Газоанализатор для автомобилей что это такое

Автомобильные газоанализаторы – принцип работы

Для того, чтобы двигатель внутреннего сгорания (ДВС) работал как можно дольше и более экономично, а уровень токсичности выхлопных газов снизился, необходимо периодически проводить диагностику и регулировку ДВС. Для этого обязательно нужно использовать специальный прибор под названием автомобильный газоанализатор.

Что это такое?

Автомобильный газоанализатор – это специальный прибор для определения состава газовой смеси. На современном диагностическом участке автосервиса он относится к категории базового оборудования. Существуют стационарные, транспортируемые, переносные и блочно-модульные приборы. Автомобильные газоанализаторы используются на АЗС, СТО, в автопарках, автохозяйствах и пунктах инструментального контроля при техосмотре.

Зачем нужен автомобильный газоанализатор?

Автомобильные газоанализаторы применяются на различных предприятиях, где контролируется и регулируется состояние ДВС. Основным предназначением данного прибора является контроль токсичности выхлопов. Также устройство выполняет ряд других важных функций:

На основании данных, полученных в ходе измерений, опытный мастер получает полноценную информацию о процессе сгорания топлива в ДВС, делает правильные выводы и делает предположения по поводу происхождения нарушений.

Принцип работы устройства

Автомобильный газоанализатор работает по принципу спектрометрии. В основе конструкции современных измерительных устройств находится спектрометрический блок, функционирование которого осуществляется путем частичной абсорбции световой энергии, проходящей сквозь газ.

Автомобильный газоанализатор работает следующим образом:

После того, как все сигналы будут обработаны, на дисплее прибора появится информация о содержании газов. Во избежание погрешностей перед началом измерений газоанализатор рекомендуется прогреть.

Другие новости

Датчик газоанализатор – акусторезонансный АРП

Газоанализаторы для обследования колодцев, емкостей

Газоанализаторы, сигнализаторы для канализационных насосных станций (КНС)

Газоанализаторы, сигнализаторы для котельных

Источник

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Диагностика автомобилей газоанализаторами

Типы автомобильных газоанализаторов

В зависимости от конструктивного устройства автомобильные газоанализаторы могут измерять один или несколько компонентов выхлопных газов (однокомпонентные и многокомпонентные).
Одно- или двухкомпонентными газоанализаторами можно измерять количество вредных примесей в отработанных газах автомобилей, не оборудованных катализаторами, при этом перечень вредных компонентов, улавливаемых такими газоанализаторами, ограничен.

Некоторое время назад наиболее распространёнными были однокомпонентные газоанализаторы для определения содержания оксида углерода СО. Введение норм выбросов по экологическим стандартам ЕURO (ЕВРО) не только для угарного газа СО, но и других составляющих отработанных газов стимулировало выпуск и использование многокомпонентных газоанализаторов для оценки их состава.

При помощи обычных автомобильных газоанализаторов можно выполнять диагностику и регулировку либо бензиновых, либо дизельных двигателей. Универсальные газоанализаторы позволяют диагностировать и выполнять регулировку и бензиновых, и дизельных двигателей.

Двигатели автомобилей, оснащённые катализаторами и полностью отвечающие экологическим стандартам ЕВРО, регулирующие содержание вредных примесей в выхлопных газах автомобилей и спецтехники нуждаются в применении многокомпонентных газоанализаторов, более точных и дорогих. Методики измерений одно- и многокомпонентными газоанализаторами автомобильных выхлопов несколько отличаются друг от друга.

Современные комбинированные автомобильные газоанализаторы, кроме определения состава отработавших газов, способны диагностировать и предоставлять дополнительную информацию о технических параметрах двигателя (температура масла, число оборотов двигателя, начало работы ТНВД, момент зажигания, коэффициент избытка воздуха и др.).
Газоанализаторы могут дополнительно оснащаться печатающим устройством, интерфейсом для передачи данных на компьютер или синхронизируемый принтер.
По конструктивному исполнению различают, также, газоанализаторы автоматические, и ручные, требующие для выполнения некоторых опций вмешательства оператора.

