括压力传感器标定(步骤a)、转速传感器标定(步骤b)以及空载滑行阻力检测(步骤c)、加载滑行测试(步骤d)和变载荷滑行测试(步骤e)等5部分。力传感器标定采用砝码、杠杆机构，计算机11指导操作员依次进行调零、粗标定和精标定，并控制底盘测功机5进行标定补偿调节，转速传感器标定采用标准转速表，计算机11提示驾驶员将被测车辆9加速到所设置的指定车速后，保持油门不变，当车速稳定后，提示操作员输入标准转速计的标准转速，计算机11将测量的转鼓转速和标准转速对比后，判定转速标定是否通过，空载滑行阻力检测时，计算机11将底盘测功机5加速到60km/h后，开始滑行试验，分别测量了55km/h～45km/h、48km/h～32km/h、35km/h～29km/h、32km/h～16km/h、19km/h～13km/h的滑行时间，计算出对应底盘测功机5的寄生功率值，加载滑行测试时，计算机11按照操作员设定的转速范围将底盘测功机5加速到一定速度后，开始滑行试验，滑行时计算机11根据操作员设定的功率进行加载，同时测量底盘测功机5的滑行时间，通过与理论计算的目标时间比较，计算出误差率，如果误差率小于7％，加载滑行测试通过，否则试验失败，变载荷滑行测试时，计算机11先将底盘测功机5加速到所设置的车速后，然后自动进行变负荷滑行试验，分别测量和计算了80.5km/h～8.0km/h、72.4km/h～16.1km/h、61.1km/h～43.4km/h的理论目标时间和滑行时间，计算出误差率，判定检测是否通过。
VMAS尾气检测系统标定包括如下步骤a.O2量程标定；b.CO、CO2、HC、NO高量程标定；c.CO、CO2、HC、NO低量程标定；d.氧化锆传感器环境O2测试。
参见图20～图21，标定内容包括O2传感器单点标定(步骤a)、CO、CO2、HC、NO传感器的高量程标定和低量程标定(步骤b、c)、氧化锆传感器标定(步骤d)。O2传感器单点标定时，计算机11开启零气标定端口53经二位三通电磁阀57、二位三通电磁阀56、二位三通电磁阀59、抽气泵40、二位三通电磁阀41进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47的通道，零气标定端口53接入新鲜空气或瓶装标准O2，启动O2量程标定程序进行标定，CO、CO2、HC、NO传感器的高量程标定时，计算机11开启高标定端口51经二位三通电磁阀58、二位三通电磁阀57、二位三通电磁阀56、二位三通电磁阀59、抽气泵40、二位三通电磁阀41进入CO、CO2和HC传感器59、O2传感器43和NO传感器47的通道，高标定端口51接入瓶装标准高标CO、CO2、HC、NO气体，计算机11启动高标标定程序进行标定，CO、CO2、HC、NO传感器的低量程标定时，计算机11开启低标定端口52经二位三通电磁阀58、二位三通电磁阀57、二位三通电磁阀56、二位三通电磁阀59、抽气泵40、二位三通电磁阀41进入CO、CO2和HC传感器50、O2传感器43和NO传感器47的通道，低标定端口52接入瓶装标准低标CO、CO2、HC、NO气体，计算机11启动低标标定程序进行标定，氧化锆传感器标定时，稀释风机1处于工作状态，新鲜空气被吸入气流管道64，气流稳定后，计算机11启动氧化锆标定程序进行标定。
根据被测车辆的参数信息，确定底盘测功机的加载功率和车辆的标准排放限值后，进行195s简易瞬态工况检测。参见图22～图23，主控计算机11通过司机助手仪8以滚动图片方式显示试验工况曲线(步骤a)，主控计算机11实时采集每秒车速、测功机力矩、发动机转速、CO、CO2、HC、NO和O2原始浓度、稀释O2浓度、稀释尾气流量、温度和压力数据并对测功机进行加载(步骤b)，同时主控计算机11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、稀释比过低情况进行实时监控，若任一监控项目不满足要求，简易瞬态工况测试重新开始，直至满足195秒简易瞬态工况检测要求条件(步骤c)，根据环境气象参数，计算稀释修正系数DCF和湿度修正系数Kh，进而对CO、HC、NO原始测量浓度的修正计算和空燃比计算，接下来对稀释尾气流量作标准流量修正计算，通过计算稀释比，得到原始尾气流量结果，从而计算出每秒CO、HC、NO、CO2的质量排放结果(步骤d)，195秒简易瞬态工况全部完成后，可计算出整个工况下CO、HC、NO、CO2的质量排放结果，并进行数据存储(步骤e)。
在本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的第二个实施例中，参见图5～图6，采用德国MAHA公司ASM BF型底盘测功机，地下型安装，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。
在本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的第三个实施例中，参见图5～图6，采用德国MAHA公司ASM P型底盘测功机，地下型安装，最大吸收功率为200kW，最高测试车速为200km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为2.7吨，驱动电机功率为2.5kW，滚筒直径为217mm。
在本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的第四个实施例中，参见图7～图8，采用德国MAHA公司ASM P Plus型底盘测功机，地下型安装，最大吸收功率为200kW，最高测试车速为200km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为5.5吨，驱动电机带有变频调速装置，功率为2.5kW，滚筒直径为217mm。
本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置的第二至第四实施例，检测装置的工作方式是相同的，不再赘述。
权利要求
