一种催化单元DPF性能快速评价的辅助设备和运行方法与流程

本发明涉及发动机催化器性能评估，尤其涉及一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备和运行方法。

背景技术：

1、近年来，随着社会经济的快速发展和道路交通的日益发达，各式各样的汽车渗入了人们的日常生活。虽然汽车给人们带来了便利，但同时也给生态环境带来了污染。如，汽车尾气排放污染物主要包括co、thc、nox、颗粒物等，为限制汽车尾气对生态环境造成的污染，对排放要求进行了要求和限制；后处理技术路线设计了包括柴油氧化性催化剂（doc）、柴油颗粒捕集器催化剂（dpf）、选择性催化剂（scr）、选择性催化还原捕集器(scrf)等来对发动机产生的尾气进行处理，而催化单元主要是由蜂窝陶瓷载体和催化涂层组成。为了满足更为严格的排放标准，柴油车dpf催化单元的性能控制需要更进一步的提升车辆的使用寿命以及车辆尾气的排放满足要求，防止因dpf性能下降导致背压增大进而增加油耗或堵塞排气管路造成车辆故障。

2、在柴油车后处理开发过程中，主机厂明确提出对dpf性能进行严格考核，dpf性能考核分为两项内容：

3、考核一：dpf被动再生性能，指发动机在某特定工况下运行一段时间后测量dpf中的碳烟累计消耗量。

4、考核二：dpf主动再生性能，指发动机进入主动再生工况doc出口温度为600℃运行一段时间后测量dpf中的碳烟累计消耗量。

5、两种考核内容中存在一个共同点，判定dpf性能好坏都是通过计算碳烟就消耗量，但这里会涉及到试验开始前dpf的碳烟加载过程。由于发动机原始尾气中的碳烟排放较小，累碳时间较长，需要一种碳烟加载辅助设备将发动机原始尾气中的碳烟浓度提高，从而减少dpf碳烟加载时间，提高试验效率节约试验成本。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本发明提出了一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备和运行方法，调整发动机原排的碳烟浓度，使柴油车dpf性能验证效率大大提高，具体技术方案如下。

2、第一方面，一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，包括发动机催化单元主体以及设置于主体上的辅助评价设备，所述辅助评价设备设置于发动机催化单元主体的三通进气管的其中一个管口以及排气连接管管口之间，并与各管口相连接；所述三通进气管的一个管口连接进气口，另一个管口连接至发动机，发动机另一端通过发动机排气总管连接至dpf催化器。

3、进一步，所述发动机排气总管靠近发动机一端设置有烟度分析仪。

4、进一步，所述辅助评价设备管口中央设置气液交换散热器，气液交换散热器通过不锈钢编制软管二连接三通进气管管口，通过不锈钢编制软管一连接排气连接管管口，不锈钢编制软管一与排气连接管管口连接处还设置有节流锥盖。

5、进一步，所述不锈钢编制软管二连接三通进气管管口一端还设置有气流调节阀。

6、进一步，所述气液交换散热器上分别设置有进水管和出水管。

7、进一步，所述dpf催化器外部还设置有dpf封装壳体，dpf催化器与发动机排气总管连接端设置有前锥盖，前锥盖与发动机排气总管连接处还设置有排气管连接卡箍。

8、进一步，所述dpf催化器与排气连接管连接端还设置有后锥盖。

9、另一方面，一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备运行方法，基于所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备实现，包括以下步骤：

10、连接发动机催化单元主体和辅助评价设备，设定发动机工况转速和扭矩，运行发动机产生大量燃烧后的废气，并将废气排出；

11、将节流锥盖安装在排气管最末端，在节流锥盖的作用下，排气管路内部产生一定的排气压力；

12、在排气压力的作用下，发动机燃烧后的废气通过不锈钢编制软管一流经气液交换散热器进行冷却，冷却后的废气再通过不锈钢编制软管二流经气流调节阀流入三通进气管中，再次进入发动机中进行燃烧；

