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使用不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng)評價部件的方法

文檔序號:6109951閱讀:382來源:國知局

專利名稱::使用不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng)評價部件的方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本申請一般地涉及一種使用不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng)作為熱源來評價一個或多個部件的方法。
背景技術(shù)
:有各種試驗用來評價車輛的排氣系統(tǒng)部件。各種試驗通常需要將部件暴露在熱的排氣產(chǎn)物前。一般地來說,使用試驗臺架上的汽油發(fā)動機來產(chǎn)生熱的排氣產(chǎn)物。使用試驗臺架上的發(fā)動機相當(dāng)花費人力,其需要一個或多個技術(shù)人員長時間在場來維持所需要的流量和溫度條件。勞動力成本和汽油成本使得試驗臺架上的發(fā)動機試驗相當(dāng)?shù)匕嘿F。需要花費勞動力較少和成本較低的方法和裝置來評價部件。
發(fā)明內(nèi)容本申請?zhí)峁┮环N使用不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng)來評價一個或多個部件的方法。該方法包括提供不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng),該系統(tǒng)包括與一個或多個部件流體地連通的燃燒器;在包括有控制的空氣對燃料比(AFR)的饋送條件下將燃料和空氣供應(yīng)到燃燒器,所述饋送條件產(chǎn)生饋送流的流動路徑;在燃燒條件下燃燒饋送流流動路徑內(nèi)的至少一部分燃料,所述燃燒條件能產(chǎn)生排氣產(chǎn)物而防止對燃燒器的很大損壞;以及在加速老化條件或驅(qū)動循環(huán)條件之外的替代條件下將一個或多個部件暴露于排氣產(chǎn)物。圖1示出系統(tǒng)一實施例的示意圖。圖2A是適用于不基于發(fā)動機的熱源的燃燒器的優(yōu)選實施例的視圖。圖2B是圖2A中燃燒器的圈出部分的局部放大圖。圖3A是一渦流片的前視圖,該渦流片使進入燃燒器的燃燒部分的空氣產(chǎn)生漩渦運動。圖3C是圖3A的渦流片的后視圖。圖3B、3D和3E是通過圖3A和3C的渦流片的截面圖。圖4A是空氣輔助的燃料噴嘴的一個實施例的分解圖。圖4B是圖4A的空氣輔助的燃料噴嘴的陽配件的突緣端的前視圖,其示出空氣噴射開口的結(jié)構(gòu)。圖4C是圖4B的空氣輔助的燃料噴嘴的相對端的前視圖。圖4D是優(yōu)選的空氣輔助的燃料噴嘴的視圖。圖4E是圖4D的空氣輔助的燃料噴嘴的陽配件的突緣端的前視圖。圖4F是圖4D的空氣輔助的燃料噴嘴的相對端的前視圖。圖5是根據(jù)本方法提供交替應(yīng)力條件而裝備的系統(tǒng)的箱形圖。圖6是使用試驗臺架發(fā)動機時在空氣對燃料比掃描試驗過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)曲線圖。具體實施例方式減少汽車排氣排放而形成的兩個一般的領(lǐng)域是(1)減少發(fā)動機產(chǎn)生的排氣排放,以及(2)優(yōu)化發(fā)動機產(chǎn)生的排氣排放的后處理。排氣后處理通常包括放置在發(fā)動機排氣路徑內(nèi)的一個或多個催化式排氣凈化器。為優(yōu)化發(fā)動機特性而需控制的發(fā)動機主要運行參數(shù)是空氣流、燃料流(或空氣-燃料比或"AFR"),以及點火時間。隨著更快的催化劑點火(light-off)總的碳氫化合物排放將減小。然而,通過調(diào)整AFR、點火時間等來提高催化劑的加熱通常會導(dǎo)致更高的排氣排放速率。為了將總的排放降到最低,一旦催化劑點火,就需要變換到化學(xué)計量燃燒。優(yōu)化催化式排氣凈化器的凈化效率通常需要控制AFR和催化劑能量(溫度)。本發(fā)明提供使用不基于發(fā)動機的熱源精確地測試上述參數(shù)和其它的各種方法。示范的不基于發(fā)動機的熱源示范的不基于發(fā)動機的熱源是?00入8@臺架。?00八8@是西南研究院的注冊商標。開發(fā)FOCAS臺架來實施老化試驗,即,評價催化式排氣凈化器長期特性上的個別變量的長期效果。?00八8@臺架能產(chǎn)生排氣產(chǎn)物,其成分和溫度對應(yīng)于由機動車輛的內(nèi)燃機產(chǎn)生的排氣產(chǎn)物。不基于發(fā)動機的熱源諸如?(^^3@臺架上的燃燒器系統(tǒng),它可用來供應(yīng)實施各種其它試驗所需的熱量,各種試驗包括但不一定局限于設(shè)計驗證試驗和耐用性試驗。盡管將在下文中詳細描述的?00八8@臺架是優(yōu)選的用于試驗的不基于發(fā)動機的熱源,但本
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員顯然明白,根據(jù)這里所述的原理,任何功能的和有效的不基于發(fā)動機的熱源也可適用。不基于發(fā)動機的熱源產(chǎn)生模擬的排氣產(chǎn)物,其成分和溫度對應(yīng)于由機動車輛的內(nèi)燃機產(chǎn)生的排氣產(chǎn)物。較佳地,不基于發(fā)動機的熱源從汽油或其它燃料的燃燒中提供無油的排氣,其它燃料諸如汽油;合成汽油;柴油;由煤、泥煤或類似材料生成的液化燃料;甲醇;壓縮天然氣;或液化石油氣。不基于發(fā)動機的熱源對空氣與燃料之比提供精確的控制,并較佳地提供油霧分離系統(tǒng),該系統(tǒng)用于在各種耗率和氧化狀態(tài)下的完全隔離燃料效果和潤滑劑效果。不基于發(fā)動機的熱源較佳地能在各種條件上操作,允許模擬發(fā)動機運行的各種模式,例如,冷起動、穩(wěn)態(tài)化學(xué)計量運行、貧瘠(或貧燃料)、富裕(或富燃料)、循環(huán)紊亂等。在一優(yōu)選的實施例中,不基于發(fā)動機的熱源包括(l)空氣供應(yīng)系統(tǒng),其對燃燒器提供用于燃燒的空氣,(2)將燃料提供到燃燒器的燃料系統(tǒng),(3)燃燒器系統(tǒng),其燃燒空氣和燃料混和物并提供合適的排氣產(chǎn)物的成分,.(4)熱交換器,用來控制排氣產(chǎn)物溫度,以及(5)計算機化的控制系統(tǒng)。在一實施例中,不基于發(fā)動機的熱源還包括一噴油系統(tǒng)。FOCAS⑧臺架空氣供應(yīng)系統(tǒng)現(xiàn)參照諸圖,為了說明的目的,首先參照圖l,圖中示出?00八8@臺架的示意圖。鼓風(fēng)機30抽取周圍空氣通過入口空氣過濾器20并排出壓縮空氣流。鼓風(fēng)機30和空氣質(zhì)量流傳感器50可以是本
