+7(920) 276-11-06

(4872) 56-31-02

(4872) 22-31-27

Заказать звонок
Заказать звонок

Производим газоанализаторы, дымогенераторы и пневмотестеры.
Поставляем оборудование для автосервиса

ПОДПИШИТЕСЬ НА НАС

Новости компании
25 апреля 2019
Рады представить Вам широкий спектр оборудования и расходных материалов для обслуживания автомобильных кондиционеров. Акции и скидки, подробности у менеджеров нашей компании.
27 декабря 2018
Уважаемые Коллеги, Друзья! От всей души поздравляем Вас с наступающим 2019 годом! Пусть новый год принесёт всем нам счастье и благополучие, успех и достаток! Желаем здоровья Вам и Вашим близким! Новых побед и свершений, держите курс только вперёд!
22 августа 2018
Купить автосканер Сканматик 2 Pro у официального дилера в Туле.
15 мая 2018
Купить фреон хладогент R134A в Туле можно в нашем магазине, ул. Седова, д.36
12 апреля 2018
Уважаемые Клиенты! В связи со значительным изменением курса доллара и евро, просим уточнять конечные цены у наших менеджеров любым удобным для Вас способом. Приносим извинения за неудобства.
09 апреля 2018
Станция для заправки кондиционеров ODA 300S спроектирована и произведена в России! Полуавтомат по уникальной цене! 89 000 руб!

Газоанализаторы автомобильные АСКОН-02. Лучшая цена на рынке.

Газоанализаторы 0 кл,1кл и 2кл точности и их применяемость.

Контроль токсичности и диагностика с помощью автомобильного газоанализатора АСКОН.

Использование газоанализатора АСКОН при диагностике ДВС, системы управления и зажигания

Автомобильные газоанализаторы.Контроль токсичности и диагностика.

Диагноребус. Газоанализаторы

Применение газоанализатора при диагностике автомобиля (коротко)


Газоанализаторы 0 кл,1кл и 2кл точности и их применяемость.

В соответствии с ГОСТ Р 52033-2003г

«АВТОМОБИЛИ С БЕНЗИНОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ ВЫБРОСЫ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ С ОТРАБОТАВШИМИ ГАЗАМИ.

Нормы и методы контроля при оценке технического состояния» 

проверки газоанализаторами автомобилей на выбросы загрязняющих веществ  могут  проводиться:

на предприятиях, изготовляющих двигатели и автомобили, при приемочных, периодических и контрольных испытаниях серийной продукции ;

при сертификационных испытаниях;

при контроле технического состояния находящихся в эксплуатации автомобилей в установленном порядке специально уполномоченными органами;

на предприятиях, эксплуатирующих и обслуживающих автомобили, при техническом обслуживании, ремонте и регулировке агрегатов, узлов и систем, влияющих на изменение содержания нормируемых компонентов в отработавших газах;

на предприятиях, осуществляющих капитальный ремонт автомобилей.

Для  измерения содержания компонентов СО, СН, СОи О2 в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями должны применяться газоанализаторы 2 класса, 1класса или 0 класса.

Примечание: В соответствии с приказом Министерства промышленности Российской Федерации (Минпромторг России) от 6 декабря 2011г. №1677г. только для аккредитации пункта технического осмотра ( ранее это были пункты Гостехосмотра ГИБДД) необходимо иметь газоанализатор 0 класса точности).

 

Диапазоны измерений газоанализаторов указаны в таблице 1.

Таблица 1

Класс

прибора

Диапазон измерений, объемная доля

СО,%

СО2,%

О2,%

СН, млн-1

0; 1

0-5

0-16

0-21

0-2000

2

0-7

0-16

0-21

0-3000

Погрешности  измерения  компонентов для газоанализаторов разных классов должны соответствовать указанным в таблице 2.