13、气液交换散热器上的进水管出水管分别连接循环水路中，通过水的流动带走热量；

14、调整气流调节阀控制废气进入三通进气管中的废气量，废气引入三通进气管中降低三通进气管中的氧含量，使发动机在缺氧条件下燃烧产生碳烟。

15、进一步，还包括：在发动机排气总管中安装烟度分析仪，测试当前排气管中的碳烟浓度，根据不同碳烟度需要调整气流调节阀控制气流大小，达到需要的原排碳烟浓度，快速完成dpf试验。

16、本发明的有益效果：本发明提出了一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备和运行方法，在不改变发动机正常工作模式的情况下，调整发动机原排的碳烟浓度，使柴油车dpf性能验证效率大大提高，能够为行业内柴油车dpf催化单元验证提供可靠有效的辅助设备；通过利用dpf过滤后的尾气进行再利用，整个废气再循环系统不会因碳烟造成污染，系统可靠性较高，并且本发明结构简单，安装方便，可靠性高。

技术特征：

1.一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，其特征在于，包括发动机催化单元主体以及设置于主体上的辅助评价设备，所述辅助评价设备设置于发动机催化单元主体的三通进气管（1）的其中一个管口以及排气连接管（9）管口之间，并与各管口相连接；所述三通进气管（1）的一个管口连接进气口，另一个管口连接至发动机（2），发动机（2）另一端通过发动机排气总管（3）连接至dpf催化器（6）。

2.据权利要求1所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，其特征在于，所述发动机排气总管（3）靠近发动机（2）一端设置有烟度分析仪（11）。

3.根据权利要求1所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，其特征在于，所述辅助评价设备管口中央设置气液交换散热器（13），气液交换散热器（13）通过不锈钢编制软管二（16）连接三通进气管（1）管口，通过不锈钢编制软管一（12）连接排气连接管（9）管口，不锈钢编制软管一（12）与排气连接管（9）管口连接处还设置有节流锥盖（10）。

4.根据权利要求3所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，其特征在于，所述不锈钢编制软管二（16）连接三通进气管（1）管口一端还设置有气流调节阀（17）。

5.根据权利要求3所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，其特征在于，所述气液交换散热器（13）上分别设置有进水管（14）和出水管（15）。

6.根据权利要求1所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，其特征在于，所述dpf催化器（6）外部还设置有dpf封装壳体（7），dpf催化器（6）与发动机排气总管（3）连接端设置有前锥盖（5），前锥盖（5）与发动机排气总管（3）连接处还设置有排气管连接卡箍（4）。

7.根据权利要求6所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备，其特征在于，所述dpf催化器（6）与排气连接管（9）连接端还设置有后锥盖（8）。

8.一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备运行方法，基于权利要求1~7任意一项所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备实现，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种催化单元dpf性能快速评价的辅助设备运行方法，其特征在于，还包括：在发动机排气总管（3）中安装烟度分析仪（11），测试当前排气管中的碳烟浓度，根据不同碳烟度需要调整气流调节阀（17）控制气流大小，达到需要的原排碳烟浓度，快速完成dpf试验。

技术总结本发明公开了一种催化单元DPF性能快速评价的辅助设备和运行方法，辅助设备包括发动机催化单元主体以及设置于主体上的辅助评价设备，所述辅助评价设备设置于发动机催化单元主体的三通进气管的其中一个管口以及排气连接管管口之间，并与各管口相连接；所述三通进气管的一个管口连接进气口，另一个管口连接至发动机，发动机另一端通过发动机排气总管连接至DPF催化器。本方案在不改变发动机进气量以及燃烧方式的情况下，可以将发动机的原排碳烟浓度增加一倍以上，将原本的碳烟的加载时间缩短一半，有效提高DPF验证效率。技术研发人员：周政宏,吕亮,袁成志,李加豪,刘志宏,吴尧受保护的技术使用者：中自科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9