一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于发动机排放测试技术领域，设及一种缸内直喷汽油机排气微粒热 稀释采样系统。
【背景技术】
[0002] 由于汽油机保有量远大于柴油机，W及作为汽油机未来主要发展方向的缸内直喷 汽油机微粒排放较高等两方面原因，国际国内开展了许多关于缸内直喷汽油机微粒物排放 方面的研究，排放法规也对缸内直喷汽油机微粒物排放做出了明确限制。
[0003] 该方面研究及测试首先需要满足排放法规要求的专用微粒采样系统。微粒采样系 统最重要的参数是稀释比和稀释温度，理想的微粒采样系统应该能够实现对稀释比和稀释 温度该两个采样过程关键参数的精确控制。而目前市场上的相关装置没有稀释通道加热装 置及蒸发管等关键组件，仅能够实现对稀释比的控制，忽略了对稀释温度的控制，同时没有 配置相应的电子控制单元，采用手动调节的方式控制稀释比，从而对稀释比控制精度、整体 试验准确度造成影响。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术只能手动调节、稀释比控制精度较差且无法控制稀释温度的不 足，本实用新型提供了一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统。利用电子控制单元 及相关传感器执行器等，在对采样过程稀释比精确控制的基础上，完成了对另一采样过程 关键参数--稀释温度的精确控制，从而提高了相关试验的准确性及试验可重复性等。
[0005] 本实用新型是采用W下技术方案实现的，结合附图：
[0006] 所述一种缸内直喷汽油机排气微粒热稀释采样系统由分流多点采样单元、一级热 稀释单元、挥发性粒子去除单元、二级稀释冷却单元、电子控制单元等模块组成；具体包含 部件为祸轮机前取样探头（3)、祸轮机后取样探头巧）、粒谱分析仪取样探头（20)、文丘里 管样本输送管路巧）、祸轮机前取样通路电磁阀（4)、祸轮机后取样通路电磁阀化）、=通阀
[7] 、文丘里管巧）、空气滤清器I(10)、空气滤清器II(18)、风机I(11)、风机II(21)、一级 稀释通道（13)、一级稀释通道加热器（12)、蒸发管（15)、蒸发管加热器（14)、弯头传输管 (16)、二级稀释通道（17)、空气流量控制阀（19)、抽气累（22)、二氧化碳浓度传感器I(26)、 二氧化碳浓度传感器II(29)、温度传感器I(27)、温度传感器II(28)、电子控制单元（24)、 上位PC机（25)等。
[0007] 分流多点采样单元由祸轮机前取样探头（3)、祸轮机后取样探头巧）、祸轮机前取 样通路电磁阀（4)、祸轮机后取样通路电磁阀化）、=通阀（7)、文丘里管样本输送管路巧） 组成；其中祸轮机前取样探头（3)和祸轮机后取样探头（5)取发动机排气中的部分流进入 整个热稀释系统；祸轮机前取样通路电磁阀（4)和祸轮机后取样通路电磁阀化）由上位PC 机（25)通过电子控制单元（24)控制其开闭，选择采样点为发动机祸轮机（2)前或者发动 机祸轮机（2)后；=通阀（7)负责连接发动机祸轮机（2)前后的取样通路及文丘里管巧） 的抽气通路。
[000引上述分流多点采样单元各部件连接关系如下；祸轮机前取样探头（3)、祸轮机后 取样探头巧）的中屯、轴线与发动机排气管（1)的中屯、轴线平行，祸轮机前取样探头（3)和 祸轮机后取样探头巧）的入口面向气流方向，取样探头及传输管内径为IOmm;祸轮机前取 样探头（3)的入口安装在发动机祸轮机（2)前侧，出口与祸轮机前取样通路电磁阀（4)连 接，之后与=通阀（7)上端口通过法兰连接；祸轮机后取样探头（5)安装在发动机祸轮机 (2)后侧，后方与祸轮机后取样通路电磁阀（6)连接，之后与=通阀（7)下端口通过法兰连 接。
