汽車尾氣評價系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車尾氣評價系統(tǒng)，尤其是一種CNG尾氣的催化劑實驗室催化劑小樣性能評價系統(tǒng)，用來測試催化劑活性試驗包括起燃溫度特性試驗和空燃比特性試驗。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮天然氣(CNG)屬于通用燃料，對輕型車、中型車和重型車均適合。近年的研究結(jié)果表明，與柴油車比較，CNG車尾氣中的多環(huán)芳烴(AHs)比柴油車低50倍，甲醛低20倍，顆粒物(PM)低30倍，總毒性低20-30倍。基于對尾氣排放的研究成果，歐美國家在城市啟動了天然氣汽車程序，在城市用CNG車(包括公交車和重載貨車)取代了柴油車。CNG車分為理論空燃比CNG車和稀燃CNG車兩種。對于理論空燃比CNG車，排放尾氣的污染物種類與汽油車類似，為HC、C0和N0X。其中CO和HC低于汽油車，NOx與汽油車相等或稍高。稀燃CNG車尾氣中要凈化的主要是CH4和CO，但稀燃尾氣的特點是溫度低(低于500 — 550°C)，低的CH4濃度(500 —100ppm)，大量的水蒸氣(10 —15%)和C02( 15%)以及大約Ippm的S02。
[0003]國家已規(guī)定在實施國3排放標準階段，對CNG車與汽油車一樣實施排放標準控制(2007年7月I日對新車實行)，CNG車盡管排放值低于汽油車，但仍需實施尾氣凈化才能達到國3排放標準的限值。國家已規(guī)定在實施國3排放標準階段，對CNG車與汽油車一樣實施排放標準控制(2007年7月I日對新車實行)，CNG車盡管排放值低于汽油車，但仍需實施尾氣凈化才能達到國3排放標準的限值。環(huán)保部要求，自2013年I月I日起，所有生產(chǎn)、進口、銷售和注冊登記的氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車必須符合國五標準的要求。國五的排放標準為:一氧化碳CO 1.0g/km;非甲燒經(jīng)HC 0.]^/1?1;氮氧化物1'1(^0.06 g/km;PM未限制。
[0004]對整車進行尾氣排放測定，采集的數(shù)據(jù)是催化劑工藝開發(fā)和改進的重要參考依據(jù)。催化劑的性能主要通過轉(zhuǎn)化率來體現(xiàn)，轉(zhuǎn)化率％=(催化劑入口污染物體積濃度Clk-催化劑出口污染物體積濃度Ce3k)/催化劑入口污染物體積濃度Cik X 100%。現(xiàn)有技術(shù)中，一般CNG尾氣評價系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用AVL五氣分析儀，但是只能檢測碳氫化合物的含量和氮氧化物的含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種汽車尾氣評價系統(tǒng)，可以準確檢測燃料在燃燒過程中的各個氣體組份的濃度。
[0006]按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述汽車尾氣評價系統(tǒng)，其特征是:包括氣體控制部分、氣體反應(yīng)部分、尾氣檢測部分和數(shù)據(jù)處理和輸出部分；
[0007]所述氣體控制部分包括控制氣體流量的評價氣體混合柜、恒溫水槽、第一混合罐和第二混合罐，評價氣體混合柜的進氣管路分別與模擬的尾氣氣源連接，評價氣體混合柜的氣體出口管路連接至第一混合罐的進口，第一混合罐的出口連接至第二混合罐的進口，恒溫水槽通過水蒸氣管道連接至第二混合罐的進口，第二混合罐的出口與氣體反應(yīng)部分的進氣端連接；
[0008]所述氣體反應(yīng)部分包括管式爐，在管式爐中設(shè)置反應(yīng)管，反應(yīng)管的一端為進口端，進氣端與第二混合罐的出口連接，反應(yīng)管的另一端為出氣端，出氣端連接尾氣檢測部分，在反應(yīng)管中放置催化劑樣品；
[0009]所述尾氣檢測部分采用紅外分析儀，紅外分析儀的氣體池與反應(yīng)管的出氣端之間設(shè)置儲氣罐，儲氣罐的進氣口和反應(yīng)管的出氣端連接，儲氣罐的出氣口和紅外分析儀的導(dǎo)氣管連接，在儲氣罐的出氣口和紅外分析儀的氣體池之間的連接管路上設(shè)置儲氣罐閥門和流量計;在所述儲氣罐和儲氣罐與紅外分板儀的氣體池之間的連接管路上采用加熱帶進行纏繞保溫。
[0010]進一步的，在所述評價氣體混合柜的氣體出口管路上分別設(shè)置流量計，流量計的出口安裝單向閥。
[0011 ]進一步的，在所述水蒸氣管道和第二混合罐上纏繞加熱帶。
[0012]進一步的，所述加熱帶由石英纖維包裹加熱絲和熱電偶組成。
[0013]進一步的，所述催化劑樣品采用包裹材料包裹后裝入反應(yīng)管中，以填補催化劑樣品與反應(yīng)管管壁之間的間隙。
[0014]進一步的，所述包裹材料采用石英纖維。
[0015]進一步的，在所述反應(yīng)管的進口端安裝熱電偶。
[0016]進一步的，所述數(shù)據(jù)處理和輸出部分由電腦和打印機組成。
[0017]本實用新型主要用來測試催化劑活性試驗包括起燃溫度特性試驗和空燃比特性試驗，采用傅里葉紅外儀作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以后，可以準確檢測反應(yīng)過程中各個氣體組份的濃度，包括CH4、N0x、C3H8、S02、C0等其他需要檢測的氣體。本實用新型可用于各類尾氣凈化用催化劑反應(yīng)及催化劑性能評價，以及反應(yīng)過程動力學(xué)及工藝參數(shù)研究及優(yōu)化。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述汽車尾氣評價系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為所述氣體反應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中標號:氣體控制部分A、氣體反應(yīng)部分B、尾氣檢測部分C、數(shù)據(jù)處理和輸出部分D、評價氣體混合柜1-1、第一混合罐1-2、單向閥1-3、第二混合罐1-4、水蒸氣管道2、恒溫水槽3、反應(yīng)管4、管式爐5、催化劑樣品6、儲氣罐7、儲氣罐閥門8。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合具體附圖對本實用新型作進一步說明。
[0022]在下面的描述中以CNG尾氣為例，詳細闡述了尾氣評價系統(tǒng)以便于充分理解本實用新型，但是本實用新型還可以應(yīng)用于其他尾氣催化劑實驗室小樣評價，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
[0023]如圖1所示，本實用新型包括氣體控制部分A、氣體反應(yīng)部分B、尾氣檢測部分C和數(shù)據(jù)處理和輸出部分D。
[0024]所述氣體控制部分A包括控制氣體流量的評價氣體混合柜1-1和第一混合罐1-2，評價氣體混合柜1-1的進氣管路分別與模擬的CNG尾氣氣源連接，至少應(yīng)包括:⑶、CO2、S02、N0、N02、N20、THC、CH4等成分，氣源所用標準氣的濃度偏差應(yīng)在標準值的±2%范圍內(nèi)。在評