一种发动机Nox及颗粒物排放试验装置及试验方法

摘要

本发明公开了船舶发动机技术领域的一种发动机Nox及颗粒物排放试验装置，包括：试验机构，所述试验机构的出气口连通安装有泵，所述泵的出气口通过连管连通安装有两组保护机构，两组所述保护机构的出气口分别连通安装有第一检测机构与第二检测机构，所述保护机构包括安装管，所述安装管内腔安装有遮住安装管进气口并与安装管进气口贴合的挡板，所述挡板靠近安装管进气口的一侧壁安装有移动杆，所述移动杆滑动插有安装孔的内腔中，装置中通过保护机构的挡板限制，使废气排放物通过保护机构的流速变慢，使废气进入到检测机构内部的冲力减小，从而避免废气中含有的大颗粒杂质会对检测机构造成损坏，对验证装置进行保护。

说明书

技术领域

本发明涉及船舶发动机技术领域，具体为一种发动机Nox及颗粒物排放试验装置及试验方法。

背景技术

船舶发动机的排放控制面临着油品质量差、排气温度低和排气速度快等难题，排放达标成本高，通过对发动机排放污染物控制及监测技术研究，分析排放污染物生成机理，建立测试评估模型和监测系统，探索明晰影响测试结果准确性和一致性的主要因素及其影响规律，并开展试验验证，获取数据库、知识库，建立船舶发动机排放控制及监测技术标准，为研制船舶发动机排放污染物控制与监测设备成套技术提供支持；

在试验验证的过程中，将发动机工作产生的气体排放物导入到检测机构进行检测，获得参数进行分析验证；

然而气体排放物在导入到检测机构中时具有一定的流速，因气体排放物中含有大颗粒杂质，导致大颗粒杂质会对检测机构内部造成冲击，容易对检测设备造成影响或损坏，为此，我们提出一种发动机Nox及颗粒物排放试验装置及试验方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机Nox及颗粒物排放试验装置及试验方法，以解决上述背景技术中提出的气体排放物在导入到检测机构中时具有一定的流速，导致排放物中的大颗粒杂质会对检测机构内部造成冲击，容易对检测设备造成影响或损坏的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发动机Nox及颗粒物排放试验装置，包括：用于进行发动机工作试验的试验机构；

所述试验机构的出气口连通安装有泵；

所述泵的出气口通过连管连通安装有两组保护机构，两组所述保护机构的出气口分别连通安装有用于检测排放物成分的第一检测机构与第二检测机构，

其中，所述保护机构包括安装管，所述安装管内腔安装有遮住安装管进气口并与安装管进气口贴合的挡板，所述挡板靠近安装管进气口的一侧壁安装有移动杆，所述安装管内壁开设有沿安装管长度方向延伸的安装孔，所述移动杆滑动插在安装孔的内腔中，所述安装孔内安装有用于使移动杆移动后复位的弹性元件。

作为优选，所述安装管内壁安装有位于挡板内侧的限位块。

作为优选，所述限位块靠近挡板的一侧壁安装有电磁铁，所述挡板外壁安装有与电磁铁处于同一轴线且相对的磁块，所述磁块与电磁铁相对的一侧磁极相反。

作为优选，所述安装管的进气口内腔安装有安装箱，所述安装箱内腔填充有水，所述安装箱内部安装有处于水中的第一导电片，所述安装箱内部安装有处于水上方的第二导电片，所述第二导电片与电磁铁电性连接，所述第一导电片电性连接外界电源，

其中，所述安装箱上表面开设有开孔，所述开孔内腔转动插有转杆，所述转杆底端安装有处于水中的叶片，所述转杆顶端安装有风扇叶。

作为优选，所述安装管的出气口内腔安装有气囊，所述气囊内腔安装有与泵电性连接的触碰开关，

其中，所述气囊内腔安装有弹性支块，所述弹性支块内部开设有凹槽。

作为优选，所述挡板的圆形外壁上均匀安装有四组与安装管内壁贴合的弧形挡板，相对两组所述弧形挡板的内侧弧形壁均安装有移动块，所述挡板圆形外壁上开设有两组沿安装管长度方向延伸的移动槽，所述移动块滑动插在移动槽的内腔中，所述移动块外壁与移动槽内壁之间安装有弹性件。