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何傳統(tǒng)的設(shè)計。在一優(yōu)選的實施例中,鼓風(fēng)機30是電動離心鼓風(fēng)機,諸如FujiElectricModelVFC404ARingBlower,而空氣質(zhì)量流傳感器50是汽車入口空氣流傳感器,諸如可從大多數(shù)汽車零件零售商店購得的BoshModelNumber0280214001。供應(yīng)的空氣體積通過調(diào)整一旁通閥40來產(chǎn)生要求的空氣流量而設(shè)定,空氣流量由質(zhì)量流傳感器50進行測量。燃料供應(yīng)系統(tǒng)標準的汽車燃料泵10泵送汽車燃料通過燃料管路12到電動的燃料控制閥14,然后再到燃燒器60(將在下面詳細描述)。如這里所采用的,術(shù)語"汽車燃料"意指可用作為機動車輛內(nèi)燃機燃料的任何物質(zhì),包括但不一定局限于汽油;合成汽油;柴油;由煤、泥煤或類似材料生成的液化燃料;甲醇;壓縮天然氣;或液化石油氣。盡管也可使用其它類型的控制閥,但較佳的燃料控制閥14是電磁閥,它從計算機控制的系統(tǒng)接受脈沖寬度調(diào)制過的信號,并正比于脈沖寬度調(diào)節(jié)流入燃燒器的燃料流。電動的電磁閥14可以是用一脈沖調(diào)制過的信號進行控制的一種設(shè)計,其是本
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員眾所周知的。在一優(yōu)選的實施例中,電動的燃料控制閥14是可從大多數(shù)汽車零件零售商那里購得的Boschfrequencyvalvemodelnumber0280150306-850。燃料用管道從燃料控制閥14輸送到燃燒器組件內(nèi)的空氣輔助燃料噴嘴16(下文中描述)。燃燒器燃燒器是特殊加工的,如下文中所述用來產(chǎn)生燃料和空氣的化學(xué)計量燃燒。在一優(yōu)選實施例中,燃燒器60是一漩渦穩(wěn)定的燃燒器,其能產(chǎn)生汽車燃料的連續(xù)的化學(xué)計量燃燒。現(xiàn)參照圖2,在一優(yōu)選的實施例中,燃燒器包括充氣室200和燃燒管210。渦流片18使充氣室200與燃燒管210分離。燃燒管210用能夠承受極高溫度的材料構(gòu)造。較佳的材料包括但不一定局限于INCONEL.或不銹鋼,可供選擇地是,可裝備有石英管來代替INCONEL管,以便可肉眼觀察生成的火焰型式。空氣和燃料可單獨地引入到燃燒器60內(nèi)。從質(zhì)量流傳感器50流出的空氣用管道引入到充氣室200(圖2),然后通過渦流片18引入到燃燒器管內(nèi)。渦流片18裝備有燃料噴射器16。燃料噴射器在第一實施例中,空氣輔助的燃料噴嘴16使用傳統(tǒng)的裝置接合在充氣室200內(nèi)的渦流片18中心處(圖2)。燃料從燃料供應(yīng)管路14饋送到空氣輔助的燃料噴嘴16,在那里,它與來自空氣管路15的壓縮空氣混和并噴射到燃燒管210內(nèi)(圖2)。壓縮空氣管路15提供高壓空氣以幫助燃料霧化。圖4A是空氣輔助的燃料噴嘴16的一實施例。如圖4A所示,空氣輔助的燃料噴嘴16包括陽和陰的突緣配件,它們與渦流片18接合。本
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員熟知接合的各種合適的方法。陰配件250具有突緣端252和基本管狀的延伸部251。陽配件254包括突緣端256和具有相對端268的基本圓柱形的延伸部253。圓柱形延伸部沿其長度配裝在陰配件的管狀延伸部內(nèi)。在一優(yōu)選的實施例中,管狀延伸部251的內(nèi)壁259和管狀延伸部253的外壁263之間的間隙270最好約為1/8英寸。該間隙為燃料的噴射形成圓周槽257,其與燃料噴射孔264連通。空氣噴射孔262(最好約為1/16英寸)通過突緣端256并基本上平行于的陽配件的管狀延伸部253的軸線,延伸到孔260,該孔260與渦流片18交界。燃料噴射孔264從鄰近于空氣噴射孔262的外壁263徑向向內(nèi)延伸??諝鈬娚淇?62以任何合適的方式與空氣管路15接合。燃料噴射孔264以任何合適的方式與燃料管路12接合。圖4B是陽配件的突緣端254的前視圖,其示出空氣噴射孔262的布置。如圖4B所示,五個空氣噴射孔262a-d和265類似于博奕骰子上的數(shù)字"5"那樣地布置。具體來說,當(dāng)與圖4B中沿5x-5x所畫的直線相比時,通過中心空氣孔265的中心和通過任一個角上的空氣孔262a-d的中心畫的一直線將具有45。角。換句話說,角上的空氣孔262a-d的中心位于圍繞中心空氣孔265畫的正方形的四個角上??諝廨o助的燃料噴嘴16的所有部分的相對端在接合時的前視圖示于圖4C中。在該"靶心"圖中內(nèi)圓是陰配件的孔260;下一同心環(huán)是陽配件的管狀延伸部253的相對端268;再下一同心環(huán)是由陰配件的管狀延伸部251和陽配件的延伸部253之間的間隙形成的環(huán)形槽270;以及最外的環(huán)是形成端口255的突緣252。在燃料噴射器16的一優(yōu)選實施例中(圖4D-F),相同的零件給予與圖4A-4C相同的標號。參照圖4D,空氣噴射孔262呈傾斜以將燃料引入到空氣屏蔽中,以便混和和保護,同時,用直接通過燃料噴嘴噴射的空氣來剪切通過燃料噴射孔264的燃料。燃料噴射孔264最好直接指向空氣屏蔽內(nèi),以便混和和保護。噴射角使得空間要求內(nèi)的燃料霧化和與渦流片18的工作達到最大。空氣輔助的燃料噴嘴16使用傳統(tǒng)的裝置接合在渦流片18的中心處??諝廨o助的燃料噴嘴16包括適于與渦流片18內(nèi)的中心孔244(圖3C)相匹配的帶突緣的陽配件252。在一優(yōu)選的實施例中,空氣輔助的燃料噴嘴的外壁254a和渦流片18的中心孔壁281之間的同心間隙270較佳地約為0.2—0.75英寸,最佳約為0.25英寸??諝廨o助的燃料噴嘴16形成空氣噴射孔262,其具有的縱向軸線用直線Y-Y'代表。