 

 Таблица 2 

Класс

Погрешность

             Пределы допускаемой погрешности1)

СО

СО2

О2

СН

  0

Абсолютная2)

±0,03

±0,5

±0,1

±10

Относительная

±3%

±4%

±3%

±5%

  1

Абсолютная2)

±0,06

±0,5

±0,1

±12

Относительная

±4%

±4%

±4%

±5%

  2

Абсолютная2)

±0,2

±1

±0,2

±20

Относительная

±6%

±6%

±6%

±6%

 

1) Абсолютная или относительная, что больше.

2) Абсолютная погрешность измерения объемной доли оксида углерода, диоксида углерода и кислорода указана в процентах, объемной доли углеводородов – в миллионных долях

      Газоанализаторы должны обеспечивать измерения с пределами

погрешности, указанными в таблице 2, при следующих условиях:

        Температура окружающего воздуха, °С   20±5

        Относительная влажность воздуха, %      65±15

        Относительная влажность воздуха, %      65±15

Напряжение питания, ……………………...220  %

ГОСТ Р 52033-2003г устанавливает нормативное значение содержания загрязняющих веществ в отработавших газах автомобилей только для оксида углерода (СО) и углеводородов (СН).

Содержание оксида углерода и углеводородов должно быть в пределах данных, установленных предприятием-изготовителем автомобиля, но не более значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3

Комплектация автомобиля1)

Частота враще-ния коленча-того вала

Оксид углерода, объемная доля, %

Углеводороды, объемная доля, млн-1

Автомобили категорий М1, М2, М3, N1, N2, N3, произведенные до 01.10.1986 г.

nмин

4,5

Автомобили категорий Ми N1, не оснащенные системами нейтрализации отработавших газов 2)

nмин

3,5

1200

 

nпов

2,0

600

Автомобили категорий М2, М3, N2, N3, неоснащенные системами нейтрализации отработавших газов2)

nмин

3,5

2500

 

nпов

2,0

1000

 

Окончание таблицы 1

Комплектация автомобиля1)

Частота вращения коленчато-го вала

Оксид углерода, объемная доля, %

Углеводороды, объемная доля, млн-1

Автомобили категорий Ми N1,оборудованные двухкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов

nмин

1.0

400

 

nпов

0.6

200

Автомобили категорий М2, М3, N2, N3, оборудованные двухкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов

nмин

1,0

600

 

пов

0,6

300

Автомобили категорий Ми Nс трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших газов и те же автомобили, оборудованные встроенной (бортовой) системой диагностирования3)

nмин

0,5

100

 

nпов

0,3

100

Автомобили категорий М2, М3, N2, Nс трехкомпонентной системой нейтрализации отработавших  газов и те же автомобили, оборудованные встроенной (бортовой) системой диагностирования3)

nмин

0,5

200

 

nпов

0,3

200

Примечания

1) В эксплуатационных документах автомобиля предприятие-изготовитель указывает штатную комплектацию автомобиля оборудованием для снижения выбросов загрязняющих  веществ (далее – вредные выбросы); предельно допустимое содержание оксида углерода, углеводородов и допустимый диапазон значений коэффициента избытка воздуха λ.

2) Для автомобилей с пробегом до 3000 км нормативное значение содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах установлено технологическими нормами предприятия-изготовителя.

3) Дополнительные требования для автомобилей этой группы установлены в 4.3 и 6.4.3.

 

Контроль токсичности и диагностика с помощью автомобильного газоанализатора АСКОН.

До сих пор на многих СТО газоанализатор рассматривают как некий второстепенный прибор, с помощью которого можно проконтролировать токсичность выхлопных газов. Однако специалистам хорошо известно, что без газоанализатора, как правило, не удается надежно установить истинную причину неисправности двигателя или его систем (топливоподачи и зажигания). Да и после устранения обнаруженной неисправности без контроля состава выхлопных газов тоже не обойтись. Поэтому вопрос, нужен ли газоанализатор на СТО, мягко говоря, некорректен. Гораздо более важно, как максимально эффективно использовать этот прибор и каким он должен быть, чтобы выявить и устранить те или иные неисправности. Работа с газоанализатором не так проста, как может показаться: поместил, мол, зонд в выхлопную трубу, прочитал показания прибора, и регулируй что-нибудь, если какой-то из компонентов выхлопных газов вышел за допустимые пределы, Во-первых, не всегда понятно, что регулировать. Во-вторых, можно ли вообще что-нибудь отрегулировать в конкретном случае? Чтобы выработать практический план действий, прежде чем браться за дело, желательно сначала представить, что же происходит в двигателе, из-за чего состав выхлопных газов становится “неправильным”, выходящим за регламентированные инструкциями пределы.

