專利名稱：摩托車催化凈化器匹配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及摩托車催化凈化器匹配方法。
背景技術(shù)：
中國作為世界摩托車第一大生產(chǎn)國和保有國，由摩托車帶來的尾氣排放問題日益嚴(yán)重，已引起政府、企業(yè)和用戶的重視。催化凈化器技術(shù)是降低摩托車尾氣排放的先進(jìn)技術(shù)，其中催化凈化器與摩托車的匹配是催化器應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
目前，已經(jīng)公開的專利及非專利文獻(xiàn)僅對(duì)通過數(shù)值模擬計(jì)算從對(duì)原機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性影響角度來如何進(jìn)行匹配進(jìn)行了報(bào)道(催化轉(zhuǎn)化器與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配研究，武漢汽車工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2000年第22卷第一期)，但如何通過良好匹配使以催化凈化為目的而安裝的催化凈化器充分發(fā)揮凈化作用的匹配方法，還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種指導(dǎo)催化凈化器與摩托車匹配的方法。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于針對(duì)被改造摩托車車型，通過其原機(jī)排放和排放控制目標(biāo)的對(duì)照比較，本著機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化合理分擔(dān)，機(jī)內(nèi)凈化先行的匹配原則，有針對(duì)性的選擇機(jī)內(nèi)凈化措施使原機(jī)排放降低；通過排氣管實(shí)時(shí)工況溫度場(chǎng)的測(cè)量指導(dǎo)催化凈化器的布置；通過排氣實(shí)時(shí)氧濃度測(cè)量確定催化凈化器是否需要二次空氣補(bǔ)給裝置。
具體包括以下幾個(gè)步驟a.利用穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架排放圖譜測(cè)量指導(dǎo)機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)的選取；b.利用瞬態(tài)工況下實(shí)時(shí)工況排放分析指導(dǎo)機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)的選??；c.利用排氣管實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)測(cè)量指導(dǎo)催化凈化器的布置；d.利用排氣管實(shí)時(shí)氧濃度測(cè)量指導(dǎo)二次空氣補(bǔ)給裝置的取舍；以上步驟根據(jù)需要可以單獨(dú)或任意組合使用。
其中步驟a可以是將需要改造車型的發(fā)動(dòng)機(jī)固定在相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上，將化油器油針位置、混合氣濃度調(diào)整螺釘位置、主量孔等影響機(jī)內(nèi)凈化的參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等工況條件進(jìn)行排列組合，測(cè)取每個(gè)可能的組合條件下的排氣成分、排氣流量等數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)取的排放數(shù)據(jù)得到該發(fā)動(dòng)機(jī)的排放圖譜，從而全面了解穩(wěn)態(tài)工況下的排放特性，從而指導(dǎo)機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)的選取。
其中步驟b可以是將需要改造車在不同機(jī)內(nèi)凈化條件下在底盤測(cè)功器上進(jìn)行工況法排放試驗(yàn)，同時(shí)利用廢氣分析儀對(duì)試驗(yàn)過程中的尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并根據(jù)實(shí)時(shí)工況法排放分析結(jié)果確定理想的機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)。
其中步驟c可以是在原機(jī)排氣管上有可能安裝催化凈化器的部位布置一些熱電偶，在進(jìn)行工況法排放試驗(yàn)過程中，實(shí)時(shí)記錄試驗(yàn)過程中不同測(cè)溫點(diǎn)的溫度曲線，結(jié)合催化凈化器的起燃溫度特性，從而可以確定催化轉(zhuǎn)化器的布置區(qū)域。
其中步驟d可以是在原機(jī)排氣管上安裝取樣探頭，在進(jìn)行工況法排放試驗(yàn)過程中，利用廢氣分析儀實(shí)時(shí)記錄試驗(yàn)過程中排氣管中的氧濃度曲線，從而對(duì)是否需要二次空氣補(bǔ)給提供指導(dǎo)。
本匹配方法的優(yōu)點(diǎn)是遵循機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化合理分擔(dān)，機(jī)內(nèi)凈化先行的匹配原則，從充分發(fā)揮摩托車本身的潛力和催化凈化器的凈化效果作為出發(fā)點(diǎn)，從影響催化凈化器發(fā)揮作用的溫度、氧含量、原機(jī)排放水平作為切入點(diǎn)，對(duì)于催化凈化器與摩托車的匹配有普遍的指導(dǎo)意義，效果好，可操作性強(qiáng)。