直線Y-Y'相對于沿渦流片的內(nèi)壁280畫出的直線5F-5F形成角度x,x'。角度x,x,較佳地約為65°—80°,最好約為76°??諝鈬娚淇?62可基本上具有任何的結(jié)構(gòu)。在一優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中,空氣噴射孔262是圓柱形孔。空氣噴射孔262從供應(yīng)端298延伸到噴射端299,并具有有效地允許燃料合適流動的內(nèi)直徑。在一優(yōu)選實施例中,空氣噴射孔262具有從約0.060—0.080英寸的內(nèi)直徑,最好約為0.070英寸??諝鈬娚淇?62從供應(yīng)端298延伸到噴射端299上的燃燒管210(圖2)??諝廨o助的燃料噴嘴16包括適于與渦流片18的外壁282匹配的第一突緣端252a。第一突緣端252a與外壁282的對齊可采取多種結(jié)構(gòu),諸如互補的槽、互補的角,或其它類型匹配的機器配件。在一優(yōu)選的實施例中,第一突緣端252a和外壁282是基本上平坦的并彼此平行,沿著基本上垂直于縱向軸線A-B的直線彼此鄰接。在一優(yōu)選實施例中,第一突緣端252a從由直線A-B所示的縱向軸線徑向地向外延伸到約為0.38—0.65英寸的距離處,最好延伸到約為0.38英寸的距離處。第二突緣端不是完全必要的;然而,在一優(yōu)選實施例中,空氣輔助的燃料噴嘴16還包括第二突緣端252b,其從由直線A-B定義的縱向軸線徑向地向外延伸到約為0.3—0.45英寸的距離處,最好延伸到約為0.38英寸的距離處。如圖4D所示,第一突緣端252a和第二突緣端252b形成流動腔297,其在供應(yīng)端298處包括端口255。該端口255的結(jié)構(gòu)和大小不是關(guān)鍵的,只要端口255允許有足夠量的燃料流過流動腔297進入由空氣輔助的燃料噴嘴16形成的燃料噴射孔264就可??諝廨o助的燃料噴嘴16的噴射端299形成燃料噴射孔264,噴射孔264從流動腔297延伸到空氣噴射孔262內(nèi)的開口291。燃料噴射孔264基本上可具有任何的結(jié)構(gòu),只要它們能供應(yīng)足夠的燃料流。燃料噴射孔264具有一由直線R-R'代表的縱向軸線,其相對于直線5F-5F形成角度z、z'。在一優(yōu)選實施例中,燃料噴射孔264呈圓柱形并具有約0.020—0.040英寸的直徑,最好約為0.031英寸。較佳地,角度z、z'約為60。至80°,最好約為73。。在操作中,燃料流過端口255,通過流動腔297并通過燃料噴射孔264和開口291,噴射到空氣噴射孔262,這導(dǎo)致空氣和燃料在空氣輔助的燃料噴嘴16的噴射端299處同時噴射。燃料與空氣在開口291處碰撞,導(dǎo)致流動噴口有效地與空氣屏蔽碰撞。用于空氣輔助的燃料噴嘴16的所有部件的結(jié)構(gòu)材料和尺寸將根據(jù)過程操作條件變化。如圖4E所示,空氣噴射孔262在噴射端299處包括多個開口262a-d,它們類似于博奕骰子上的數(shù)字"4"那樣布置。開口262a-d最好相對于彼此隔開約90。,如AB和A'B'所示。11圖4F是空氣輔助的燃料噴嘴16的供應(yīng)端298的前視圖。在此"靶心"圖中內(nèi)圓是孔260,其余的同心環(huán)包括第二突緣端252b的外表面261。燃料從燃料管路12流入燃料噴嘴16,通過端口255進入燃料流動腔297內(nèi)并通過燃料噴射孔264到空氣噴射孔262。渦流片在一優(yōu)選實施例中,渦流片18能產(chǎn)生高紊流的渦流燃燒,如圖3A-E所示,以便在燃燒區(qū)域內(nèi)提供復(fù)雜圖形的坍癟錐形和漩渦流動。由渦流片18產(chǎn)生的流動圖形包括多個漩渦噴口242和242a-c,253和253a-c,以及紊流噴口248和248a-c,249和249a-c和250和250a-c的互相作用。這些噴口的互相作用形成皺縮和膨脹的漩渦流,最好保持一定間距,該間距長度基本上等于燃燒管210的內(nèi)直徑。在一優(yōu)選實施例中,燃燒管210的內(nèi)直徑是4英寸,而漩渦流皺縮和膨脹的間距是每隔4英寸的距離。該圖形清楚地規(guī)定了沿燃燒管210壁的流動路徑,其規(guī)定了點火器220沿燃燒管210的位置。在這里所描述的實施例中,點火器位于沿內(nèi)漩渦噴口(253a、b、c)的路徑的第一和第二全膨脹處。在一優(yōu)選實施例中,如圖3A-3E所示,渦流片18基本上呈圓盤形,其具有的厚度足夠固定空氣流動圖形并形成有效地保護燃料噴射器的"空氣屏蔽"。厚度通常約為l/2英寸或以上。渦流片18具有中心孔255??諝廨o助的燃料噴嘴16使用合適的裝置在該中心孔255處配裝到渦流片18。在所述的實施例中,渦流片18具有通過其中的孔240以便附連空氣輔助的燃料噴嘴16。渦流片18基本上用能耐高溫的任何材料制造,優(yōu)選的材料是不銹鋼。中心孔255由壁244形成。一般地來說,位于離渦流片的縱向軸線給定徑向距離處各種類型噴口具有四個成分(有時稱之為一"組"噴口),它們沿離中心孔255給定距離處的同心圓間隔開大致90。。三組紊流噴口248、249和250引導(dǎo)空氣朝向中心孔255。內(nèi)組和外組的漩渦噴口242、253分別從渦流片18的外圓周256并基本上平行于直線3C-3C或4E-4E(圖3)引導(dǎo)空氣通過燃燒器方向內(nèi)的對應(yīng)象限內(nèi)的渦流片的直徑。噴口的精確尺寸和角度定向?qū)⒏鶕?jù)燃燒器的內(nèi)直徑變化,這在所述實施例中約為4英寸。根據(jù)這里給出的描述,本