В зависимости от условий использования автомобильные газоанализаторы подразделяются на следующие типы:

Наиболее полно оценить качество работы двигателя внутреннего сгорания и проверить состав выхлопных газов позволяют четырех- или пятикомпонентные газоанализаторы. При этом для проверки соблюдения экологических норм на токсичность определяется содержание в выхлопных газах углеводородов (С_nН_m), окиси углерода (СО), двуокиси углерода (СО₂) и кислорода (О₂).
Правильно эксплуатируемый и своевременно обслуживаемый автомобиль способен удовлетворить нормам на токсичность с пробегом до 500 тыс. километров.

Устройство и принципы работы автомобильных газоанализаторов

Определение содержания вредных веществ в отработанных газах современными многокомпонентными газоанализаторами для автомобиля производится без использования химических реактивов, в основном тепловым (инфракрасным) способом измерения. Метод основан на принципе измерения величины поглощения теплового излучения различными составляющими выхлопных газов.

В конструкцию газоанализатора встроены инфракрасные излучатели и приёмники излучения. Между ними расположены измерительные элементы, в которые подаётся анализируемая смесь. По величине снижения интенсивности инфракрасных лучей, проходящих через газ и поступающих на приёмник – спектрометрический блок, можно определить концентрацию какого-либо компонента в составе газовой смеси (кроме концентрации кислорода О₂ и окислов азота NO_x).

Помимо измерительных элементов (измерительных трубок), в некоторых конструкциях газоанализаторов имеются трубки с образцовой газовой смесью, удовлетворяющей требованиям экологических стандартов. Они служат для сравнения степени поглощения теплового излучения в образцовой смеси и в анализируемом газе. Значение этой разницы преобразуется в цифровой или аналоговый вид и передаётся на дисплей устройства вывода информации или регистрирующее устройство.

Спектрометрический блок современного газоанализатора работает по принципу частичного поглощения энергии светового потока, который проходит через газ.
Молекулы любого газа представляют собой колебательную систему, которая способна поглощать инфракрасное излучение только в строго определенном диапазоне волн, т. е. определенной частоты.
Таким образом, если через колбу с газом пропускать стабильный инфракрасный поток (ИК-поток), то определенная часть его будет поглощена газом. Более того, в таком случае поглощена будет только та небольшая часть всего спектра светового потока, которую называют абсорбционным максимумом данного газа.
При этом, чем концентрация газа в колбе выше, тем большее будет наблюдаться поглощение и до спектрометрического блока дойдет менее интенсивный ИК-поток выделенной фильтром частоты.
Измерить концентрацию того или иного газа в газовой смеси путем измерения поглощения соответствующей длины волны, позволяет тот факт, что разным газам соответствуют разные абсорбционные максимумы, т. е. различные газы поглощают ИК-излучение определенной частоты. Таким образом, определить концентрацию каждого из газов в выхлопе двигателя можно измеряя снижение интенсивности светового потока в той части спектра, которая соответствует абсорбционному максимуму определенного газа.

Спектрометрический блок прибора работает следующим образом:
Через измерительную кювету, которая представляет собой трубку с закрытыми оптическим стеклом концами, прокачивают отработанные газы, предварительно отфильтрованные и очищенные от сажи и влаги.
С одной стороны трубки устанавливается излучатель, который представляет собой спираль, нагреваемую электрическим током, температура которой строго стабилизируется на одной отметке. Такой излучатель генерирует стабильный поток инфракрасного излучения (ИК-излучения).

С другой стороны измерительной кюветы устанавливают светофильтры, которые из всего потока излучения выделяют те длины волн, которые соответствуют абсорбционным максимумам исследуемых газов. ИК-поток, после прохождения светофильтров, попадает в приемник ИК-излучения, который измеряет интенсивность этого потока и преобразует её в информацию о концентрации газов в отработавших газах, направляя данные измерений в устройство вывода информации.

Поскольку данный метод применим только для измерения концентрации СО₂, СО и СН, то на следующем этапе смесь выхлопных газов из измерительной кюветы поступает последовательно на датчики электрохимического типа для измерения кислорода O₂ и оксидов азота NO_x. При этом электрохимические датчики вырабатывают электрический сигнал с напряжением, пропорциональным концентрации кислорода и оксидов азота.

Для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя используется высоковольтный датчик индуктивного типа, устанавливаемый на один из высоковольтных проводов системы зажигания. Частота следования высоковольтных импульсов к свече одного из цилиндров двигателя измеряется и преобразуется микропроцессором в частоту вращения коленчатого вала независимо от числа цилиндров.

