【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机动车排放污染物，尤其涉及一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统及方法。
技术介绍
1、机动车相关颗粒物排放不仅包括传统意义上的尾气排放，还包括制动磨损、轮胎磨损、路面磨损、道路扬尘等非尾气排放。愈发严格的排放法规、不断迭代升级的发动机和尾气后处理技术大大降低了机动车尾气排放的颗粒物含量。在空气污染防治的大背景下，新能源车快速取代传统燃油车已成为不可逆转的趋势，电车的推行会进一步减少机动车尾气排放颗粒物，但由于车重增加，电车可能会排放更多的非尾气颗粒物。此消彼长之下，在某些大中城市，非尾气排放在交通相关颗粒物排放的贡献与尾气排放相当甚至超过尾气排放，成为机动车颗粒物的主要来源。制动磨损颗粒物是非尾气颗粒物的重要组成部分，相关研究表明，在城市环境中进行的几项研究报告了制动磨损颗粒对非尾气pm10的贡献在16%至55%之间，对交通相关总pm10的贡献高达21%。
2、目前，除制动测功机外，研究人员使用了各种实验装置进行对制动磨损颗粒物的研究，包括销盘式摩擦计测试、道路实测方法和底盘测功机。销盘式摩擦计测试无法模拟真实的制动颗粒物排放过程；实际道路测试无法排除其余干扰源的干扰，无法准确呈现颗粒物瞬态排放特征；底盘测功机可以很好的还原真实制动过程并避免新能源车再生制动还原困难的问题，但是目前相关研究较少，没有可靠的测试装置与成熟的测试方法。因此亟需搭建一套稳定可靠且能够测量所有能源类型机动车制动磨损颗粒物排放的测试系统。
3、制动磨损颗粒物测试系统基本包括收集装置、测试装置等部分，其中收集装置是
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统及方法，能够提高制动磨损颗粒物的收集效率和纯度。
2、本专利技术提供了一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，包括收集单元、导流轮毂、输送单元和测量单元；
3、所述收集单元用于捕获含有制动磨损颗粒物的气溶胶；
4、所述输送单元用于将收集到的所述气溶胶输送至所述测量单元；
5、所述收集单元包括气幕装置、过渡件和收集罩，所述气幕装置设置在所述导流轮毂的内侧，所述气幕装置能够在过渡件和导流轮毂之间形成气幕罩，所述气幕罩内侧与外侧之间通过气体隔绝，所述过渡件的一端距离所述导流轮毂的外侧3~15cm设置，另一端与所述收集罩连接。
6、进一步，所述气幕装置包括气刀、输气管和气源装置，所述气刀固定在所述导流轮毂内侧的制动器的外壳上，且朝向导流轮毂的一侧设置有能喷出气体的喷气孔 ，所述输气管的一端与气刀联通设置，另一端与所述气源装置联通设置。
7、进一步，所述过渡件具有大端和小端，所述大端的尺寸与所述导流轮毂的尺寸相同，所述小端与所述输送单元连接。
8、进一步，所述输送单元包括沿所述气溶胶流动方向依次连接的输送管和风机，所述输送管的内部上设置有温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
9、进一步，所述测量单元包括四个气溶胶采样管、低流量滤膜采样器、空气动力学粒径谱仪、荷电低压撞击器和单颗粒铜网采样器，所述低流量滤膜采样器、所述空气动力学粒径谱仪、所述荷电低压撞击器和所述单颗粒铜网采样器均通过一个所述气溶胶采样管与所述输送管连接。
10、进一步，所述导流轮毂的轮辐为扇环立体结构，且每个轮辐为开口角度为25°~30°。
11、进一步，所述过渡件与所述收集罩的连接部位为可拆卸设置。
12、进一步，所述输送单元与所述测量单元的下方设置有支撑平台，所述支撑平台的高度可调节。
13、一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试方法，包括如下步骤：
14、将测试系统的各部件连接，打开气源装置，气流经过输气管通过气刀的喷气孔喷出，在气刀与过渡件之间形成气幕罩；
15、试验车辆在行驶过程中，制动磨损颗粒物经风机抽取，通过导流轮毂的缝隙，进入过渡件以及收集罩中，经输送管、气溶胶采样管后，被单颗粒铜网采样器收集；
16、对收集得到的样品进行化学组成分析，将分析结果与目前已知的制动磨损颗粒物的元素组成进行对比，优化导流轮毂与过渡件间距以及喷气孔流量参数。
17、进一步，所述优化导流轮毂与过渡件间距以及喷气孔流量参数的步骤包括：
18、调节导流轮毂与过渡件间距，保持喷气孔的流量为定值，对收集样品的元素组成进行分析，当收集样品中存在制动器磨损颗粒物之外的元素组分，说明气幕罩的密封效果未达到要求，继续调节导流轮毂与过渡件的间距，直至收集样品的元素组成检测不到制动器磨损颗粒物之外的元素组分，得到导流轮毂与过渡件间距的最优参数；
19、调节喷气孔的流量，保持导流轮毂与过渡件间距为定值，对收集样品的元素组成进行分析，当收集样品中存在制动器磨损颗粒物之外的元素组分，说明气幕罩的密封效果未达到要求，继续调节喷气孔的流量，直至收集样品的元素组成检测不到制动器磨损颗粒物之外的元素组分，得到喷气孔流量的最优参数。
20、本专利技术实施例具有以下技术效果：
21、1.使用气幕装置：气幕装置采用气刀、输气管和气源装置组成，能够在导流轮毂和过渡件之间形成气幕罩。与现有技术相比这种设计利用喷气孔喷出的气体形成气幕罩，将制动磨损颗粒物与外部环境隔绝，使得气溶胶能够有效地被捕获和收集，防止外部环境的颗粒物进入到过渡件内部，提高了收集效率和收集纯度。