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員將能改變渦流片來用于具有不同尺寸的燃燒器。相對于渦流片257的前面、相對于渦流片18的縱向軸線241并相對于圖3C中的直線3C-3C和4E-4E來描述噴口的定向,以上所述將渦流片18分為四個象限。圖中示出六個同心圓244和244a-e(圖3C),它們起始于形成中心孔255的壁244的內(nèi)部并同心地延伸到渦流片18的外圓周244e。在這里所述的實施例中,中心孔具有1.25英寸的內(nèi)直徑,或0.625英寸的內(nèi)半徑。第一同心圓244a離壁244為0.0795英寸;第二同心圓244b離壁244為0.5625英寸;第三同心圓244c離壁244為1.125英寸;第四同心圓244d離壁244為1.3125英寸;以及第五同心圓244e離壁244為1.4375英寸。一組外漩渦噴口標識為242和242a、b、c。一組內(nèi)漩渦噴口標識為253和253a、b、c。外漩渦噴口242和242a-c和內(nèi)漩渦噴口253和253a-c具有相同的相對于渦流片18的表面257的角度z(圖3B),最好為25°的角度。在一優(yōu)選的實施例中,外漩渦噴口242和242a-c和內(nèi)漩渦噴口253和253a-c具有5/16英寸的內(nèi)直徑。外漩渦噴口242沿著燃料噴射側(cè)59上的渦流片18的外圓周256從入口點242x引導(dǎo)空氣到燃燒器側(cè)60上的沿圓244b的出口點242y。外漩渦噴口242的縱向軸線在其對應(yīng)象限內(nèi)平行于直線3C-3C和4E-4E并間隔開為0.44英寸。內(nèi)漩渦噴口253沿著燃料噴射側(cè)59上的圓244b從入口點延伸到沿中心孔244的燃燒器側(cè)60上的出口點。內(nèi)漩渦噴口253的縱向軸線在其對應(yīng)象限內(nèi)也平行于直線3C-3C和4E-4E??諝馄帘螄娍?50沿著圓244b從一點引導(dǎo)空氣直接向內(nèi)朝向中心孔255的中心。空氣屏蔽噴口250縱向軸線沿著直線(3C-3C和4E-4E)走向??諝馄帘螄娍?50的縱向軸線251相對于渦流片18的縱向軸線241的夾角a(圖3D)為43.5°??諝馄帘螄娍?50較佳地具有約為1/4英寸的內(nèi)直徑。渦流片18的燃燒器側(cè)60上的外漩渦噴口242的出口點242y最好縱向地或沿平行于渦流片的縱向軸線241的方向與渦流片18的燃料噴射側(cè)59上的空氣屏蔽噴口250的入口點對齊??諝馄帘螄娍?50主要負責(zé)防止火焰接觸到空氣輔助的燃料噴嘴16。從空氣屏蔽噴口250流出的空氣匯聚在燃料噴嘴16前面的一位置處(圖1和2)并形成錐形的空氣屏蔽,這導(dǎo)致在渦流片18的燃料噴射側(cè)59(圖1)上形成低壓區(qū)域,而在渦流片18的燃燒器側(cè)60上形成高壓區(qū)域。燃料噴射側(cè)59的低壓區(qū)域有助于抽出燃料進入到燃燒管210內(nèi),而燃燒器側(cè)60上的高壓區(qū)域防止燃燒器火焰附連到空氣輔助的燃料噴嘴16的面上,并防止噴嘴16焦化和過熱。在一優(yōu)選的實施例中,空氣屏蔽噴口250匯聚在噴嘴16前面的約0.5—lcm處。燃燒管210裝備有好幾個火花點火器220(見圖2)。在一優(yōu)選實施例中,三個基本上等距離間隔開的點火器220圍繞燃燒管的圓周定位在由渦流片18形成的氣體"漩渦路徑"內(nèi)。在一優(yōu)選實施例中,這些點火器220是船用火花塞。在一適用于低揮發(fā)燃料燃燒的替代的實施例中,燃燒管210還裝備有離燃料噴嘴16下游約一英尺處定位的泡沬陶瓷?;旧峡墒褂萌魏魏线m的泡沫,最好是從Ultra-MetCorporation,Pacoima,CA91331購得的10孔/英寸的SiC泡沫陶瓷。燃料噴射器和渦流片的互相作用燃燒器60和燃料噴嘴16—起工作而提供基本上連續(xù)和"有效的化學(xué)計量燃燒"。正如這里所采用的,術(shù)語"有效的化學(xué)計量燃燒"是指這樣的化學(xué)計量燃燒,其保持燃燒管壁的完整性而使燃料噴射器基本上沒有焦化。其結(jié)果,燃燒器可基本上連續(xù)地持續(xù)至少200小時化學(xué)計量燃燒而無需維護。在一優(yōu)選實施例中,燃燒器可基本上連續(xù)地持續(xù)至少1500小時化學(xué)計量燃燒而只需最少量的維護。所謂最少量的維護是指只更換火花塞。燃料噴射器16的(上述)設(shè)計考慮到渦流片18的主要特征,艮卩(1)外紊流噴口248和249(顯示在截面3C-3C)使火焰不再與燃燒管210的內(nèi)壁保持恒定的接觸。因為燃燒器60連續(xù)地運行,且對于長時間的化學(xué)計量燃燒(最熱的空氣/燃料比運行點),必須保持燃燒管210壁的完整性。目前,INCONEL燃燒管210已經(jīng)經(jīng)受1500小時以上的運行,沒有出現(xiàn)退化的跡象。該特征基本上不影響燃料噴射。(2)內(nèi)漩渦噴口242在燃燒器內(nèi)建立起總的漩渦圖形。排出內(nèi)漩渦噴口242的空氣在渦流片18下游約3英寸處沖擊燃燒管210的內(nèi)壁,并與燃料噴射器16噴出的燃料直接地互相作用。(3)內(nèi)紊流噴.口.250有時也稱之為"空氣屏蔽"噴口。排出內(nèi)紊流噴口250的空氣匯聚在燃料噴射器16前面的0.75英寸處。該特征提供兩個非常重要的功能。匯聚點在燃燒器60內(nèi)形成高壓點,其阻止燃燒器火焰附連到燃料噴射器16(防止焦化)。第二功能與燃料噴射直接地互相作用并影響火焰質(zhì)量,該功能在于,當(dāng)燃料液滴進入燃燒器火焰內(nèi)時,它剪切其余大的燃料液滴。從燃燒器60排出的排氣引導(dǎo)到熱交換器70。熱交換器70可以是本
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員熟知的任何傳統(tǒng)的設(shè)計。排氣產(chǎn)物接下來引導(dǎo)到油噴射部分110(圖1)。油噴射部分提供霧化的油噴射,其包括具有足夠小直徑的油液滴以便在油到達催化劑之前進行蒸發(fā)和氧化油。油噴射系統(tǒng)可以位于燃燒器下游的任何地方。提供一種適用于不基于發(fā)動機的熱源的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)較佳地提供一種裝置,用來控制點火、空氣輔助燃料噴射、輔助的空氣、燃料饋送、鼓風(fēng)機空氣饋送、油噴射等(將在下面詳細地討論)。合適控制系統(tǒng)的一個實例是,例如,14用于控制燃料計量用的比例積分微分(PID)控制回路。諸如FOCAS臺架的NEBECRAS的燃燒器系統(tǒng)可用來產(chǎn)生化學(xué)計量的、富裕以及貧瘠熱氣體條件,而基本上不損壞燃燒器。在一優(yōu)選實施例中,燃燒器包括饋送構(gòu)件,其包括渦流片,甚至在產(chǎn)生饋送流的流道的化學(xué)計量的空氣對燃料比(AFR)的情況下也是有效的,該饋送流流道包括空氣屏蔽,其在燃料燃燒過程中有效地防止火焰附連到饋送構(gòu)件上。饋送流流道也較佳地在燃料燃燒過程中防止火焰保持與燃燒器內(nèi)壁恒定地接觸。熱量通過由NEBECRAS產(chǎn)生的排氣產(chǎn)物提供,而不是由汽油動力發(fā)動機產(chǎn)生的排氣產(chǎn)物提供。使用不基于發(fā)動機的熱源來實施包括"替代條件"的試驗本應(yīng)用涉及使用不基于發(fā)動機的熱源來實施包括"替代條件"的試驗。