作为优选，一种发动机Nox及颗粒物排放试验方法，包括以下步骤：

第一步：通过调整试验机构，改变影响发动机的因素，然后使发动机工作，将发动机工作产生的废气排放物通过泵导入到第一检测机构或第二检测机构中进行检测，检测排放物的成分，接着分析成分参数进行计算验证；

第二步：废气通过泵导入到第一检测机构或第二检测机构中时，需要经过保护机构，废气进入到保护机构的安装管内腔中，废气冲击挡板，使挡板移动与安装管的进气口不贴合，废气穿过挡板与安装管内腔之间的间隙，从安装管中的出气口排出，再进入到第一检测机构、第二检测机构中，限制废气一次性穿过挡板的量，使废气进入到第一检测机构、第二检测机构中的流速减缓，减小废气进入到第一检测机构、第二检测机构中的冲击，在废气充满第一检测机构或第二检测机构时，第一检测机构或第二检测机构的内部气压增大，会按压气囊，对触碰开关造成挤压，使泵停止工作，停止向第一检测机构与第二检测机构输入废气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：装置中通过保护机构的挡板限制，使废气排放物通过保护机构的流速变慢，使废气进入到检测机构内部的冲力减小，从而避免废气中含有的大颗粒杂质会对检测机构造成损坏，对验证装置进行保护。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明保护机构结构示意图；

图3为本发明A处结构放大示意图；

图4为本发明安装箱与转杆连接结构示意图；

图5为本发明气囊结构示意图；

图6为本发明挡板与弧形挡板连接结构示意图。

图中：1、试验机构；2、第一检测机构；3、第二检测机构；4、保护机构；5、泵；6、移动杆；7、挡板；8、弧形挡板；9、安装箱；10、气囊；11、限位块；12、电磁铁；13、磁块；14、安装孔；15、弹性元件；16、转杆；17、风扇叶；18、叶片；19、第一导电片；20、第二导电片；21、触碰开关；22、弹性支块；23、凹槽；24、移动槽；25、移动块；26、弹性件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1，一种发动机Nox及颗粒物排放试验装置，包括：试验机构1与检测机构两大部分，检测机构又包含第一检测机构2与第二检测机构3，试验机构1是一个封闭箱体，试验用的发动机安装在封闭箱体的内部，封闭箱体内部安装有调控设备(如温度调控设备、压力调控等)，对发动机的运行环境、负荷、运行时间进行调整(影响发动机排放的参数)，试验机构1的出气口通过导管连通安装有泵5，导管上安装有阀门，检测气体排放物时，打开阀门，由泵5工作，将排放物导入到第一检测机构2或第二检测机构3中，泵5的出气口通过连管分别与第一检测机构2、第二检测机构3连通，第一检测机构2与第二检测机构3是轮流工作的，首次检测时，使用第一检测机构2进行检测，改变发动机参数，再次进行检测时，利用第二检测机构3进行检测(因检测完成后，检测机构内部有残留物，会影响下次检测的精度，检测机构需要清理后，才能工作，导致只有单个检测设备的验证效率慢)，检测机构内部安装有检测排放物成分和含量的设备，如NOX传感器、流量计等设备；

请参阅图1、图2和图3，为了对检测机构进行保护，在泵5与检测机构之间安装有保护机构4，保护机构4有两个，分别对应第一检测机构2、第二检测机构3，进入第一检测机构2或第二检测机构3中的废气排放物，需要先经过保护机构4，保护机构4包括安装管，安装管内腔右侧安装有挡板7(图2所示方向)，挡板7与安装管的进气口贴合，将安装管的进气口遮挡住，挡板7左侧壁安装有移动杆6(图2、图3所示方向)，安装管内壁开设有横向的安装孔14，移动杆6滑动插有安装孔14的内腔中，移动杆6在安装孔14的内腔中左右移动，使挡板7可以在安装管的内腔中左右滑动，挡板7的直径小于安装管内部的直径，使挡板7的圆形外壁与安装管内壁不贴合，移动杆6外壁套有弹性元件15(弹簧)，弹簧的两端分别与移动杆6外壁、安装孔14内壁连接，废气进入到安装管中，会推着挡板7右移，使挡板7与安装管的进气口不贴合，使废气穿过挡板7与安装管之间的间隙，使废气一次性通过挡板7的量减小，用于减小废气进入检测机构中时的流速；