22、2.过渡件与导流轮毂的非接触式收集：过渡件位于导流轮毂的外侧，与导流轮毂保持一定的距离。与现有技术相比这种设计避免了过渡件与导流轮毂的直接接触，减少了在刚性连接情况下制动不平稳的情况发生，提高实验的安全性，可以更真实地模拟车辆制动过程，确保实验的准确性。
23、附图说明
24、为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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它的附图。
25、图1是本专利技术实施例提供的一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统的结构示意图；
26、图2是本专利技术实施例提供的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，包括收集单元、导流轮毂（1）、输送单元和测量单元；
2.根据权利要求1所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述气幕装置包括气刀（2）、输气管和气源装置，所述气刀（2）固定在所述导流轮毂（1）内侧的制动器的外壳上，且朝向导流轮毂（1）的一侧设置有能喷出气体的喷气孔（3），所述输气管的一端与气刀（2）联通设置，另一端与所述气源装置联通设置。
3.根据权利要求1所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述过渡件（4）具有大端和小端，所述大端的尺寸与所述导流轮毂（1）的尺寸相同，所述小端与所述输送单元连接。
4.根据权利要求3所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述输送单元包括沿所述气溶胶流动方向依次连接的输送管（6）和风机（8），所述输送管（6）的内部上设置有温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
5.根据权利要求4所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述测量单元包括四个气溶胶采样管（7）、
6.根据权利要求1所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述导流轮毂（1）的轮辐为扇环立体结构，且每个轮辐为开口角度为25°~30°。
7.根据权利要求1所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述过渡件（4）与所述收集罩（5）的连接部位为可拆卸设置。
8.根据权利要求1所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述输送单元与所述测量单元的下方设置有支撑平台（9），所述支撑平台（9）的高度可调节。
9.一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试方法，基于上述权利要求1-8任一项所述的一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统实现，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试方法，其特征在于，所述优化导流轮毂（1）与过渡件（4）间距以及喷气孔（3）流量参数的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，包括收集单元、导流轮毂（1）、输送单元和测量单元；
2.根据权利要求1所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述气幕装置包括气刀（2）、输气管和气源装置，所述气刀（2）固定在所述导流轮毂（1）内侧的制动器的外壳上，且朝向导流轮毂（1）的一侧设置有能喷出气体的喷气孔（3），所述输气管的一端与气刀（2）联通设置，另一端与所述气源装置联通设置。
3.根据权利要求1所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述过渡件（4）具有大端和小端，所述大端的尺寸与所述导流轮毂（1）的尺寸相同，所述小端与所述输送单元连接。
4.根据权利要求3所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述输送单元包括沿所述气溶胶流动方向依次连接的输送管（6）和风机（8），所述输送管（6）的内部上设置有温度传感器、湿度传感器和风速传感器。
5.根据权利要求4所述一种基于底盘测功机的制动磨损颗粒物测试系统，其特征在于，所述测量单元包括四个气溶胶采样管（7）、低流量滤膜采样器、空气动力学粒...
【专利技术属性】
技术研发人员：仲崇智，孙家兴，高明秋，付铁强，杨正军，李菁元，王玉伟，王凤滨，刘乐，刘子树，沈姝，张泰钰，钱国刚，李哲，
申请(专利权)人：中汽研汽车检验中心天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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