術(shù)語"替代條件"是指加速老化條件和驅(qū)動循環(huán)條件之外的基本上任何的條件。在一優(yōu)選實施例中,替代條件是RAT-A循環(huán)條件之外和FTP-75條件之外的條件。在一更加優(yōu)選的實施例中,替代條件選自振動條件、溫度分布試驗條件、熱應(yīng)力條件、熄火條件、點火條件,以及空氣-燃料比掃描條件。加速老化試驗之外的"Rat-A循環(huán)條件""替代條件"是"加速老化條件"之外的條件。以下是加速老化條件的簡要描述。催化式排氣凈化器的熱老化可以有效地加速進行,因為催化式排氣凈化器的熱鈍化發(fā)生速率可以通過在較高催化劑溫度下操作而提高。"加速老化條件"通常包括以下的組合提高的催化劑入口溫度,化學(xué)反應(yīng)誘導(dǎo)的熱漂移(模擬不發(fā)火事件),以及有效加速試驗部件老化的平均的空氣/燃料比(AFR)。"RAT-A循環(huán)"是指GeneralMotors"快速老化試驗循環(huán)"。在GMRAT-A循環(huán)上的一百小時老化通常被理解為演示耐用性的水平。RAT-A循環(huán)的特征主要在于,穩(wěn)態(tài)、具有短的熱漂移的化學(xué)計量操作。熱漂移由富裕運行形成,以產(chǎn)生約3%的一氧化碳(CO),同時在催化劑前噴射二次空氣(約3%氧氣,02)。過度的還原劑和氧化劑在催化劑中反應(yīng),以熱量形式釋放化學(xué)能。催化劑入口溫度和排氣產(chǎn)物流量也用來規(guī)定試驗的循環(huán)裝置。流量被規(guī)定為每分鐘標準立方英尺(scfm),通常為75scfm。C.Webb禾PB.Bykowski所著的"DevelopmentofaMethodologytoSeparateThermalfromOilAgingofaCatalystUsingaGasoline-FueledBurnerSystem"SAE2003-01-0663被本文援引以供參考。在發(fā)動機上調(diào)整發(fā)動機速度建立起流動規(guī)格。在通向催化劑的入口處的氣體溫度可通過在循環(huán)的穩(wěn)態(tài)、化學(xué)計量部分中調(diào)整發(fā)動機載荷(節(jié)流位置)得以實現(xiàn)。熱漂移通過在循環(huán)的富裕部分過程中調(diào)整發(fā)動機操作的AFR,并調(diào)整空氣噴射以達到3X的CO和02的規(guī)格而形成。(下)表提供了對于循環(huán)建立的條件。應(yīng)該指出的是,催化劑入口溫度規(guī)定為在循環(huán)的化學(xué)計量部分過程中,但形成放熱曲線的排氣產(chǎn)物濃度(和非催化劑入口溫度)規(guī)定為在循環(huán)的熱漂移部分過程中。兩個規(guī)格形成催化劑內(nèi)的熱量分布。老化循環(huán)規(guī)格:<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>驅(qū)動循環(huán)模擬試驗之外或"FTP-75條件""替代條件"也是"驅(qū)動循環(huán)條件"之外的條件。以下是驅(qū)動循環(huán)條件的簡要描述。在驅(qū)動循環(huán)條件過程中,所有以下的條件變化來模擬實際的驅(qū)動排氣流量、排氣產(chǎn)物溫度,以及排氣產(chǎn)物化學(xué)計量。FTP-75條件包括1)變化排氣流量,最好在0至約200每分鐘標準立方英尺(scfm)范圍內(nèi),來模擬整個FTP的試驗車輛的排氣流量;2)變化排氣產(chǎn)物溫度,最好在約20至90(TC范圍內(nèi),來模擬整個FTP的催化劑入口處的排氣產(chǎn)物溫度;以及3)變化排氣產(chǎn)物化學(xué)計量,較佳地在約10至40AFR范圍內(nèi),最好約在10至20AFR之間,來模擬整個FTP的車輛的排氣產(chǎn)物化學(xué)計量。在FTP試驗的任何時刻,系統(tǒng)排氣產(chǎn)物混合物理想地包含與車輛排氣中所看到的碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物相近似的濃度。存在有多個標準試驗,它們使用NEBECRAS代替汽油發(fā)動機來實施各種試驗?;旧先魏蔚牟考?,包括汽車和非汽車的部件可以使用本申請的方法進行試驗。首選的部件是汽車部件,最好是車輛排氣系統(tǒng)的部件。更為首選的部件是催化式排氣凈化器。其它如此的部件包括但不一定局限于排氣歧管、排氣壓力傳感器、所有類型的催化器、所有類型的顆粒過濾器和捕捉器、EGR閥、EGR冷卻器、EGR系統(tǒng)和部件、排氣系統(tǒng)部件、突緣、管道、墊片、偶聯(lián)器、振動隔離器、偏流器、氧傳感器、排氣管、消聲器,以及它們的各種組合。其它類型的催化器包括但不一定局限于三效催化器(TWC)、貧瘠NOx催化器(LNC)、貧瘠NOx捕捉器(LNT)、有選擇的催化還原器(SCR)、碳氫化合物捕捉器、吸附器、吸收器。柴油顆粒過濾器包括催化的和非催化的DPF,也可使用本方法進行試驗,但是另一單獨應(yīng)用的課題。不基于發(fā)動機的試驗系統(tǒng),較佳地是?00八8@系統(tǒng),可以停下來不工作,系統(tǒng)可在幾分鐘內(nèi)冷卻到環(huán)境條件,然后在冷卻之后系統(tǒng)立即可用來執(zhí)行另一試驗。系統(tǒng)能提高可重復(fù)性和減少冷卻停機時間。與汽油發(fā)動機相比,系統(tǒng)還提供相當(dāng)容易的維護保養(yǎng),而汽油發(fā)動機需要定期保養(yǎng)(換油,調(diào)整)并進行耗時修理。該系統(tǒng)還相當(dāng)簡單(移動零件和摩擦區(qū)域較少),當(dāng)貧瘠運行時,該系統(tǒng)可以提高的燃料經(jīng)濟性運行。作為研究和開發(fā)工具,這些優(yōu)點是特別需要的。"替代條件"的實例"替代條件"是加速老化條件和驅(qū)動循環(huán)條件之外的條件,通常它包括(a)變化一個或多個運行條件,這些條件選自溫度、溫度變化之間的時間間隔、空氣-燃料比,以及它們的組合;以及(b)變換一個或多個其它的條件,同時保持基本上恒定的一個或多個運行條件,這些運行條件選自溫度、空氣-燃料比,以及它們的組合。.下面是落入分類(a)和(b)內(nèi)的多個試驗的具體描述。這些描述只是說明而已,不應(yīng)認為是對優(yōu)選實施例所主張要求的限制a)變化一個或多個運行條件,這些條件選自溫度、溫度變化之間的時間間隔、空氣-燃料比,以及它們的組合分類(a)內(nèi)的試驗包括但不一定局限于設(shè)計驗證試驗,包括耐用性試驗。