一种离线的多工位通用型scr系统耐久试验装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械性能测试技术领域，特别涉及一种离线的多工位通用型SCR系统耐久实验测试装置。
【背景技术】
[0002]柴油机具有高的热效率、低的油耗和C02排放，在车用动力中占有的比例逐年上升。与此同时，颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)成为柴油机排放物中主要有害物质。针对重型柴油车国IV和国V排放法规，从机内降低PM排放、而从机外转化NOx排放是一种符合中国国情、具有可持续发展的技术路线。选择催化还原(SCR)技术是目前降低柴油机NOx排放最有效的后处理技术之一，采用SCR技术可以使发动机在满足严格排放法规的同时，仍具有较高的动力性和经济性。在目前研究开发中的柴油机NOx后处理方法中，以尿素水溶液为还原剂的选择性催化还原技术(Urea-SCR)最为成熟，它能在柴油机排气富02且流量、温度和组分多变的反应环境下有效降低NOx排放。
[0003]柴油机所匹配的SCR系统在使用过程中的喷射精度会随着时间的增长而降低，其工作可靠性也会降低，会出现喷嘴阻塞、尿素栗阻塞等故障。因此在SCR尿素喷射系统的开发阶段，需要对其进行性能测试、精度测试、耐久考核以及优化标定等大量的试验工作，这些工作最初都是在发动机运转的情况下进行的，即消耗大量人力物力，而且由此产生的排放对环境有害。实际测试中，需对SCR尿素喷射系统进行瞬态测试，如欧洲瞬态试验循环、世界统一的瞬态测试循环等。在现有技术中，为了节约能源，这些工作可以进行离线测试。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种离线的多工位通用型SCR尿素喷射系统测试方法及装置。该装置不依赖于发动机台架，设置十个SCR系统工位，适用于由气助式尿素栗和非气助式两种类型的SCR尿素喷射系统。本装置通过Labview编写上位机软件，SCR系统需求的喷射量通过在电子表格中进行编辑，在上位机程序运行时读入程序中，并以CAN报文的形式发送给各个尿素栗或自主DCU，通过在电子表格中编辑给定的尿素喷射量即可实现SCR系统稳态测试、自定义瞬态测试、以及耐久循环测试。同时上位机软件通过解析尿素栗或者DCU返回的报文可以实时显示SCR系统反馈的“充液”、“建压”、“喷射”、“吹扫”、“停止”等工作状态过程。
[0005]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0006]—种离线的多工位通用型SCR系统耐久试验装置，包括一个试验架，在所述的试验架上设有多个供液装置，每个供液装置与一个尿素栗相连，每个尿素栗加压后的液体通过喷射管供给喷嘴进行喷射，且喷射出的液体经可视化喷管及集液横管收集，重新流回供液装置;所述的尿素栗与压缩空气供应系统相连，且每个尿素栗由一个单独的控制器控制，各个控制器与同一个上位机相连。
[0007]进一步的，所述的供液装置包括多个吸液竖井和为吸液竖井供应尿素的尿素箱，所述的各个吸液竖井之间通过横管形成连通器，每个吸液竖井通过吸液管与一个尿素栗的吸液口相连，且尿素栗的出液口通过喷射管与喷嘴相连，回液口通过回液管与吸液竖井相连。
[0008]进一步的，在所述各吸液管和回液管上串接流量计。
[0009]进一步的，所述的横管上安装有排液阀。
[0010]进一步的，每个喷嘴安装工位通过对应的亚克力法兰盘与可视化喷管连接，各法兰盘预留有多个安装螺孔，使得每个安装工位适用于不同种类喷嘴的安装。
[0011]进一步的，所述的控制器为一个单片机，所述的单片机与上位机通讯，所述的上位机上用于定义给定喷射量、稳态测试、自定义瞬态测试、以及耐久循环测试并且显示各尿素栗的接入状态、工作状态、数据反馈、故障信息并进行数据保存；
[0012]进一步的，所述的上位机定义的参数发送给单片机，单片机将接收的信号发送到尿素栗或者发送到DCU驱动尿素栗，同时将尿素栗反馈的信号转化为串口数据发送给上位机用于解析并显示。
[0013]进一步的，所述的压缩空气供应系统包括相连的储气筒和空气压缩机，所述的储气筒通过多个管道为尿素栗供气。
[0014]进一步的，所述的试验架包括自下而上分为六层:
[0015]第一层为台架的支撑结构，安装四个承重滚轮，其中两个为转向轮，便于试验台架的移动；
[0016]第二层左侧为电源模块和试验台总供电模块，中间为储气筒，右侧为空气压缩机头;
[0017]第三层为试验台的供液装置；
[0018]第四层为尿素喷射装置及可视化模块，试验台前端为进回液流量计以及压力表；
[0019]第五层为尿素栗安装工位，前后各五个，每个工位的安装板通过活页与试验台架相连，向外可以打开60度角左右；
[0020]第六层为试验台的线束模块，来自左面板上的通讯、诊断线束和电源线束经过线束横管进入最上方的五个接线盒，每个接线盒中有两排接线端子，分别对应每个尿素栗工位，接线端子另一侧接尿素栗的线束。
[0021 ]进一步的，本发明的试验方法如下:
[0022]步骤1准备工作
[0023]1-1将试验台正确停放到平坦地面并放下辅助支架；
[0024]1-2确认排液阀关闭后向尿素箱中加足量的尿素溶液；
[0025]1-3安装外接排气过滤器；
[0026]1-4.正确接入外部供电电源，并上电；
[0027]1-5将急停按钮复位；
[0028]1-6将待测尿素栗安装在试验台上，同时打开对应工位上方分线盒处按钮开关，正确连接有关管路及电气插头；
[0029]步骤2打开上位机及控制器，在上位机设置喷射参数，对尿素栗进行喷射试验，同时上位机通过解析尿素栗或者DCU返回的报文可以实时显示SCR系统反馈的“充液”、“建压”、“喷射”、“吹扫”、“停止”等工作状态过程，具体如下:
[0030]2-1旋转钥匙锁钮，接通电源;此时电脑自动开机(已设置)，利用遥控器打开显示器；
[0031]2-2观察上位机的前控制面板下方电压与电流显示是否正常(精确值以下方电源显示窗为准)，开启压缩机使储气压力值达到设定值；
[0032]2-3运行上位机的控制程序，在打开控制程序之前应确保:
[0033]A、上位机与控制器之间相连的485总线线路正确可靠连接；
[0034]B、各控制显示仪均已上电且完成自检；
[0035]C、尿素栗气路接通，各尿素栗液路接通。
[0036]2-4运行控制程序并进入控制程序的控制界面。
[0037]2-5点击“喷射量文件路径”选择编辑好的喷射量数据；
[0038]2-6设定“喷射间隔”、“小循环次数”、“下电时间”。
[0039]2-7如果利用中循环次数控制循环结束，则设定“中循环数”，且“循环用时”设为0;如果利用循环用时控制循环结束，则设定“循环用时”，“中循环数”设为0。
[0040]2-8实验开始时，若钥匙开关显示为“断开”，连通钥匙开关。
[0041]2-9点击软件界面的运行程序，试验过程中通过软件界面监控试验信息；当设定的参数需要改动时，输入新数值完成更改。
[0042]步骤3实验结束
[0043]3-1关闭上位机的控制程序，退出程序，同时关闭对应工位上方按钮开关，气助栗工位要关闭对应压缩空气分配单向阀开关；
[0044]3