CN212082829U - 一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，包括第一密闭室和第二密闭室，所述第一密闭室通过若干根连通管连通所述第二密闭室，所述第一密闭室与所述第二密闭室各通过设置有阀门的采样管连接同一个火焰离子碳氢分析仪。本实用新型的有益效果：能够同时测试并且得出油箱以及炭罐的蒸发排放值，对于使用者来说节省了大量的时间，并且由于是对燃油系统的分区域测试，因此对于开发阶段寻找超标部件具有非常显著的优势；能够使得使用者在只投入一台火焰离子碳氢分析仪的基础上同时或者分别进行两种不同的测试，使得测试能力翻倍，有效节约了测试成本。

Description

一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备

技术领域

本实用新型涉及蒸发排放测试设备的技术领域，具体来说，涉及一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备。

背景技术

蒸发排放测试或蒸发污染物测试是一种针对轻型车污染物排放限值及测试方法（中国第六阶段）中Ⅳ型和Ⅶ型试验测试，它检测了汽车除了排气管以外的其他碳氢化合物排放的总和。整车的蒸发排放测试过程需要对整车进行充放油、预处理循环、丁烷预处理碳罐等一系列准备之后，将实验车辆推入并静置于密闭室之内，按照法规进行热浸实验、昼夜换气排放实验，通过使用火焰离子碳氢分析仪检测密闭室内部的碳离子浓度，然后计算出车辆以及零部件在实验时间段内蒸发排放出的碳氢化合物总质量。各个车企以及研发单位为了能够让整车蒸发排放量满足国六蒸发排放标准，必须要有效地降低汽车燃油系统的碳氢化合物蒸发排放值并确保其处于稳定状态。

目前针对轻型车燃油系统的零部件蒸发排放测试设备多为单个密闭室，或者在单个密闭室内嵌套密闭金属箱来测试燃油系统的蒸发排放值。这种方式要么不能够测试出单独的油箱或者炭罐的排放值，要么是不能完全符合法规对温度以及压力的要求。

如果采用两套蒸发排放测试设备分别测试一套燃油系统（主要就是油箱及炭罐）的蒸发排放值，会使成本急剧增加。同时每套蒸发排放测试设备内部的火焰离子碳氢分析仪价格昂贵，导致此类测试投入成本过大。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，具有两个密闭室并共用一台火焰离子碳氢分析仪，不仅能同时测试出油箱及炭罐的蒸发排放值，还能节省大量的资金以及时间投入。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，包括第一密闭室和第二密闭室，所述第一密闭室通过若干根连通管连通所述第二密闭室，所述第一密闭室与所述第二密闭室各通过设置有阀门的采样管连接同一个火焰离子碳氢分析仪。

进一步地，所述连通管上设置有连通阀，所述连通阀为手动阀。

进一步地，所述连通管的数量为四根，任一根所述连通管的管径与其余所述连通管的管径不同。

进一步地，所述采样管包括进气管和回气管，所述进气管上以及所述回气管上均设置所述阀门，所述第一密闭室与所述第二密闭室各通过对应的所述进气管连接所述火焰离子碳氢分析仪的进气口，所述第一密闭室与所述第二密闭室各通过对应的所述回气管连接所述火焰离子碳氢分析仪的回气口。

进一步地，所述阀门为电磁阀，所述电磁阀与所述火焰离子碳氢分析仪均连接中控电脑。

进一步地，所述第一密闭室内以及所述第二密闭室内均设置有气袋压力平衡系统，所述气袋压力平衡系统包括若干聚四氟乙烯空气袋。

进一步地，所述第一密闭室内以及所述第二密闭室内均设置有换热器，所述换热器通过管路连接冷水机组。

进一步地，所述第一密闭室与所述第二密闭室各通过吹扫管连接所述活性炭新风过滤器。

进一步地，所述连通管的外表面包绕有电加热带，所述第一密闭室内、所述第二密闭室内以及所述连通管内均设置有温度传感器，所述电加热带与所述温度传感器均连接PID控制器。

进一步地，所述第一密闭室的内表面以及所述第二密闭室的内表面均铺设有不锈钢镜面板。

本实用新型的有益效果：能够同时测试并且得出油箱以及炭罐的蒸发排放值，对于使用者来说节省了大量的时间，并且由于是对燃油系统的分区域测试，因此对于开发阶段寻找超标部件具有非常显著的优势；能够使得使用者在只投入一台火焰离子碳氢分析仪的基础上同时或者分别进行两种不同的测试，使得测试能力翻倍，有效节约了测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备的示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的第一密闭室与第二密闭室连接的示意图；