圖1CG125發(fā)動(dòng)機(jī)CO排放圖譜；圖2在ECE47工況下不同的化油器主量孔對(duì)原機(jī)CO排放的影響；圖3AXIS90排氣管熱電偶布置示意圖；圖4AXIS90排氣管對(duì)應(yīng)各測(cè)點(diǎn)的溫度曲線；圖5ECE40工況下兩種摩托車排氣實(shí)時(shí)氧濃度比較。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明實(shí)例1穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架排放圖譜測(cè)量在CG125發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)選取上的應(yīng)用圖1為穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架排放圖譜測(cè)量得到的CG125發(fā)動(dòng)機(jī)在化油器油針位置處于中間格，在不同混合氣濃度調(diào)整位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門開度下的CO排放圖譜。圖1由三部分組成，每一部分的橫坐標(biāo)均為發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，該表示方法由兩部分組成，前一項(xiàng)表示節(jié)氣門開度，后一項(xiàng)表示混合氣濃度調(diào)整螺釘?shù)奈恢?，例?5％-1.5組合表示發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門開度為75％，混合氣濃度調(diào)整螺釘為逆時(shí)針退1.5圈，在每一固定的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下，利用排放分析儀測(cè)取CO的濃度，然后將這些排放數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，圖中的圖標(biāo)表示CO排放的范圍，例如3-4表示該區(qū)域的CO排放在3％-4％之間，圖1表明，針對(duì)該款發(fā)動(dòng)機(jī)，在化油器油針處于中間格的狀態(tài)，對(duì)CO排放而言，在混合氣濃度調(diào)整螺釘為1.5圈時(shí)，排放最佳，利用該方法我們類似可以得到該發(fā)動(dòng)機(jī)在化油器油針處于中間格的狀態(tài)時(shí)HC、NOx的排放，以及化油器處于其他狀態(tài)時(shí)，CO、HC和NOx的排放，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析選取，我們就可以將化油器的狀態(tài)調(diào)整好，從而得到理想的原機(jī)排放。
實(shí)例2瞬態(tài)工況下實(shí)時(shí)排放分析在AG50二沖程輕便摩托車機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)選取上的應(yīng)用圖2給出了在ECE47循環(huán)工況下，不同的化油器主量孔對(duì)AG50原機(jī)CO排放的影響，圖中的橫坐標(biāo)為工況法排放測(cè)試的時(shí)間，縱坐標(biāo)為工況法排放過程中CO的實(shí)時(shí)排放濃度，圖中的三條曲線分別代表在工況法排放試驗(yàn)過程中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)1#主量孔和2#主量孔的CO排放，從圖上可以很直觀全面地比較1#主量孔和2#主量孔在各工況下的排放情況，由于各工況的排放在總排放中所占權(quán)重的不同，中高負(fù)荷工況下的排放權(quán)重較大，從圖上可以看出，盡管1#主量孔的CO排放在怠速工況下的排放要明顯好于2#主量孔的CO排放，但在中高負(fù)荷2#主量孔的CO排放要好于1#主量孔的CO排放，考慮到排放權(quán)重的因素，通過該方法我們就可以正確的選擇2#主量孔，而按照現(xiàn)在許多企業(yè)用怠速法進(jìn)行選擇的做法，就會(huì)錯(cuò)誤地選用1#主量孔。用類似的方法，我們還可以考察不同的化油器主量孔對(duì)HC、NOx的影響，以及其他的機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)對(duì)CO、HC、NOx的影響，經(jīng)綜合考慮，確定理想的機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)。
實(shí)例3排氣管實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)測(cè)量在AXIS90二沖程摩托車催化轉(zhuǎn)化器匹配上的應(yīng)用圖3為在AXIS90排氣管熱電偶布置示意圖，我們沿廢氣在排氣管中的流向，在可能布置催化凈化器的區(qū)域布置了熱電偶，其中測(cè)溫點(diǎn)1代表排氣溫度，測(cè)溫點(diǎn)2表示流入排氣管腔體前的溫度，測(cè)溫點(diǎn)3、4分別表示第一、二膨脹腔的溫度。圖4為AXIS90二沖程摩托車在進(jìn)行ECE40工況法排放試驗(yàn)過程中，對(duì)應(yīng)各測(cè)溫點(diǎn)的溫度曲線。圖4的橫坐標(biāo)為工況法排放試驗(yàn)的時(shí)間，縱坐標(biāo)為溫度值，溫度曲線表明，1、2、3對(duì)應(yīng)的溫度范圍可以達(dá)到一般催化凈化器起燃溫度的要求，也就是說，只有將催化凈化器布置在1、2、3測(cè)點(diǎn)所包圍的范圍以內(nèi)，催化凈化器才有可能發(fā)揮出凈化作用。