Немного теории.

1. Воздушно-топливная смесь

Задача системы подготовки смеси (карбюратор или впрыск) заключается в том, чтобы подавать в двигатель способную воспламеняться воздушно-топливную смесь "во всех рабочих состояниях, как например:

- пуск холодного двигателя

- последующий пуск

- нагрев двигателя

- холостой ход

-ускорение

-частичная нагрузка

- полная нагрузка

Эта смесь должна, по возможности, полностью сгорать в двигателе, чтобы можно было достичь при незначительном расходе топлива максимально возможной мощности двигателя и удерживать появляющиеся при этом вредные вещества с самого начала такими незначительными, как это только возможно. Абсолютно совершенное сгорание невозможно даже при идеальной воздушно-топливной смеси, так как имеющееся для этого время слишком мало, даже при наилучшем конструктивном исполнении и оптимальной регулировке всех важных для сгорания компонентов. С теоретической точки зрения сгорание было бы совершенным при соотношении веса топлива и воздуха 1 : 14,7 или, представляя в объеме, 1 л топлива смешанный с 10.000л воздуха. Это соотношение обозначают лямбда.

Лямбда = больше 1 означает избыток воздуха или "бедную смесь". Лямбда = меньше 1 означает избыток топлива или "богатую смесь".

Пример:

Воздушно-топливная смесь с лямбда =1,1

означает избыток воздуха 10%

или

воздушно-топливная смесь с лямбда = 0,9

означает избыток топлива 10%.

При сегодняшнем уровне развития техники двигателей пределы воспламеняемости лежат между лямбда = 0,7 и лямбда = 1,3. При нормальном режиме езды бензиновые двигатели работают приблизительно между лямбда = 0,95 и лямбда = 1,15. Двигатели с лямбда-регулируемыми системами работают на воздушно-топливной смеси с регулировкой лямбда = 1. Исключением являются рабочие состояния, для которых требуется богатая смесь, как например в фазе прогрева двигателя, при ускорении или в режиме полной нагрузки.

2 Ход процесса сгорания

Состав смеси, преобразование части топлива из жидкого в газообразное состояние, момент зажигания, длина искрового промежутка и энергия зажигания существенно определяют ход процесса сгорания.

Результатом процесса сгорания можно назвать состав компонентов выхлопных газов, параметры мощности и хода и расход топлива двигателя.

Условием корректного процесса сгорания являются проведенные с помощью мотор-тестеров важные работы по испытанию и техобслуживанию.

С помощью газоанализатора путем анализа различных составных частей выхлопных газов можно контролировать процесс сгорания. Одновременно с анализом выхлопных газов возможны также важные показания о функциях двигателя в ходе диагностики двигателя.

 

3. Важные указания во избежание измерительных ошибок при измерении выхлопных газов

Относительно автомобиля:

- Необходимо разогреть двигатель до рабочего состояния непосредственно перед измерением выхлопных газов.

- Условием для надежной диагностики или регулировки подготовки смеси является безупречное состояние механики двигателя, системы зажигания, а также впускного тракта и системы выпуска.

- Исключить факторы, влияющие на число оборотов и выхлопные газы, например:

вентиляция картера двигателя, вентилятор радиатора, климатическая система, увеличение числа оборотов, клапан вторичного воздуха, автоматический привод в положении Р или N. рулевое управление с усилителем прямо.

- Точно соблюдать идентификацию автомобиля:

чтобы инструкция по испытанию и испытательные данные точно соответствовали типу автомобиля и обозначению двигателя.

