车用尿素加注机检定过程中的技术难点与解决方案

车用尿素加注机检定过程中的技术难点与解决方案

张伟林

广东省五华县质量技术监督检测所

摘要：随着汽车尿素喷射技术的广泛应用，车用尿素加注机作为关键设备之一，其准确性和稳定性的检定显得尤为重要。在实际检定与应用的过程中，面临着一系列技术难点，包括环境条件的影响、设备精度的要求、数据采集与处理的复杂性等。本文从车用尿素加注机检定过程中的难点出发，探讨了相应的解决方案，以期为车用尿素加注机的检定工作提供参考。

关键词：车用尿素加注机；检定过程；技术难点；解决方案

前言：随着全球环境保护意识的增强和尾气排放标准的不断提高，汽车尿素喷射技术作为一种有效的减排手段在柴油车辆上得到了广泛应用。车用尿素加注机检定过程中环境条件的不稳定性给结果的准确性带来了挑战，由于车用尿素加注机通常安装在车辆的底盘下方或发动机舱内，其工作环境受到外界温度、湿度等因素的影响，可能导致测量结果的偏差。如何解决车用尿素加注机检定过程中的技术难点是提升检定精度与效率的关键。

1 车用尿素加注机的概述

车用尿素加注机作为现代柴油车辆排放控制系统中的重要组成部分，扮演着关键的角色，车用尿素加注机是一种专门设计用于向柴油车辆的尿素储罐注入尿素溶液的设备，以实现尿素选择性催化还原（SCR）系统的正常运行。该系统通过将尿素溶液喷入排气管中，并在高温下将其转化为氨气，从而将氮氧化物（NOx）转化为氮和水蒸汽，从而降低柴油车辆的尾气排放。车用尿素加注机通常安装在车辆的底盘下方或发动机舱内，与尿素储罐相连，并通过电子控制单元（ECU）进行智能化控制。其主要工作原理是通过泵送系统将尿素溶液从储罐中抽取并加压送入喷嘴，再由喷嘴喷射到排气管中，与尾气进行混合反应。此外，车用尿素加注机还配备了一系列传感器和监测装置，用于实时监测尿素溶液的流量、温度和质量等参数，以确保加注过程的准确性和稳定性。

2 车用尿素加注机检定过程中的技术难点

2.1 环境条件

车用尿素加注机检定过程中，环境温度的波动会直接影响到加注机及其相关设备的性能和稳定性，由于加注机通常安装在车辆底盘下或发动机舱内，受到外部环境温度的影响较大，温度的变化会导致加注机的工作状态发生变化，进而影响到检定结果的准确性。此外，环境湿度的变化也会对检定过程造成影响。高湿度的环境可能导致设备表面产生水蒸气凝结，影响设备的工作稳定性，甚至可能导致检定结果的失真。与此同时，环境中的尘埃、颗粒物等杂质也可能对加注机的运行产生不利影响，可能堵塞喷嘴或影响流量计的准确度，从而影响到检定结果的精确性，后续在户外检定时，还可能受到阳光直射、风力等自然因素的干扰，进一步增加了环境条件对检定过程的不确定性。

2.2 设备精度要求不足

车用尿素加注机检定过程中，加注机对尿素溶液喷射量的精确控制是确保SCR系统有效运行的关键，但是传统的检定设备往往难以满足加注机对喷射量精度的高要求，存在测量误差较大的问题。这种误差可能来自流量计的非线性、机械磨损造成的漏气或堵塞等因素，导致实际喷射量与测量值之间存在较大的差异，影响了检定结果的准确性。

一方面，加注机在不同工作条件下的稳定性也是一个挑战。由于车辆运行过程中环境温度、压力等参数变化较大，要求加注机在不同工作条件下都能保持稳定的喷射性能。另一方面，在检定设备精度不足的情况下，往往无法准确地模拟不同工况下的喷射量，导致检定结果的可信度受到影响。此外，设备的响应速度和稳定性也会影响到加注机检定的准确性。加注机的工作特点要求检定设备能够快速且精确地响应喷射量的变化，否则可能导致检定过程中的数据波动较大，难以得到稳定的检定结果。