Рабочая температура моторного масла двигателя измеряется датчиком на основе преобразователя температуры.

Таким образом, опытный мастер, используя газоанализатор автомобильных выхлопов, на основании полученной полной информации о процессе сгорания топлива в двигателе может сделать правильные выводы о возможных причинах его нарушения.

Источник

Автомобильные газоанализаторы

Назначение автомобильных газоанализаторов

В зависимости от конструктивного устройства автомобильные газоанализаторы могут измерять один или несколько компонентов выхлопных газов (однокомпонентные и многокомпонентные). Одно- или двухкомпонентными газоанализаторами можно измерять количество вредных примесей в отработанных газах автомобилей (СО, окислы азота), не оборудованных катализаторами. Некоторое время назад наиболее распространёнными были однокомпонентные газоанализаторы для определения содержания оксида углерода СО. Введение норм выбросов по экологическим стандартам ЕВРО не только СО, но и других составляющих отработанных газов стимулировало выпуск и использование многокомпонентных газоанализаторов для оценки их состава. При помощи обычных автомобильных газоанализаторов можно выполнять диагностику и регулировку либо бензиновых, либо дизельных двигателей. Универсальные газоанализаторы позволяют диагностировать и выполнять регулировку и бензиновых, и дизельных ДВС.

Экологические стандарты ЕВРО

Состав выхлопных газов

Остальные компоненты автомобильных выхлопов (альдегиды, сернистые соединения, свинец) не менее вредны для организма человека. Правильная и своевременная регулировка и наладка двигателя при помощи автомобильных газоанализаторов позволит намного снизить содержание вышеперечисленных вредных веществ в отработанных газах автомобиля.

Пути снижения вредных автомобильных выбросов

Сокращения объёма вредных выбросов в выхлопных газах автомобилей можно достичь при помощи:
— правильной организации дорожного движения;
— применения альтернативных видов топлива;
— установки каталитических нейтрализаторов в системы выпуска автомобилей;
— применения гибридных конструкций автомобилей.

Устройство и принципы работы автомобильных газоанализаторов

Определение содержания вредных веществ в отработанных газах современными многокомпонентными газоанализаторами для автомобиля производится без использования химических реактивов, в основном тепловым (инфракрасным) способом измерения. Метод основан на принципе измерения величины поглощения теплового излучения различными составляющими выхлопных газов. В конструкцию газоанализаторы встроены инфракрасные излучатели и приёмники излучения. Между ними расположены измерительные элементы, в которые подаётся анализируемая смесь. По величине снижения интенсивности инфракрасных лучей, проходящих через газ и поступающих на приёмник, можно определить концентрацию какого-либо компонента в составе газовой смеси.

Типы и сферы применения автомобильных газоанализаторов

Современные комбинированные автомобильные газоанализаторы, кроме определения состава отработавших газов, способны диагностировать и предоставлять дополнительную информацию о технических параметрах двигателя (температура масла, число оборотов двигателя, начало работы ТНВД, момент зажигания, коэффициент избытка воздуха и др.). Газоанализаторы могут дополнительно оснащаться печатающим устройством, интерфейсом для передачи данных на компьютер или синхронизируемый принтер.

Источник

Автомобильный газоанализатор: виды, назначение, функции

Приборы, анализирующие качественный и количественный состав газовой смеси, используются практически во всех сферах деятельности современной индустрии. Не являются исключением и автосервисы. Автомобильные газоанализаторы относятся к категории базовых устройств, применяющихся в ходе диагностики состояния транспортного средства. В особенности без такого измерительного прибора не обойтись при регулировке двигателей внутреннего сгорания (ДВС) машины.

Зачем нужны автомобильные газоанализаторы?

Автомобильные газоанализаторы используются с целью изучения состава выхлопных газов двигателя. Именно состав отработавших двигателем газов способен рассказать о процессе сгорания рабочей смеси в цилиндрах. Любые нарушения в деятельности системы зажигания или карбюратора отражаются на составе газовой смеси.