图3是根据本实用新型实施例所述的连通管的示意图；

图4是根据本实用新型实施例所述的火焰离子碳氢分析仪的示意图。

图中：

1、第一密闭室；2、第二密闭室；3、连通管；4、连通阀；5、火焰离子碳氢分析仪；6、阀门；7、进气管；8、回气管；9、聚四氟乙烯空气袋；10、换热器；11、冷水机组；12、活性炭新风过滤器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，根据本实用新型实施例所述的一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，包括第一密闭室1和第二密闭室2，所述第一密闭室1通过若干根连通管3连通所述第二密闭室2，所述第一密闭室1与所述第二密闭室2各通过设置有阀门6的采样管连接同一个火焰离子碳氢分析仪5。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述连通管3上设置有连通阀4，所述连通阀4为手动阀。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述连通管3的数量为四根，任一根所述连通管3的管径与其余所述连通管3的管径不同。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述采样管包括进气管7和回气管8，所述进气管7上以及所述回气管8上均设置所述阀门6，所述第一密闭室1与所述第二密闭室2各通过对应的所述进气管7连接所述火焰离子碳氢分析仪5的进气口，所述第一密闭室1与所述第二密闭室2各通过对应的所述回气管8连接所述火焰离子碳氢分析仪5的回气口。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述阀门6为电磁阀，所述电磁阀与所述火焰离子碳氢分析仪5均连接中控电脑。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一密闭室1内以及所述第二密闭室2内均设置有气袋压力平衡系统，所述气袋压力平衡系统包括若干聚四氟乙烯空气袋9。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一密闭室1内以及所述第二密闭室2内均设置有换热器10，所述换热器10通过管路连接冷水机组11。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一密闭室1与所述第二密闭室2各通过吹扫管连接所述活性炭新风过滤器12。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述连通管3的外表面包绕有电加热带，所述第一密闭室1内、所述第二密闭室2内以及所述连通管3内均设置有温度传感器，所述电加热带与所述温度传感器均连接PID控制器。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述第一密闭室1的内表面以及所述第二密闭室2的内表面均铺设有不锈钢镜面板。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

本实用新型所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备是进行轻型车污染物排放限值及测试方法（中国第六阶段）中Ⅳ型和Ⅶ型试验的测试设备，能够同时测试轻型车燃油系统油箱以及炭罐的碳氢化合物的蒸发排放值。在经过冷水机组11将温度准备在误差允许范围内，就可以将第一密闭室1和第二密闭室2密封，然后进行跟随曲线的温度控制，在测试过程中，中控电脑还会控制火焰离子分析仪去自动标定以及采样分析蒸发排放碳的总质量。其具体包括第一密闭室1、第二密闭室2、火焰离子碳氢分析仪5、冷水机组11和新风过滤器12等。

第一密闭室1、第二密闭室2均为气密的矩形测量仓。车辆零部件在密封的测量仓内进行测试。测量仓的内表面不会受到碳氢化合物的渗透。内表面的材质为经过检验的镜面不锈钢材质，既不挥发也不吸收碳氢燃料。

第一密闭室（英文名Micro-SHED）1和第二密闭室（英文名Mini-SHED）2结构类似，二者可独立进行小型汽车零部件的碳氢挥发检测，也可同时运行，并可进行特定试验的联机测试。每个测量仓在测试过程中，比如，热浸测试和昼夜换气测试，需要在密闭环境下可以控制空气温度，同时测量仓内的气压和测量仓内外的气压差都需要在法规规定的范围内（EPA 法规和欧洲法规中气温和气压都有严格限定），同时测量仓内气循环和换气也需满足相应要求。

第一密闭室1和第二密闭室2内均设置有换热器10，换热器10通过管路连接冷水机组11，冷水机组11与电源控制柜连接，用于按照法规规定温度曲线控制测量仓内的温度。

由于要保证测量仓内部气体密闭并且质量不变，因此在第一密闭室1和第二密闭室2内均设置了气袋压力平衡系统，气袋压力平衡系统包括若干聚四氟乙烯空气袋9，通过气动系统控制柜控制测量仓内的聚四氟乙烯空气袋9充气或者放气实现呼吸动作，以保证两个测量仓内在温度变化并且密封状态下没有压力变化。电源控制柜与气动系统控制柜均可以包括PLC控制器，PLC控制器的型号为SIEMENS S7-1500。

第一密闭室1和第二密闭室2通过四根均设置有连通阀4的连通管3相连通。连通阀4为手动阀，通过控制连通阀4的启闭可以使每个测量仓独立运行也可以是两个测量仓联合运行（即同时使用两个测量仓来开始做同一个测试）。连通管3用于实现燃油系统内部油蒸汽从油箱到碳罐的流通，四根连通管3的管径各不相同，可尽最大可能适应不同燃油管的管径，将这部分所产生的压降降到最低。同时，为了减少燃油蒸汽在连通管3内的冷凝损耗，每根连通管3都配有由PID控制器控制的电加热带，以保证连通管3内的温度跟测量仓温度一直，保证在实验过程中没有燃油蒸汽冷凝在连通管3内壁造成油气损耗，避免由于室外温度影响燃油蒸汽总量。PID控制器连接连通管3内以及测量仓内的温度传感器，PID控制器的型号为TA48-03010000，电加热带的型号为DWX-10MM-P，温度传感器的型号为PT100。

