11.Анализаторы отработавших газов бензиновых и газобензиновых двигателей (газоанализаторы)

Принцип действия газоанализатора. Содержание токсичных компонентов в отработавших газах бензиновых двигателей в на­стоящее время определяется с помощью газоанализаторов, ра­ботающих на основе использования инфракрасного излучения. В таких газоанализаторах анализ содержания оксида, диоксида углерода и углеводородов производится с помощью недисперси­онных инфракрасных лучей. Физический смысл процесса заклю­чается в том, что эти газы поглощают инфракрасные лучи с опре­деленной длиной волны. Так, например, оксид углерода поглощает инфракрасные лучи с длиной волны 4,7 мкм, углеводороды — 3,4, а диоксид углерода — 4,25 мкм. Следовательно, с помощью детектора, чувствительного к инфракрасным лучам с определен­ной длиной волны, можно определить степень их поглощения при прохождении анализируемой пробы, в результате чего можно установить концентрации того или иного компонента. Схема газо­анализатора, работающего по принципу инфракрасного излуче­ния, показана на рис. 1.14.

Отработавшие газы с помощью мембранного насоса через газо­отборный зонд, отделитель конденсата и фильтры закачиваются в измерительную камеру. Сравнительная камера при этом запол­нена инертным газом и закрыта. Источниками инфракрасного

излучения являются нихромные нагреватели, которые нагрева­ются до температуры около 700 °С. Отражаясь от параболических зеркал, поток инфракрасного излучения, периодически преры­ваемый обтюратором, приводимым во вращение от синхронного электродвигателя, проходит через измерительную и сравнитель­ную камеры. (Обтюратор необходим для обеспечения ритмичного прерывания инфракрасного излучения.) В измерительной камере происходит поглощение инфракрасного излучения определенного компонента отработавших газов в зависимости от его концен­трации. В сравнительной же камере этого не происходит, и возни­кает разница температур и давлений в обеих камерах. Вследствие этого изменяется емкость мембранного конденсатора 12, распо­ложенного между камерами лучеприемника. Сигнал с конденса­тора подается на усилитель 11 и далее на регистрирующий прибор. По такому принципу работают газоанализаторы типа ГИАМ 27-01, ЕТТ фирмы «Бош» и др.

В зависимости от комплектации анализатор может также про­изводить:

• определение частоты вращения коленчатого вала двигателя;

• индикацию и вывод результатов измерений в виде прото­кола с указанием текущей даты и времени;

• автоматическую коррекцию «нуля» при включении прибо­ра и в дальнейшем по требованию без отключения пробозабор­ной системы от выхлопной трубы автомобиля;

• измерения при отрицательных температурах окружающей среды (до -20 °С) при наличии дополнительной системы подогре­ва проб измеряемого отработавшего газа.

ТО и подготовка газоанализатора к работе (на примере MGT 5 (МАХА). Ежедневно проводится проверка герметичности забор­ной системы. Для этого зонд закрывается специальной заглушкой, и в заборном приспособлении создается разрежение. При этом про­цессе проверяется вся линия всасывания, включая зонд. Во время процедуры проверки, продолжающейся примерно 20 с, спад дав­ления не должен превышать 230 мбар.

Для подготовки газоанализатора к работе его необходимо прогревать. В зависимости от температуры окружающей среды время прогрева газоанализатора до рабочего состояния состав­ляет 0,5...10,0 мин. По завершении фазы прогрева происходит автоматическая регулировка газоанализатора относительно тем­пературы окружающего воздуха, которая называется регулиров­кой «нуля».

Если в системе газоанализатора осталось некоторое количе­ство отработавших газов, результаты измерения могут быть ис­кажены. Поэтому в газоанализаторе автоматически проводится проверка остаточных углеводородов. В случае отрицательных ре­зультатов проверки (наличие СН) в первую очередь необходимо проверить интервал замены фильтра и сам фильтр, затем шланги и зонд, которые могут быть загрязнены.

Периодически (по мере загрязнения) необходимо заменять фильтры. Интервалы между заменами зависят от окружающих условий, а также от количества и интенсивности проверок и оп­ределяются на основании анализа статистических данных. На­пример, фильтр с активированным углем может меняться через 1-5 лет.