這樣的試驗可包括一個或多個不同于加速老化和驅(qū)動循環(huán)試驗的參數(shù)。"不同參數(shù)"的實例包括但不一定局限于步進的溫度、溫度循環(huán)之間較短的間隔、提高的溫度循環(huán)值、上述類型循環(huán)的多次重復(fù),以及它們的組合。分類(a)中試驗的具體實例包括但不一定局限于殼體變形試驗、溫度分布試驗、熱循環(huán)、凈化器點火試驗,以及空氣-燃料比掃描。上述試驗在下文中作更為詳細的描述殼體變形試驗催化式排氣凈化器通常構(gòu)造為催化劑殼包在殼體內(nèi)。單塊的催化劑殼通常由陶瓷形成,陶瓷脆性并易于損壞。為了避免損壞,催化劑通常彈性地支承在殼體內(nèi)。本發(fā)明提供一種使用不基于發(fā)動機的試驗系統(tǒng)評估殼體膨脹趨勢的方法,通常稱之為殼體變形試驗。在殼體變形試驗中,催化式排氣凈化器(圖1中的標號330)包括與由NEBECRAS(較佳地是?0〔八8@臺架)產(chǎn)生的熱排氣產(chǎn)物流體地連通的容器,該催化式排氣凈化器暴露在若干加熱和冷卻的周期中。換句話說,替代的應(yīng)力條件包括在第一溫度下將部件暴露于排氣產(chǎn)物第一時間周期,以及在第二溫度下將部件暴露于排氣產(chǎn)物第二時間周期。第一溫度充分地不同于第二溫度以便評價部件(最好包括催化式排氣凈化器和殼體)對于第一和第二溫度的動態(tài)和永久的響應(yīng)。溫度分布試驗溫度分布試驗需要將部件暴露在逐步提高的高溫(穩(wěn)態(tài))下,最好在穩(wěn)態(tài)的AFR和流量條件下,以便獲得內(nèi)部(催化劑)和外部(罐表面)的熱梯度信息。替代的條件通常包括排氣產(chǎn)物遞增的溫度以便產(chǎn)生熱梯度的條件,但溫度也可以是遞減的。換句話說,催化式排氣凈化器在第一時間周期中暴露在第一溫度下,然后,在第二時間周期中暴露在第二溫度下,再然后,在第三時間周期中暴露在第三溫度下,等等。使用已知的方法進行評估以確定暴露于熱梯度下的外和內(nèi)沖擊。熱循環(huán)本發(fā)明使用NEBECRAS來產(chǎn)生熱排氣產(chǎn)物用于熱循環(huán)試驗。由于快速地和反復(fù)地變化試驗部件溫度熱循環(huán)加劇了試驗部件的應(yīng)力。試驗部件(最好是催化式排氣凈化器)在第一時間周期中暴露在第一溫度,然后,在第二時間周期中暴露在第二溫度下等。第一溫度和第二溫度充分地不同以使部件產(chǎn)生熱應(yīng)力。熱循環(huán)還試驗單塊催化劑的耐用性。傳統(tǒng)的單塊陶瓷的催化劑通常包括帶有涂層的陶瓷支承件,催化劑實際上沉淀在涂層上。為了獲得相當(dāng)?shù)拿芏群蛷姸?,陶瓷材料通常必須在高溫下燒過。如此高溫燃燒必定燒結(jié)陶瓷材料,產(chǎn)生非常小的表面積。因此,陶瓷必須涂以具有較高表面積以及沉淀催化劑所需的特殊化學(xué)特征的另一種材料。高的表面積涂層或"基面涂層"和下面的陶瓷材料通常具有不同的熱膨脹系數(shù)。當(dāng)部件暴露在熱循環(huán)中時,高表面積涂層可趨于造成下層陶瓷支承件的剝落。點火試驗點火試驗確定催化式排氣凈化器變?yōu)榇呋钚詴r的溫度。快速催化劑點火通常是減少冷起動排放所要求的。本發(fā)明提供一種在點火試驗過程中使用NEBECRAS(較佳地是FOCAS臺架)作為熱源的方法。在點火試驗過程中催化式排氣凈化器在初始溫度下暴露于排氣產(chǎn)物前,然后溫度提高到大于點火溫度時的溫度。在暴露于催化式排氣凈化器之前和暴露于催化式排氣凈化器之后,基本上連續(xù)地測量排氣產(chǎn)物成分的濃度。熱排氣產(chǎn)物的初始溫度低于試驗催化劑的點火溫度。點火溫度將隨特定的催化式排氣凈化器和排氣產(chǎn)物成分而變化。在排氣產(chǎn)物從汽油中產(chǎn)生的情形中,初始溫度約為200'C或不到,最好低于20(TC。催化式排氣凈化器的"點火"點是凈化效率提高的點,正如所指出的,在催化劑床溫度超過入口溫度之時。在排氣產(chǎn)物從汽油中產(chǎn)生的情形中,催化劑點火溫度通常發(fā)生在約25(TC??諝?燃料比掃描本發(fā)明提供一種方法,其中,NEBECRAS在空氣-燃料比掃描中用作為排氣產(chǎn)物發(fā)生器和熱源。為了評估不同AFR下的催化劑凈化,在從貧瘠到富裕調(diào)整AFR(反之亦然)時測量排氣成分。在步進的AFR掃描試驗中,保持各AFR直到達到穩(wěn)態(tài)的運行。在連續(xù)的AFR掃描試驗中,AFR以預(yù)定的速率連續(xù)地進行調(diào)整。圖6的曲線圖示出了使用臺架發(fā)動機試驗單元進行空氣對燃料比掃描的結(jié)果。b)變換一個或多個其它的條件,同時保持基本上恒定的一個或多個運行條件,這些運行條件選自溫度、空氣-燃料比,以及它們的組合。分類(b)中的試驗通常是耐用性試驗,其評價部件的物理完整性。在這樣的試驗中,替代的條件通常包括通過排氣產(chǎn)物的熱量,并包括熱應(yīng)力之外的其它應(yīng)力條件。其它應(yīng)力條件的實例包括但不一定局限于暴露于液體、暴露于振動(暴露于加速或減速力)、部件定向的改變、反復(fù)地暴露于上述中的任何一個,以及它們的組合。熱振動試驗和熄火試驗只是示范而已,它們可在下面作更詳細的描述熱振動試驗在熱振動試驗中,?00八8@臺架或其它的NEBECRAS代替已知熱振動試驗中的汽油發(fā)動機或其它加熱裝置,諸如在美國專利第6,298,729號中所描述的,本文援引其以供參考。參照圖5,由NEBECRAS300產(chǎn)生的排氣產(chǎn)物通過管道310與試驗固定設(shè)備流體地連通。該裝置用機械方法與振動發(fā)生器330連通,最好通過隔振連接器340連通。部件330放置在與振動發(fā)生器機械地連通的試驗固定設(shè)備320上,最好放置在與由NEBECRAS(較佳地是?00八8@臺架)產(chǎn)生的熱排氣產(chǎn)物流體地連通的振動臺上。在一優(yōu)選的實施例中,試驗部件固定在振動臺上,其通過隔振連接器340與排氣產(chǎn)物管道310密封地接合。振動臺和/或附連在其上的固定裝置適于提供垂直的、水平的和傾斜的部件定向。部件承受長時間暴露于振動和穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)的熱排氣產(chǎn)物流中。