實(shí)例4排氣實(shí)時(shí)工況氧濃度測(cè)量在摩托車催化凈化器匹配上的應(yīng)用圖5給出了兩種不同的摩托車在進(jìn)行ECE40循環(huán)工況下排氣實(shí)時(shí)氧濃度測(cè)量曲線。圖中的橫坐標(biāo)為工況法排放的時(shí)間，縱坐標(biāo)為排氣中的氧濃度，圖中的三條曲線分別表示發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、踏板車原機(jī)的實(shí)時(shí)工況氧濃度曲線和騎式車原機(jī)的實(shí)時(shí)工況氧濃度曲線，從圖上可以看出，對(duì)于對(duì)摩托車排放貢獻(xiàn)大的中高負(fù)荷工況下，騎式車原機(jī)的氧濃度約為踏板車原機(jī)氧濃度的1倍，在這種情況下，對(duì)于踏板車車如果采用催化凈化器來作為降低摩托車尾氣排放的措施，需要考慮使用二次空氣補(bǔ)給裝置提高廢氣中的氧濃度。
權(quán)利要求
1.一種摩托車催化凈化器匹配方法，利用原機(jī)排放分析、排氣管實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)測(cè)量和排氣管實(shí)時(shí)氧濃度測(cè)量指導(dǎo)催化凈化器與摩托車匹配的方法其特征為包括以下幾個(gè)步驟a.利用穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架排放圖譜測(cè)量指導(dǎo)機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)的選取；b.利用瞬態(tài)工況下實(shí)時(shí)工況排放分析指導(dǎo)機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)的選??；c.利用排氣管實(shí)時(shí)溫度場(chǎng)測(cè)量指導(dǎo)催化凈化器的布置；d.利用排氣管實(shí)時(shí)氧濃度測(cè)量指導(dǎo)二次空氣補(bǔ)給裝置的取舍；以上步驟根據(jù)需要可以單獨(dú)或任意組合使用。
2.如權(quán)利要求1所述的一種摩托車催化凈化器匹配方法，其特征為所述的步驟a可以是將需要改造車型的發(fā)動(dòng)機(jī)固定在相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上，將化油器油針位置、混合氣濃度調(diào)整螺釘位置、主量孔等影響機(jī)內(nèi)凈化的參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度等工況條件進(jìn)行排列組合，測(cè)取每個(gè)可能的組合條件下的排氣成分、排氣流量等數(shù)據(jù)，根據(jù)測(cè)取的排放數(shù)據(jù)得到該發(fā)動(dòng)機(jī)的排放圖譜，從而全面了解穩(wěn)態(tài)工況下的排放特性，從而指導(dǎo)機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)的選取。
3.如權(quán)利要求1所述的一種摩托車催化凈化器匹配方法，其特征為所述的步驟b可以是將需要改造車在不同機(jī)內(nèi)凈化條件下在底盤測(cè)功器上進(jìn)行工況法排放試驗(yàn)，同時(shí)利用廢氣分析儀對(duì)試驗(yàn)過程中的尾氣進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，并根據(jù)實(shí)時(shí)工況法排放分析結(jié)果確定理想的機(jī)內(nèi)凈化參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種摩托車催化凈化器匹配方法，其特征為所述的步驟c可以是在原機(jī)排氣管上有可能安裝催化凈化器的部位布置一些熱電偶，在進(jìn)行工況法排放試驗(yàn)過程中，實(shí)時(shí)記錄試驗(yàn)過程中不同測(cè)溫點(diǎn)的溫度曲線，結(jié)合催化凈化器的起燃溫度特性，從而可以確定催化凈化器的布置區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的一種摩托車催化凈化器匹配方法，其特征為所述的步驟d可以是在原機(jī)排氣管上安裝取樣探頭，在進(jìn)行工況法排放試驗(yàn)過程中，利用廢氣分析儀實(shí)時(shí)記錄試驗(yàn)過程中排氣管中的氧濃度曲線，從而對(duì)是否需要二次空氣補(bǔ)給提供指導(dǎo)。
全文摘要
本發(fā)明涉及摩托車催化凈化器匹配方法。本發(fā)明的要點(diǎn)在于:針對(duì)被改造摩托車車型,通過其原機(jī)排放和排放控制目標(biāo)的對(duì)照比較,本著機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化合理分擔(dān),機(jī)內(nèi)凈化先行的匹配原則,有針對(duì)性的選擇機(jī)內(nèi)凈化措施使原機(jī)排放降低;通過排氣管實(shí)時(shí)工況溫度場(chǎng)的測(cè)量指導(dǎo)催化凈化器的布置;通過排氣實(shí)時(shí)氧濃度測(cè)量確定催化凈化器是否需要二次空氣補(bǔ)給裝置。本匹配方法的優(yōu)點(diǎn)是遵循機(jī)內(nèi)凈化和機(jī)外凈化合理分擔(dān),對(duì)于催化凈化器與摩托車的匹配有普遍的指導(dǎo)意義,效果好,可操作性強(qiáng)。
文檔編號(hào)F01N3/10GK1369626SQ02116350
公開日2002年9月18日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者賈濱, 林漫群, 王頌秦, 何元 申請(qǐng)人:天津大學(xué)