1.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公司ASM AF型底盘测功机，地上型安装，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公司VMAS汽车尾气质量分析系统，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辆(9)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(9)尾气管管口的稀释软管(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)存储有简易瞬态工况尾气检测的操作序列，该操作序列通过所述司机助手仪(8)输出指令，在不同简易瞬态工况下执行若干尾气检测步骤，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所述的汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中所述底盘测功机(5)替换为德国MAHA ASM BF型底盘测功机，地下型安装，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。
3.根据权利要求1所述的汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中所述底盘测功机(5)替换为德国MAHA ASM P型底盘测功机，地下型安装，最大吸收功率为200kW，最高测试车速为200km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为2.7吨，驱动电机功率为2.5kW，滚筒直径为217mm。
4.根据权利要求1所述的汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中所述底盘测功机(5)替换为德国MAHA ASM P Plus型底盘测功机，地下型安装，最大吸收功率为200kW，最高测试车速为200km/h，机械转动惯量为907kg，测试轴重为5.5吨，驱动电机带有变频调速装置，功率为2.5kW，滚筒直径为217mm。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中所述转速传感器为电磁感应式转速传感器。
6.根据权利要求5所述的汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中所述被测车辆的正前方设置有冷却风机(7)。
7.根据权利要求6所述的汽油车简易瞬态工况尾气检测装置，其中所述主控计算机(11)具有基于微软视窗平台的全简体中文操作控制软件和RS232串行通信接口。
8.汽油车简易瞬态工况尾气检测的方法，其特征在于该方法通过含有主控计算机、与所述主控计算机分别相连的司机助手仪、德国MAHA公司ASM系列底盘测功机和美国Sensors公司VMAS尾气质量分析系统的检测装置进行尾气检测，所述主控计算机存储有简易瞬态工况尾气检测的操作序列，该操作序列通过所述司机助手仪输出指令，执行如下的简易瞬态工况尾气检测步骤；1)启动，进行系统设置，包括设备串行端口设置、服务器设置、设备认证编号设置、可更改参数表设置；2)系统自检，包括所述底盘测功机自检和所述VMAS汽车尾气质量分析系统自检；3)系统标定，判断设备标定周期是否已到，如果已到，则进行系统标定，包括所述底盘测功机标定和所述VMAS汽车尾气质量分析系统标定；4)根据被测车辆的参数信息，确定所述底盘测功机的加载功率和该被测车辆的标准排放限值；5)对该被测车辆进行195s简易瞬态工况检测，包括如下步骤a.工况曲线及公差带曲线的确定；b.对测功机进行加载，主控计算机实时采集每秒车速、测功机力矩、发动机转速、CO、CO2、HC、NO和O2原始浓度、稀释O2浓度、稀释尾气流量、温度和压力数据；c.实时监控各设备通讯状况、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、稀释比过低情况，若任一监控项目不满足要求，测试重新开始，直至满足195秒简易瞬态工况检测要求条件；d.根据环境气象参数，计算稀释修正系数DCF和湿度修正系数Kh，进行对CO、HC、NO原始测量浓度的修正计算和空燃比计算、对稀释尾气流量的标准流量修正计算，通过计算稀释比，获得原始尾气流量，从而计算出每秒CO、HC、NO、CO2的质量排放结果；e.在195秒简易瞬态工况全部完成后，计算整个工况下CO、HC、NO、CO2的质量排放结果，并进行数据存储；6)显示和打印该被测车辆检测结果的数据报告a.显示各污染物的排放总质量；b.根据排放限值判断检测结果为“合格”或“不合格”并打印检测报告；c.显示、回放和打印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。
全文摘要
本发明公开了汽油车简易瞬态工况尾气检测装置及其检测方法。该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，采用德国MAHA公司ASM系列底盘测功机和美国Sensors公司VMAS汽车尾气质量分析系统，该系统包括气体分析仪、流量计和发动机转速计。主控计算机存储有尾气检测的操作序列，指令司机助手仪，执行简易瞬态工况下尾气检测步骤，并将检测结果数据输出至打印机。本发明汽油车简易瞬态工况尾气检测装置所涵盖的测试工况更全面，测量方法更科学，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和方法。
文档编号G01M15/00GK1588087SQ200410070850
公开日2005年3月2日 申请日期2004年7月23日 优先权日2004年7月23日
发明者姚圣卓, 刘昭度, 胡剑威, 齐志权, 林静涛 申请人:北京金铠星科技有限公司