在熱振動試驗的一優(yōu)選實施例中,部件固定在振動臺上并暴露于熱排氣產(chǎn)物中。致動振動臺而以預(yù)定的振動頻率和幅值振動,部件的加速度由剛性地附連在部件(未示出)上的探測器予以確定。激勵能量的幅值模擬部件在實際車輛上可能遇到的運動范圍。施加的振動的輸入幅值可以增加而加速試驗烈度,而振動的頻率分布可設(shè)定為匹配于對于特定機動車輛或特定車輛運行條件的排氣系統(tǒng)振動條件。橫貫部件傳遞的力由加載單元探測并在試驗進程中收集和分析。振動發(fā)生器可具有任何合適的結(jié)構(gòu)。例如,參見美國專利第6,672,434號;美國專利申請公開第20040025608號,本文援引其以供參考。熄火試驗熄火試驗?zāi)M車輛的催化式排氣凈化器暴露于水前時的條件,例如,當(dāng)車輛駕駛通過水坑或水淹地區(qū)時。在熄火試驗中,部件暴露于相對恒定的排氣產(chǎn)物溫度前,但部件表面很快被液體冷卻,較佳地是水,或者是噴濺或者是浸在液體中。在液體是水的情形中,水可以淡水或鹽水,并可包含有污染物。用來實施水熄火試驗的臺架將包括液體饋送構(gòu)件,其與液體源和試驗部件表面流體地連通,最好是催化式排氣凈化器表面。在試驗過程中致動液體饋送構(gòu)件以將表面暴露于液體前,或者是單次地或者是重復(fù)地。在一優(yōu)選實施例中,液體饋送構(gòu)件(最好是噴嘴或歧管裝置)實現(xiàn)為用液體噴濺部件的表面或?qū)⒉考谝后w中。然后,使用已知方法評價部件,以評估部件上表面冷卻的影響。由此可見,優(yōu)選的替代的條件包括但不一定局限于重復(fù)的加熱和冷卻時間、步進的溫度遞增、快速地改變溫度、暴露于外部液體、逐漸地增加溫度直到給定的催化式排氣凈化器點火、使用逐漸地增加空氣對燃料比進行掃描試驗,以及它們的組合。本
技術(shù)領(lǐng)域
內(nèi)的技術(shù)人員將會認識到,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下,對于本發(fā)明可作出許多修改。本文所描述的實施例意在說明而已,不應(yīng)認為限制本發(fā)明,本發(fā)明由權(quán)利要求書予以限定。20權(quán)利要求1.一種使用不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng)來評價一個或多個部件的方法,該方法包括提供不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng),該系統(tǒng)包括與一個或多個部件流體地連通的燃燒器;在包括受控的空氣對燃料比(AFR)的饋送條件下將燃料和空氣供應(yīng)到燃燒器,所述饋送條件產(chǎn)生饋送流的流動路徑;在燃燒條件下燃燒饋送流流動路徑內(nèi)的至少一部分燃料,所述燃燒條件能產(chǎn)生排氣產(chǎn)物且同時基本防止對燃燒器造成損壞;以及在加速老化條件或驅(qū)動循環(huán)條件之外的替代條件下將一個或多個部件暴露于排氣產(chǎn)物。2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,饋送條件產(chǎn)生饋送流的流道,該饋送流的流道包括第一皺縮、第一膨脹、以及第二皺縮,并防止火焰在燃料燃燒過程中附連到饋送構(gòu)件上,并防止火焰在燃料燃燒過程中保持與燃燒器的內(nèi)壁恒定地接觸。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,一個或多個部件包括催化式排氣凈化器。4.如權(quán)利要求1-2和3中任何一項所述的方法,其特征在于,還包括評價排氣產(chǎn)物和替代的條件對部件的影響。5.如權(quán)利要求1-3和4中任何一項所述的方法,其特征在于,替代的條件選自(a)變化一個或多個運行條件,這些條件選自溫度、溫度變化之間的時間間隔、AFR、以及它們的組合;以及(b)變化一個或多個其它的條件,同時保持基本上一個或多個運行條件恒定,這些運行條件選自溫度、AFR、以及它們的組合。6.如權(quán)利要求1-4和5中任何一項所述的方法,其特征在于,替代的條件是設(shè)計驗證條件。7.如權(quán)利要求1-5和6中任何一項所述的方法,其特征在于,饋送條件產(chǎn)生空氣和燃料混和的饋送流,并在饋送流中基本上連續(xù)地和有效地按化學(xué)計量地燃燒燃料以產(chǎn)生排氣產(chǎn)物。8.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,替代的條件是RAT-A循環(huán)條件和FTP-75模擬條件之外的條件。9.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,替代的條件是RAT-A循環(huán)條件之外的條件,該RAT-A循環(huán)條件包括穩(wěn)態(tài)、化學(xué)計量運行條件以及熱漂移條件。10.如權(quán)利要求9所述的方法,其特征在于,RAT-A循環(huán)條件包括第一閉環(huán)的化學(xué)計量條件,其包括持續(xù)第一閉環(huán)時間的約為800"C的催化劑入口溫度;第一開環(huán)富燃料條件,其有效地模擬持續(xù)第一開環(huán)富燃料時間的熱漂移;第二開環(huán)富燃料條件,其包括持續(xù)第二開環(huán)富燃料時間的二次空氣流動;以及第二閉合環(huán)路的化學(xué)計量條件,其包括持續(xù)第二閉合環(huán)路時間的二次空氣。11.如權(quán)利要求IO所述的方法,其特征在于,第一閉環(huán)時間約為40秒;第一開環(huán)富燃料條件包括約3XCO,而第一開環(huán)富燃料時間約為6秒;第二開環(huán)富燃料條件包括約3XCO,而第二開環(huán)富燃料時間約為IO秒;以及第二閉環(huán)時間約為4秒。12.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,替代的條件是FTP-75模擬條件之外的條件,該FTP-75模擬條件包括從約0至200每分鐘標準立方英尺(scfm)變化排氣流量;從約2(TC至90(TC變化排氣產(chǎn)物溫度,以及從約10至40AFR變化排氣產(chǎn)物化學(xué)計量。13.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,從約10至20AFR變化排氣產(chǎn)物化學(xué)計量;以及溫度保持在從約20(TC到約105(TC。