发动机EGR分布均匀性检测方法、装置、采样模块及分析设备与流程

本发明涉及发动机，具体涉及发动机egr分布均匀性检测方法、装置、采样模块及分析设备。

背景技术：

1、为满足日益严苛的油耗、排放法规要求，废气再循环技术(egr)已经在发动机上得到了广泛应用。废气再循环技术(egr)，即将发动机排出的部分废气送回至进气歧管与新鲜空气混合再次进入汽缸进行燃烧。主要通过是降低发动机的燃烧温度，降低燃油消耗和有害物质的生成，从而达到发动机节能、减排的要求。

2、众所周知，egr技术可以起到降低油耗的作用，传统研究都集中于发动机总体egr率的计算和控制，但是，发动机每个缸内的燃烧情况不同，引入每个缸的egr占比，直接影响到每个缸的燃烧稳定性，进而影响到油耗和排放。近些年对发动机egr技术方面的研究很多，相关专利也有不少。但是多数专利内容集中在egr产生机理、egr的引入方法及egr可变技术等，没有与发动机气缸内各缸egr分布均匀性研究方面相关的专利。例如，专利申请号为201510188412.7的方案设计了一种实现大egr率的低压egr引入装置及低压egr引入方法；申请号为201980098473.0的方案设计了egr系统的实际egr率的推定方法以及egr系统，主要用于在车辆减速时从执行egr转换为不执行egr时，控制器对当前的egr率的暂定值即暂定egr率rp进行计算；申请号为201922409096.8的方案设计了一种实现可变egr冷却效率的egr系统，包括ecu，发动机进气管、发动机出气管、通过管路依次连接在发动机出气管与发动机进气管之间的egr冷却器，egr冷后温度传感器，egr阀，egr混合器，所述egr冷却器上设置有可变冷却装置。

3、现有技术中没有关于egr各缸均匀性测量方面的专利研究。鉴于发动机各缸egr分布均匀性对燃烧性能的重要性，迫切需要开发一种可以量化的精确分析各缸egr分布均匀性的方法和装置，该种方法和装置将对于提高发动机本身的经济性和动力性具有深远的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供发动机egr分布均匀性检测方法、装置、采样模块及分析设备，以解决现有技术中没有对egr各缸均匀性进行检测和评价的问题；

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供一种发动机缸体egr分布均匀性的检测方法，应用于分析设备,所述分析设备包括采样模块，所述方法包括：

4、在多个待测转速中的每个待测转速所对应的不同负荷下，通过所述采集模块采集发动机的缸体的进气歧管出口处的进气样本以及所述缸体的排气管处的出气样本；

5、基于所述进气样本和所述出气样本确定在每个所述待测转速所对应的不同负荷下的egr率；

6、基于所述egr率创建常用工况egr率map，其中，所述常用工况egr率map记录有egr率、待测转速和所述发动机的负荷；

7、基于所述常用工况egr率map获取所述发动机的最大负荷工况和最大egr率工况，以使所述发动机分别以所述最大负荷工况、所述最大egr率工况运行；

8、分别获取在所述最大负荷工况、所述最大egr率工况下所述发动机对应的特征参数；

9、根据所特征参数，确定表征所述缸体egr分布均匀性的评价结果。

10、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，在对发动机执行最大负荷工况和最大egr率工况前，还包括：在预热转速和预热负荷下，对发动机进行预热。

11、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，在基于所述egr率创建常用工况egr率map之前，所述方法还包括：

12、重复执行步骤在多个待测转速中的每个待测转速所对应的不同负荷下，通过所述采集模块采集发动机的缸体的进气歧管出口处的进气样本以及所述缸体的排气管处的出气样本，以及步骤基于所述进气样本和所述出气样本确定在每个所述待测转速所对应的不同负荷下的egr率，直至重复执行的次数达到指定次数。