请参阅图2、图3和图6，在挡板7的圆形外壁上均匀安装有四组弧形挡板8，弧形挡板8外壁与安装管内壁贴合，其中两个相对的弧形挡板8的内侧弧形壁上安装移动块25，挡板7圆形外壁上开设移动槽24，移动块25滑动插在移动槽24的内腔中，移动块25在移动槽24的内腔中可以左右移动，在移动块25外壁与移动槽24内壁之间安装弹性件26(弹簧)，剩下两个弧形挡板8是固定安装在挡板7的外壁上，废气推着挡板7移动时，也会推着两个弧形挡板8移动，使四个弧形挡板8错位，使废气从弧形挡板8之间的间隙穿过，进一步减小废气的流速，并且在安装管的进气口处没有废气进入时，弧形挡板8失去推力作用会复位，使检测机构中的废气不会倒流；

请参阅图2、图3和图4，在安装管内壁上方安装有限位块11，限位块11位于挡板7的右侧(图2、图3所示方向)，在限位块11靠近挡板7的一侧壁安装电磁铁12，挡板7右侧外壁安装有磁块13(图3所示方向)，磁块13与电磁铁12对齐，并使磁块13与电磁铁12相靠近的一侧磁极相反，在安装管的进气口内腔安装安装箱9，安装箱9内腔底部填充有水，在安装箱9内部安装第一导电片19，第一导电片19处于水中，在安装箱9内部安装第二导电片20，第二导电片20处于水上方，第二导电片20与电磁铁12电性连接，第一导电片19与外界电源通过导线连接，安装箱9顶部壁开设有开孔，开孔内腔转动插有转杆16，转杆16底端安装有处于水中的叶片18，转杆16顶端安装有风扇叶17，在废气进入到安装管中时，会使风扇叶17旋转，带着转杆16与叶片18转动，对安装箱9内部的水进行搅动，使水产生旋涡，使水面上升与第二导电片20接触，使第一导电片19与第二导电片20连接，使电磁铁12通电产生磁力与磁块13相吸附，对挡板7进行固定，使挡板7移动后不会因废气进入量减小而自动关闭，保证保护机构4可以正常供废气排放物通行。

实施例2：

请参阅图2和图5，在实施例1的基础上，在安装管的出气口内腔安装橡胶材质的气囊10，气囊10内部填充有空气，气囊10受压后会形变，在气囊10内腔安装触碰开关21，使触碰开关21与泵5电性连接，控制泵5停止工作，在检测机构内部充满废气排放物时，继续输入会使检测机构内部气压增大，会使与检测机构连通的安装管内部气压增大，使气囊10受到挤压，按压触碰开关21，使泵5断电，停止输入废气，使检测机构内部气压不会过大，对检测机构进行保护，在气囊10内腔安装橡胶材质的弹性支块22，弹性支块22内部开设有凹槽23，对气囊10进行支撑，使气囊10不会轻易形变；

相对于实施例1增加了气囊10与触碰开关21等部件，使检测机构内部充满空气时，泵5会停止工作，对检测机构进行保护。

一种发动机Nox及颗粒物排放试验方法，包括以下步骤：

第一步：通过调整试验机构1，改变影响发动机的因素，然后使发动机工作，将发动机工作产生的废气排放物通过泵5导入到第一检测机构2或第二检测机构3中进行检测，检测排放物的成分，接着分析成分参数进行计算验证；

第二步：废气通过泵5导入到第一检测机构2或第二检测机构3中时，需要经过保护机构4，废气进入到保护机构4的安装管内腔中，废气冲击挡板7，使挡板7移动与安装管的进气口不贴合，废气穿过挡板7与安装管内腔之间的间隙，从安装管中的出气口排出，再进入到第一检测机构2、第二检测机构3中，限制废气一次性穿过挡板7的量，使废气进入到第一检测机构2、第二检测机构3中的流速减缓，减小废气进入到第一检测机构2、第二检测机构3中的冲击，在废气充满第一检测机构2或第二检测机构3时，第一检测机构2或第二检测机构3的内部气压增大，会按压气囊10，对触碰开关21造成挤压，使泵5停止工作，停止向第一检测机构2与第二检测机构3输入废气。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。