14.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,替代條件選自振動條件、溫度分布條件、熱應(yīng)力條件、熄火條件、點火條件、以及空氣-燃料比掃描條件。15.如權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,替代條件是實現(xiàn)模擬車輛中催化式排氣凈化器的運動范圍的振動條件。16.如權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,將催化式排氣凈化器暴露于排氣產(chǎn)物和振動條件包括將催化式排氣凈化器固定于振動臺并與加載單元機械地連通;致動振動臺以預(yù)定的振動頻率和幅值進行振動;測量橫貫催化式排氣凈化器傳遞的力。17.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,一個或多個部件包括催化式排氣凈化器,其包括封裝在殼體內(nèi)的單塊的催化劑,該方法包括在溫度分布條件下將催化式排氣凈化器暴露于排氣產(chǎn)物的同時,保持饋送條件基本上恒定不變,該溫度分布條件包括在第一時間周期中將催化式排氣凈化器暴露于第一溫度,而在第二時間周期中將催化式排氣凈化器暴露于第二溫度;其中,第一溫度充分地不同于第二溫度,以便評價單塊催化劑和殼體在饋送條件下對于第一溫度和第二溫度的動態(tài)和永久的響應(yīng)。18.如權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,第二溫度大于第一溫度,該方法還包括在其后的時間周期中在一個或多個其后的溫度下將催化式排氣凈化器暴露于排氣產(chǎn)物,在產(chǎn)生用于評價單塊催化劑和殼體的熱梯度信息的條件下,各連續(xù)相繼的溫度大于先前的溫度。19.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,一個或多個部件包括催化式排氣凈化器,該催化式排氣凈化器包括封裝在殼體內(nèi)的單塊催化劑,該方法包括在熱應(yīng)力條件下將催化式排氣凈化器暴露于排氣產(chǎn)物的同時,保持饋送條件基本上恒定不變,該熱應(yīng)力條件包括在第一時間周期中將催化式排氣凈化器暴露于第一溫度,而在第二時間周期中將催化式排氣凈化器暴露于第二溫度;其中,第一溫度充分地不同于第二溫度,第一時間周期和第二時間周期具有充分短的持續(xù)時間,以使催化式排氣凈化器產(chǎn)生熱應(yīng)力。20.如權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,還包括在一個或多個其后的時間周期中在一個或多個其后的溫度下將催化式排氣凈化器暴露于排氣產(chǎn)物,所述一個或多個其后的溫度具有足夠的差,所述其后的時間周期具有充分短的持續(xù)時間,以使單塊的催化劑和殼體產(chǎn)生熱應(yīng)力。21.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,一個或多個部件包括催化式排氣凈化器,該方法包括將排氣產(chǎn)物保持在基本上恒定的溫度下并將催化式排氣凈化器殼體暴露于水。22.如權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,將催化式排氣凈化器殼體暴露于水包括將水噴濺在催化式排氣凈化器的殼體上。23.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,一個或多個部件包括催化式部件,該方法包括在高于初始溫度的試驗溫度下產(chǎn)生排氣產(chǎn)物的燃燒條件下,使至少一部分燃料在饋送流的流道內(nèi)燃燒;以及在對催化式排氣凈化器確定點火條件的條件下,在初始溫度和一個或多個不同的試驗溫度下測量排氣產(chǎn)物成分。24.如權(quán)利要求23所述的方法,其特征在于,點火條件包括溫度大于初始溫度的催化劑床的溫度。25.如權(quán)利要求24所述的方法,其特征在于,燃料是汽油,且初始溫度約為20(TC或低于200°C。26.如權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,一個或多個部件包括催化式排氣凈化器,而燃燒條件包括初始AFR,該方法包括在將催化式排氣凈化器暴露于在初始AFR下產(chǎn)生的排氣產(chǎn)物的同時,測量排氣產(chǎn)物成分;將初始AFR變化到一個或多個不同的試驗AFR,以及在將催化式排氣凈化器暴露于在一個或多個不同試驗AFR下產(chǎn)生的排氣產(chǎn)物的同時測量排氣產(chǎn)物成分。27.如權(quán)利要求26所述的方法,其特征在于,初始AFR是貧瘠的,而一個或多個不同的試驗AFR是富裕的。28.如權(quán)利要求26或27所述的方法,其特征在于,保持初始的AFR和一個或多個不同的試驗AFR直到達到穩(wěn)態(tài)的運行。29.如權(quán)利要求28所述的方法,其特征在于,一個或多個不同的試驗AFR在預(yù)定的速率下連續(xù)地調(diào)整。全文摘要一種使用不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng)來評價一個或多個部件的方法。該方法包括提供不基于發(fā)動機的測試系統(tǒng),該系統(tǒng)包括與一個或多個部件流體地連通的燃燒器;在包括有控制的空氣對燃料比(AFR)的饋送條件下將燃料和空氣供應(yīng)到燃燒器,該饋送條件產(chǎn)生饋送流的流動路徑;在燃燒條件下燃燒饋送流流動路徑內(nèi)的至少一部分燃料,該燃燒條件能產(chǎn)生排氣產(chǎn)物而基本防止對燃燒器造成損壞;以及在加速老化條件或驅(qū)動循環(huán)條件之外的替代條件下將一個或多個部件暴露于排氣產(chǎn)物。文檔編號G01M99/00GK101517392SQ200580034439公開日2009年8月26日申請日期2005年8月11日優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日發(fā)明者A·M·安德森,B·B·柏考瓦斯基,C·C·韋伯,G·J·J·巴特雷,M·J·黑姆瑞奇,T·R·加博哈特申請人:西南研究會
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