我們都知道發(fā)動機顆粒物排放的形貌、結(jié)構(gòu)取決于顆粒物的生成條件，對他們特性的研究有助于了解不同條件下顆粒物的生成機理，同時，柴油車發(fā)動機顆粒物的形貌、結(jié)構(gòu)特征的微觀特征又決定了顆粒物的氧化特性，氧化特性是顆粒物微觀結(jié)構(gòu)特征的宏觀表現(xiàn)。
顆粒物被氧化的難易程度直接關系到發(fā)動機尾氣排放凈化效果的好壞，對開發(fā)合理有效的后處理及顆粒物傳感器設備具有重要的指導意義。
發(fā)動機顆粒物排放中，基本顆粒物尺寸及納米結(jié)構(gòu)是在顆粒物成核、生長、氧化和合并過程中決定的，而發(fā)動機缸內(nèi)的燃燒參數(shù)，比如燃燒溫度、空燃比、燃燒持續(xù)期等對顆粒物的行程有著決定性的影響。在循環(huán)的瞬態(tài)過程中，發(fā)動機排氣經(jīng)過DPF后，較大的排氣背壓變化峰值仍會導致排氣中出現(xiàn)顆粒物數(shù)量濃度的峰值。DPF后的排氣中，ESC循環(huán)下平均粒徑在50-80納米之間的PM數(shù)量約占全部顆粒物數(shù)量的90%，ETC循環(huán)下平均徑粒在10-70納米區(qū)間的PM數(shù)量約占全部數(shù)量的80%，所以選擇一個好的顆粒物傳感器設備對國六OBD在線監(jiān)測OBD尾氣排放中具有重要的社會意義。
速銳得科技根據(jù)10年汽車CAN總線經(jīng)驗及對傳感器、汽車電子的了解，開發(fā)了一款YD-100重型柴油車車載煙度計，采用光透射法的激光光纖傳感器，對重型柴油車尾氣中的顆粒物濃度進行檢測。當汽車尾氣通過探測探頭時，激光會被阻擋，光電或光線探頭會將此記錄記錄下來，通過在線監(jiān)控終端的4G網(wǎng)絡傳輸?shù)江h(huán)保排放系統(tǒng)平臺。
其原理是通過光纖將光線信號傳輸至分析模塊，分析數(shù)據(jù)的模塊將光線信號轉(zhuǎn)換成電信號，并實時計算出尾氣的顆粒物濃度，提供檢測范圍內(nèi)的顆粒物濃度、光吸收系數(shù)、不透光度等信息。
這款顆粒物傳感器符合GB17691-2018重型柴油車污染物排放限值測量方法、JT/T506交通行業(yè)透射式煙度計標準、國家計量檢定規(guī)程JJT976-2010相關標準，具備國家CNAS認證。主要優(yōu)勢有：
1.基于光學傳感，動態(tài)范圍大，測量精度高，可快速地采集信號，實現(xiàn)實時在線的尾氣監(jiān)測；
2.傳感器穩(wěn)定性強、響應速度快、一致性強；
3.采用光纖傳感技術(shù)，傳感部分電無源，防雷，抗電磁干擾，適用于戶外工作環(huán)境；光纖本質(zhì)是石英，化學性能穩(wěn)定，耐腐蝕；石英熔點高，耐高溫；
4.自主設計光纖跳線，檢測強度高、傳輸效率高；
5.具有自主專利設計的防塵抗污染結(jié)構(gòu)。
相關技術(shù)參數(shù)為：
重型柴油車車載煙度計
工作原理
激光透射
檢測內(nèi)容
不透光度、顆粒物濃度、光吸收系數(shù)
分辨率
顆粒物濃度：0.01mg/m3
不透光度：0.1%
光吸收系數(shù)：0.01m-1
響應時間
1s
供電電壓
9~36V
工作電流
<300mA
工作溫度
傳感模塊：-40℃~580℃
數(shù)據(jù)處理模塊：-40℃~70℃
儲存溫度和濕度
-30℃~65℃，0~95%RH
輸出接口
CAN
輸出協(xié)議
J1939
工作時間
20000小時
通訊協(xié)議：
YD-100車載煙度計與OBD采用CAN總線連接，我們將從OBD到Y(jié)D-100車載煙度計的傳輸方向定義數(shù)據(jù)傳輸下行方向; 將從YD-100車載煙度計到OBD的傳輸方向, 定位為數(shù)據(jù)傳輸上行方向。
YD-100車載煙度計遵從SAE J1939協(xié)議,默認傳輸速率為250kbps。
下行指令：
CAN ID: 0X18F1005D
PGN : 0X00F100
下行指令采用統(tǒng)一的協(xié)議格式，指令長度固定為8個字節(jié)，，后一個字節(jié)為CRC校驗碼。
測量與校準指令：
字節(jié)位置
內(nèi)容
字節(jié)數(shù)
描述
0
幀頭
2
固定為0xa5 0x5a
2
指令字
1
標定指令:0x01，設置PM與不透光度的斜率
濾波參數(shù):0x02，數(shù)值越大數(shù)據(jù)越平緩
開始校準:0x03，發(fā)動機停轉(zhuǎn)時校準
停止校準:0x04，發(fā)動機啟動時停止校準
不透光度校準:0x05，校準空氣中的不透光度
設置L值:0x06
注：0x01,0x02,0x05,0x06為出廠時設置
3
參數(shù)
2
分辨率為0.001
5
填充碼
2
無意義
7
校驗碼
1
CRC校驗結(jié)果
開始校準指令如下(HEX):
A5 5A 03 00 00 00 00 50
停止校準指令如下(HEX):
上行指令
CAN ID : 0X18f10155
PGN : 0X00F101
上行指令即傳感器通過CAN總線對外發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)，采用如下統(tǒng)一的協(xié)議格式，指令長度固定為8個字節(jié)，指令后一個字節(jié)為CRC校驗碼。
字節(jié)位置
內(nèi)容
字節(jié)數(shù)
描述
0
傳感器狀態(tài)
Bit:0~1
10：測量中
11：校準中
傳感器故障信息
Bit: 4~5
00：無故障
01：信號弱
10：噪聲異常
11：標定異常
1
PM濃度
2