[0009] 一级热稀释单元由风机I(11)、空气滤清器I(10)、文丘里管巧）、文丘里管样本输 送管路巧）、一级稀释通道（13)、一级稀释通道加热器（12)组成；其中文丘里管样本输送 管路（8)将来自=通阀（7)的废气导入文丘里管（9)抽气口；文丘里管（9)抽取废气并将 其导入一级稀释通道（13);风机I(11)向一级稀释通道（13)中送入新鲜空气；空气滤清器 1(10)将风机I(11)抽取的空气进行过滤；一级稀释通道（13)提供新鲜空气与样本废气混 合稀释的容腔；一级稀释通道加热器（12)配合温度传感器I(27)、电子控制单元（24)、上位 PC机（25)等，在废气一级稀释过程中，对整个稀释过程进行温度控制，其温度调节范围为 20摄氏度至300摄氏度。
[0010] 上述一级热稀释单元各部件连接关系如下：文丘里管样本输送管路（8)入口与= 通阀（7)出口通过法兰连接，文丘里管样本输送管路巧）出口与文丘里管巧）的抽气口通 过焊接方式连接；风机1(11)的出风口与空气滤清器1(10)的入口通过法兰连接，空气滤清 器1(10)的出口通过法兰与文丘里管巧）的入口相连，文丘里管巧）的出口通过法兰与一 级稀释通道（13)的入口相连，风机I(11)、空气滤清器I(10)、文丘里管巧）、一级稀释通道 (13)的轴线重合；一级稀释通道加热器（12)由九组铸侣加热器并联构成，每一组铸侣加热 器由两块半圆套型铸侣加热器通过螺栓连接构成，在所述一级热稀释系统中，分别将九组 半圆套型铸侣加热器构成的完整圆套通过螺栓固定于一级稀释通道（13)外侧，且保证紧 密贴合。
[0011] 挥发性粒子去除单元由蒸发管（15)、蒸发管加热器（14)组成；其中蒸发管（15) 的作用是提供给经一级热稀释系统稀释过的样本气体一个蒸发容腔，用W去除样本气体中 的挥发性、半挥发性组分，W免对使测量结果产生误差；蒸发管加热器（14)配合温度传感 器II(28)、电子控制单元（24)、上位PC机（25)等，样本气体挥发性组分去除过程中，对整 个蒸发过程进行温度控制，其温度调节范围为20摄氏度至500摄氏度。
[0012] 上述挥发性粒子去除单元各部件连接关系如下；蒸发管（15)入口与一级稀释通 道（13)出口之间通过传输管密封连接；蒸发管加热器（14)由两组铸铜加热器并联构成，每 一组铸铜加热器由两块半圆套型铸铜加热器通过螺栓连接构成，在所述挥发性粒子去除系 统中，分别将两组半圆套型铸铜加热器构成的完整圆套通过螺栓固定于蒸发管（15)外侧， 且保证紧密贴合。
[0013] 二级稀释冷却单元由弯头传输管（16)、空气滤清器11(18)、空气流量控制阀 (19)、二级稀释通道（17)、粒谱分析仪取样探头（20)、抽气累（22)、风机II(21)等部件组 成；其中弯头传输管（16)将通过挥发性粒子去除系统的样本气体引入二级稀释通道（17); 空气滤清器II(18)提前将进入二级稀释通道（17)的空气进行过滤；空气流量控制阀（19) 与电子控制单元（24)、上位PC机（25)、二氧化碳浓度传感器I(26)、二氧化碳浓度传感器 11(29)配合，对进入二级稀释通道（17)的空气流量进行控制，从而实现对稀释比的控制， 其自带位置反馈电压信号；二级稀释通道（17)提供一个来自挥发性粒子去除系统的样本 气体与空气进行二次稀释的容腔，样本气体在此容腔中完成稀释W增大稀释比调节范围、 完成冷却W满足粒谱分析仪（23)对样本气体的温度要求；粒谱分析仪取样探头（20)与抽 气累（22)配合将经过两级稀释后的样本气体引入粒谱分析仪（23);风机II(21)用于提供 二级稀释通道（17)内空气运动动能。
[0014] 上述二级稀释冷却单元各部件连接关系如下；二级稀释通道（17)通过弯头传输 管（16)与蒸发管（巧）密封连接谊气滤清器II(18)、空气流量控制阀（19)、二级稀释通道 (17)、风机II(21)等依次通过法兰连接；弯头传输管（16)的出口背向稀释空气流动方向安 装，且安装在距离样本气体下游出口大约15倍管道直径的地方，弯头传输管（16)尾部中屯、 轴与二级稀释通道（17)中屯、轴平行；粒谱分析仪取样探头（20)的入口面向稀释空气流动 方向安装，且安装在距离样本气体上游进口大约15倍管道直径的地方，探头前段的中