Многие владельцы автомобилей привыкли считать, что газоанализатор необходим только для регулировки карбюратора и контроля токсичности отработанных газов. Но на самом деле сфера применения прибора в автосервисах более обширная, устройство используется при следующих работах:

Автомобильные газоанализаторы определяют наличие в выхлопах вредных и токсических веществ и понижают их содержание в отработанных газах транспортного средства.

Какие функции выполняют газовые анализаторы для автомобилей?

Помимо диагностики и устранения неисправностей в работе транспортного средства автомобильные газоанализаторы определяют и регулируют расход топлива, что очень важно в наше время, так как цена на бензин постоянно возрастает. Помимо этого современные газовые анализаторы для автомобилей могут выполнять дополнительные функции:

Помимо определения состава выхлопов автомобильные газоанализаторы предоставляют детальную информацию о технических данных двигателя. Данные, полученные в ходе диагностики, записываются и передаются на компьютерное устройство. Такая полезная функция позволяет запечатлеть динамику распространения летучих компонентов в составе газовой смеси.

Виды автомобильных газоанализаторов

Для изучения состава выхлопных газов автомобиля используются современные газоанализаторы, которые могут быть двух типов:

В зависимости от условий использования приборы для анализа газовой смеси машины бывают следующих видов:

С учётом измеряемого количества обнаруженных в газовой смеси веществ автомобильные газоанализаторы бывают однокомпонентные и многокомпонентные. Вторые в свою очередь делятся на 2, 3, 4, и 5 – компонентные. Анализ состава выхлопных газов транспортных средств чаще всего осуществляется 4 или 5-компонентным автоматическим прибором переносного типа.

Как выбрать газовый анализатор?

В настоящее время газоанализатор являются одним из важнейших приборов для диагностики причин неисправности ДВС автомобиля. Даже самые маленькие посты автосервиса обязаны иметь у себя такое оборудование. Для проведения быстрого и достоверного анализа необходимо выбрать правильный прибор. Рекомендуется отдавать предпочтение современным многокомпонентным устройствам высшего класса точности от известных производителей.

Наша компания предлагает большой выбор автомобильных газоанализаторов по доступной цене. При возникновении вопросов или проблем с выбором оборудования вы всегда можете обратиться к нашим специалистам, которые окажут помощь в кратчайшие сроки.

Другие новости

Датчик газоанализатор – акусторезонансный АРП

Газоанализаторы для обследования колодцев, емкостей

Газоанализаторы, сигнализаторы для канализационных насосных станций (КНС)

Газоанализаторы, сигнализаторы для котельных

Источник

Принцип работы автомобильного газоанализатора

Автомобильный газоанализатор является одним из базовых приборов на современном диагностическом участке автосервиса. Хотя газоанализатор в сознании многих специалистов автосервисов по прежнему ассоциируется с регулировкой карбюратора, он может выполнять широкий круг задач. Контроль токсичности отработанных газов – важная, но не единственная функция автомобильного газоанализатора.

Анализ здесь начинается с измерения концентрации токсичных газов выхлопа автомобиля, благодаря этой информации можно судить о состоянии двигателя автомобиля и его систем. Как врачу для того, чтобы выставить диагноз пациенту, нужны результаты его анализов, так и диагносту двигателя необходимы данные «анализа» о содержании выхлопа, для того, чтобы выявить «болезни» и неисправности двигателя, поскольку от его состояния напрямую зависит состав выхлопных газов.

Вопрос о необходимости контроля токсичности автомобильных отработанных газов назрел только к 70-м годам XX века. Уровень развития науки и техники тех лет позволил разработать двухкомпонентные автомобильные газоанализаторы, для измерения концентрации не только оксида углерода, но и ещё одного токсичного компонента – не сгоревшего топлива (углеводородов CH). Такие приборы работали уже по принципу спектрометрирования исследуемых газов в инфракрасном диапазоне. Принцип спектрометрирования используется и в настоящее время.

Дальнейшее развитие науки и техники привело к появлению трех-, четырех-, и даже пятикомпонентных газоанализаторов, которые помимо оксида углерода CO и углеводородов СН, могли измерять концентрацию кислорода О₂, диоксида углерода СО₂ и оксидов азота NО_X. Такие приборы могли рассчитывать, также, соотношение воздух-топливо в исходной топливно-воздушной смеси.

Как же работают современные автомобильные газоанализаторы?!