2.3 数据采集与处理的复杂性

车用尿素加注机检定过程中，加注机的工作涉及到多个参数的测量与控制，包括尿素溶液的流量、温度、压力等，这些参数之间存在复杂的相互关系。例如，尿素溶液的流量受到温度和压力的影响，而温度又会影响尿素溶液的密度，进而影响到流量的测量精度。因此，在数据采集过程中需要确保对各项参数的同时监测，并准确地记录它们之间的关联关系。

一方面，加注机的工作状态可能随着车辆的工况和环境条件而变化，需要实时监测并调整加注机的工作参数，以确保其稳定运行。这就要求数据采集系统具有较高的采样频率和响应速度，能够快速地捕捉到加注机工作状态的变化，并及时进行调整和控制。另一方面，由于加注机的工作参数多、相互关联性强，数据处理过程相对复杂，需要采用高效的数据处理算法和技术，对采集到的大量数据进行分析和筛选，提取出关键信息并进行准确的计算和判断，从而得出可靠的检定结果。另外，加注机的检定过程往往需要进行多次重复测量，对数据的处理和分析要求更加严格，需要确保数据的稳定性和一致性，以获得准确可信的检定结果。

3 车用尿素加注机检定中技术难点的解决方案

3.1 使用恒温箱

在车用尿素加注机检定过程中，环境条件对检定结果的影响是一项重要的技术难点，可以采取使用恒温箱的解决方案。恒温箱是一种可以精确控制温度的设备，通过将车用尿素加注机及其相关检定设备放置在恒温箱内，可以有效地控制环境温度，减小外部环境因素对检定结果的影响。通过在恒温箱内建立稳定的温度环境，可以消除温度波动对检定结果的干扰，提高检定的准确性和稳定性。此外，恒温箱还可以提供良好的工作环境，减少外界因素对检定工作的干扰，为检定人员提供舒适的工作条件，提高检定工作的效率。

3.2 提高检定设备的精度

解决车用尿素加注机检定中的技术难点需要尽可能提高检定设备的精度，实际应用阶段应该选用具有高精度和稳定性的检定设备，如高精度流量计和精密称量仪器，以确保对尿素喷射量等参数进行准确测量。

一方面，通过定期校准和维护检定设备，保持其在长期使用过程中的稳定性和精确度。此外，对检定设备进行适当的改进和优化，以提高其性能和测量精度，例如优化传感器设计、改进数据采集系统等。另一方面，需要对检定设备进行严格的质量控制和质量管理，确保其各项指标符合相关标准和规范要求。最后，加强对检定人员的培训和技术支持，提高其操作检定设备的技能和水平，确保检定过程的准确性和可靠性。

3.3 优化数据采集与处理技术

车用尿素加注机检定的过程中，需要选择先进的数据采集设备，如高精度传感器和数据记录器，以确保对尿素加注机工作参数的准确实时监测，在此基础上建立完善的数据采集系统，包括合理设计的数据采集通道和数据传输方案，确保数据采集的全面性和及时性。

除此之外，利用先进的数据处理算法和技术，对采集到的数据进行有效处理和分析，提取出关键信息并进行准确计算，以获得可靠的检定结果，还可以结合尿素加注机的工作原理和特点，建立合理的数学模型和算法，对检定数据进行模拟和优化，进一步提高检定的准确性和稳定性。与此同时，车用尿素加注机检定应用阶段，需要充分加强对数据采集与处理人员的培训和技术支持，提高其数据处理技能和水平，确保数据采集与处理过程的可靠性和准确性。

结语：综上所述，车用尿素加注机检定过程中的技术难点包括环境条件影响、设备精度要求高、数据采集与处理复杂等。解决方案包括使用恒温箱控制环境条件、提高检定设备精度、优化数据采集与处理技术。这些方案能有效应对难点，确保检定结果的准确性和稳定性，为汽车尿素喷射技术的可靠运行提供了重要保障。

参考文献：

[1] 曾勇昭,李铭,何家惠.车用尿素溶液加注机检定研究与应用[J].工业计量, 2023(3):50-54.

[2] 杨静.JJG 1191-2022《车用尿素加注机检定规程》解读[J].中国计量, 2023(6):75-79.

[3] 李维彪,余勇章,徐云帆.车用尿素溶液加注机校准方法的研究[J].计量与测试技术, 2020, 47(12):4.DOI:10.15988/j.cnki.1004-6941.2020.12.026.

[4] 华卓,崔志悦,聂留城.车用尿素加注机的常见故障及对策分析[J].  2020.