13、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述特征参数包括性能数据、燃烧数据和egr率数据；

14、根据所特征参数，确定表征所述缸体egr分布均匀性的评价结果，包括：

15、将所述性能数据、所述燃烧数据和所述egr率数据进行对比，基于对比结果制定评价结果。

16、结合第一方面，在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：

17、基于所述评价结果对所述发动机的当前egr率进行调节。

18、第二方面，本技术提供一种发动机缸体egr分布均匀性的检测装置，应用于分析设备,所述分析设备包括采样模块，所述装置包括：

19、第一采集单元，在多个待测转速中的每个待测转速所对应的不同负荷下，通过所述采集模块采集发动机的缸体的进气歧管出口处的进气样本以及所述缸体的排气管处的出气样本；

20、处理单元，基于所述进气样本和所述出气样本确定在每个所述待测转速所对应的不同负荷下的egr率；

21、第二采集单元，基于所述egr率创建常用工况egr率map，其中，所述常用工况egr率map记录有egr率、待测转速和所述发动机的负荷；

22、执行单元，基于所述常用工况egr率map获取所述发动机的最大负荷工况和最大egr率工况，以使所述发动机分别以所述最大负荷工况、所述最大egr率工况运行；

23、第三采集单元，分别获取在所述最大负荷工况、所述最大egr率工况下所述发动机对应的特征参数；

24、分析单元，根据所特征参数，确定表征所述缸体egr分布均匀性的评价结果。

25、第三方面，本技术提供一种应用于如上所述发动机缸体egr分布均匀性的检测方法的采样模块，其特征在于，包括依次连接的采样头、采样管和顶盖，所述采样头、采样管和顶盖内部连通，所述采样管内设置有分离管，所述采样管内靠近所述顶盖处设置有过滤组件，所述顶盖上设置有出气管，所述出气管一端与所述顶盖内部连通，另一端连通至分析设备，所述采样管和所述分离管之间设置有冷凝组件。

26、结合第三方面，在一些可选的实施方式中，所述过滤组件包括过滤块，所述过滤块包括吸水介质和设置在所述吸水介质上的透气孔。

27、结合第三方面，在一些可选的实施方式中，所述冷凝组件包括冷凝腔和溢气孔，所述冷凝腔设置在所述采样管和所述分离管之间，所述溢气孔设置在所述分离管侧壁上，用于将所述采样管内部和所述冷凝腔连通。

28、结合第三方面，在一些可选的实施方式中，所述采样头周侧活动设置有限位环，所述限位环用于调节所述采样头的布置深度。

29、结合第三方面，在一些可选的实施方式中，所述限位环周侧设置有第一刻度和第二刻度，所述第一刻度和所述第二刻度沿所述限位环轴向设置，所述第一刻度和第二刻度用于将采样头的末端调整至正对气流的方向。

30、第四方面，本技术提供一种分析设备，所述分析设备包括采样模块、相互耦合的处理器及存储器，所述存储器内存储计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述服务器执行如上所述的方法。

31、本发明的有益效果：

32、1.本发明提设计不同的egr率测试工况，通过这些工况的运行，能够充分验证稳态和瞬态不同工况的egr率。在项目开发前期就能够验证egr系统是否满足发动机燃烧性能设计要求，能够提前发现设计及产品缺陷并及时整改保证项目开发进度。

33、2.本发明可以方便快捷的采集并计算发动机各缸egr分配情况并进行评估，实现了发动机各缸egr率的量化测量和评价；

34、3.本发明可以适用于不同型号发动机，兼容性强；

35、4.本发明可以通过实时监测各支管中的egr分配比例，评估出发动机各缸燃烧情况。然后，可以通过调节每个缸egr的比例来精确调节各缸的燃烧指标参数，通过优化每个缸的燃烧参数来改善发动机的整体燃烧性能，从而提出相应的改善方案；

36、5.本发明中设计了egr取气机构及分级除水机构，能够快捷、高效的收集egr混合气并去除egr混合气中的水分，确保了检测设备元器件的安全。