Как уже было упомянуто выше, в настоящее время, для измерения концентрации СО, СН и СО₂ используется принцип спектрометрирования. Спектрометрический блок современного газоанализатора работает по принципу частичного поглощения энергии светового потока, который проходит через газ. Молекулы любого газа представляют собой колебательную систему, которая способна поглощать инфракрасное излучение только в строго определенном диапазоне волн. Таким образом, если через колбу с газом пропускать стабильный инфракрасный поток, то часть его будет поглощена газом. Более того, в таком случае поглощена будет только та небольшая часть всего спектра светового потока, которую называют абсорбционным максимумом данного газа. При этом, чем концентрация газа в колбе выше, тем большее будет наблюдаться поглощение.

Измерить концентрацию того или иного газа в газовой смеси путем измерения поглощения соответствующей длины волны, позволяет тот факт, что разным газам соответствуют разные абсорбционные максимумы. Таким образом, определить концентрацию каждого из газов в выхлопе двигателя можно измеряя снижение интенсивности светового потока в той части спектра, которая соответствует абсорбционному максимуму определенного газа.

Спектрометрический блок прибора работает следующим образом:

Через измерительную кювету, которая представляет собой трубку с закрытыми оптическим стеклом концами, прокачивают отработанные газы, предварительно отфильтрованные и очищенные от сажи и влаги. С одной стороны трубки устанавливается излучатель, который представляет собой спираль, нагреваемую электрическим током, температура которой строго стабилизируется на одной отметке. Такой излучатель генерирует стабильный поток инфракрасного излучения.

С другой стороны измерительной кюветы устанавливают светофильтры, которые из всего потока излучения выделяют те длины волн, которые соответствуют абсорбционным максимумам исследуемых газов. Поток, после прохождения светофильтров, попадает в приемник ИК-излучения, который измеряет интенсивность этого потока и преобразует её в информацию о концентрации газов в выхлопе автомобиля.

Поскольку данный метод применим только для измерения концентрации СО₂, СО и СН, то на следующем этапе смесь выхлопных газов из измерительной кюветы поступает последовательно на датчики электрохимического типа для измерения кислорода O2 и оксидов азота NOX. При этом, электрохимические датчики вырабатывают электрический сигнал с напряжением, пропорциональным концентрации кислорода и оксидов азота.

Таким образом, выполняется замер концентрации всех значимых газов: СО, СН и СО₂ –психрометрическим методом, О₂ и NО_X – электрохимическими датчиками. Обработка сигналов со спектрометрического блока и электрохимических датчиков в современном газоанализаторе выполняется при помощи микропроцессорной электронной схемы.

Соотношение между процентами и ppm можно описать следующим равенством:

Так, например, в отработанных газах обычного двигателя внутреннего сгорания легкового автомобиля содержание CH составляет около 0.001%-0.01%. Сложность использования в работе таких значений и предопределило массовое распространение ppm в качестве единицы обозначения концентрации.

Газоанализатор – это сложный прибор, качество которого, в первую очередь, определяется точностью и надежностью спектрометрического блока. Спектрометрический блок – это самая сложная и дорогая часть прибора, поэтому, при эксплуатации очень важно создать условия для его сохранности и долговечности. Сажа, влага и другие механические частицы, оседая на стенках блока, приводят к заметному разбросу показаний спектрометрического блока, а в конечном итоге – к его поломке. Поэтому, до того, как попасть в измерительный блок, выхлопные газы должны пройти специальную подготовку, которая состоит, как правило, из нескольких этапов:

— грубая очистка отработанных газов. Выполняется при помощи фильтра, который устанавливается на входе в прибор, либо непосредственно в зонде забора пробы. На этом этапе выхлопные газы очищаются от сажи и других крупных механических частиц.

— очистка отработанных газов от влаги. Производится при помощи отделителя влаги, который может иметь самые разнообразные конструкции. На этом этапе от потока газов отделяются, а затем удаляются капли влаги, которые конденсируются на внутренних поверхностях зонда, а также соединительного шланга. Удаление конденсата из накопителя производится либо автоматически, либо вручную оператором.

— тонкая фильтрация. При помощи фильтра тонкой очистки производится окончательная фильтрация мельчайших механических частиц. Фильтров тонкой очистки может быть несколько, при этом, они устанавливаются последовательно друг за другом.

Источник