火焰离子碳氢分析仪5能够通过采样管，间隔采样不同测量仓内的气体碳氢浓度并记录计算。采样管包括进气管7和回气管8，进气管7和回气管8上均设置有阀门6，阀门6为电磁阀，电磁阀与火焰离子碳氢分析仪5均连接中控电脑，中控电脑通过开闭电磁阀来切换气体流通通路。由于两个测量仓之间通过密封的不锈钢连通管3以及连通阀4连接，这样就可以在第二密闭室2里面放置油箱，通过连通管3将油箱与第一密闭室1内的炭罐相连接，当实验结束后即可以分别得到油箱和炭罐的蒸发排放值。

第一密闭室1与第二密闭室2各通过吹扫管连接活性炭新风过滤器12，试验结束后可以通过活性炭新风过滤器12往两个测量仓内吹扫过滤后的干净空气，而实验过程中的燃油有害挥发物质则被第一密闭室1的排气口或者第二密闭室2的排气口排到实验室外部区域。

具体使用时，开始测试后，通过活性炭新风过滤器12对两个测量仓进行吹扫清洁；将需要测试的油箱放入其中一个测量仓，将需要测试的碳罐放入另一个测量仓，通过两个测量仓之间的连通管3，将油箱和碳罐进行连接；锁闭好测量仓的仓门并密封后开始对内部空气进行温度控制，同时火焰离子碳氢分析仪5通过阀门6分别进行两个测量仓的空气碳离子浓度采样分析，例如进行热浸实验或者昼夜换气试验时密闭室内部的初始温度为20±2℃，最高温度变化达到35±2℃，为了平衡测量仓密封后的空气温度变化带来的体积变化，测量仓内通过聚四氟乙烯空气袋9进行空气压力平衡，聚四氟乙烯空气袋9可以平衡温度变化和大气压力变化带来的压力变化；由于两套测量仓并联运行，工作人员只需对相近时段内两个不同测量仓进行气体采样分析，即可计算出两套测量仓在相似环境下的相同时段内的污染物排放数值。通过上述方式能够准确的测试乘用车燃油系统及零部件产品的蒸发排放的总碳氢化合物质量以及主要部件各自的蒸发排放出来的碳氢化合物质量，为企业以及研发单位提供了有力的数据支持，进而保证整车的燃油蒸发排放满足最新的国六标准，甚至针对未来燃油系统的研发也具有重要意义。

综上，借助于本实用新型的上述技术方案，能够有效的测试出乘用车燃油系统或者零部件系统的蒸发排放的碳氢化合物的质量，这些数据可以协助研发单位分析比较与整车蒸发排放值的相关性，提高研发能力，通过控制燃油系统以及零部件的蒸发排放量来保证整车的蒸发排放合格，满足最新的国家标准，对未来燃油系统的研发具有重要且实际的意义。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，包括第一密闭室（1）和第二密闭室（2），所述第一密闭室（1）通过若干根连通管（3）连通所述第二密闭室（2），所述第一密闭室（1）与所述第二密闭室（2）各通过设置有阀门（6）的采样管连接同一个火焰离子碳氢分析仪（5）。

2.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述连通管（3）上设置有连通阀（4），所述连通阀（4）为手动阀。

3.根据权利要求2所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述连通管（3）的数量为四根，任一根所述连通管（3）的管径与其余所述连通管（3）的管径不同。

4.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述采样管包括进气管（7）和回气管（8），所述进气管（7）上以及所述回气管（8）上均设置所述阀门（6），所述第一密闭室（1）与所述第二密闭室（2）各通过对应的所述进气管（7）连接所述火焰离子碳氢分析仪（5）的进气口，所述第一密闭室（1）与所述第二密闭室（2）各通过对应的所述回气管（8）连接所述火焰离子碳氢分析仪（5）的回气口。

5.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述阀门（6）为电磁阀，所述电磁阀与所述火焰离子碳氢分析仪（5）均连接中控电脑。

6.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述第一密闭室（1）内以及所述第二密闭室（2）内均设置有气袋压力平衡系统，所述气袋压力平衡系统包括若干聚四氟乙烯空气袋（9）。

7.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述第一密闭室（1）内以及所述第二密闭室（2）内均设置有换热器（10），所述换热器（10）通过管路连接冷水机组（11）。

8.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述第一密闭室（1）与所述第二密闭室（2）各通过吹扫管连接活性炭新风过滤器（12）。

9.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述连通管（3）的外表面包绕有电加热带，所述第一密闭室（1）内、所述第二密闭室（2）内以及所述连通管（3）内均设置有温度传感器，所述电加热带与所述温度传感器均连接PID控制器。

10.根据权利要求1所述的汽车燃油系统零部件蒸发排放测试设备，其特征在于，所述第一密闭室（1）的内表面以及所述第二密闭室（2）的内表面均铺设有不锈钢镜面板。

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