Относительно испытательного прибора:

- Газоанализатор должен быть готов к работе:

установлены чистые фильтры, пустой бак для конденсата, газозаборный шланг и зонд в порядке, соблюдается время прогрева, проведена балансировка нулевой точки при неподключенном газозаборном шланге.

- Газозаборный зонд должен быть полностью введен в выпускную трубу (не в отсасывающий шланг).

• Отсасывающий шланг нельзя вставлять непосредственно в конечную трубу, следует использовать воронку на расстоянии около 20 см, чтобы не изменялась степень сжатия в выхлопной трубе и выхлопной газ не обогащался воздухом.

• В автомобилях с несколькими конечными трубами необходимо соединить их, по возможности герметично, в один коллектор. Если тракты выхлопных газов все же отделены друг от друга, то необходимо брать для измерения выхлопные газы по-отдельности.

• В оборудованных катализатором автомобилях для контроля или основной регулировки подготовки смеси измерения проводятся через испытательное присоединение перед катализатором.

• Для оценки катализатора необходимо измерять выхлопные газы в конечной трубе.

4. Окись углерода (СО) 

Измерение СО, как и раньше, является важнейшим измерительным методом для контроля образования смеси.

Содержание СО в смеси лямбда = 1 равно от 0,3 до 0,5%. При обогащении содержание СО резко возрастает, в бедной смеси кривая СО слегка сглаживается.

 Определенное влияние на содержание СО оказывают также ошибочные импульсы зажигания, неправильная регулировка зажигания и плохое механическое состояние двигателя. Неправильные моменты управления клапанами двигателя могут вызвать существенно больший выброс СО в области полной нагрузки при высоком числе оборотов.

Выхлопной газ тяжелее воздуха, поэтому необходимо быть осторожным при работе в монтажных ямах!

5. Углеводороды НС   

(гидрокарбон) НС, также как и СО, появляется в результате неполного сгорания.

Доля НС в выхлопном газе обычно значительно меньше, чем доля СО. Поэтому НС измеряется в ррm(миллионная часть).

Измерение НС существенно расширяет анализ процесса сгорания. Оно делает возможными, например, показания о качестве сгорания.

В рамках испытания двигателя из этого вытекают важные указания:

- пропуски зажигания/ пропуски сгорания

- подготовка смеси/ распределение смеси:

клапаны впрыска, делители количества, прокладки всасывающей трубы

(см. Измерение дельта НС)

- дефекты в механической области двигателя:

негерметичные клапаны, негерметичные направляющие клапанов, поршневые кольца, трещины в головке цилиндра, дефектные прокладки блока, негерметичные впускные тракты,                          кроме того:

- места утечки в топливной системе:

негерметичные резьбовые соединения, топливные трубопроводы/ топливные шланги, фильтры и т.д.

-оценка катализатора в связи с измерением других компонентов выхлопных газов, как например СО, СО2.

Измерительные величины при испытании выхлопных газов НС

Процент объема

Vol  %

Часть на миллион

 

 

 

 

 

100

%

1.000.000 ррm

10

%

100.000 ррm

1

%

10.000 ррm

0.1

%

1.000 ррm

0.01

%

100 ррm

 

6. Области применения измерения НС

• Регулировка смеси холостого хода

Лучшее сгорание воздушно-топливной смеси достигается при низком содержании СО и минимально возможном содержании НС. Минимально возможное содержание НС получают, обычно, при содержании СО между 0,4 и 1,0%. Если минимальное значение превышается, то снова возрастает содержание НС, т.е. сгорание становится опять хуже, несмотря на низкое содержание СО. При исправном и правильно отрегулированном двигателе содержание НС составляет от 100 ррm до 300 ррm.

• Оценка состояния двигателя

Через содержание НС можно контролировать регулировку и состояние двигателя.

Если нет данных от производителей автомобиля, то "здоровые", хорошо отрегулированные

двигатели имеют следующие значения НС при холостом ходе:

Карбюраторный двигатель (старая конструкция)*             < или =  300 ррm Карбюраторный двигатель (новая конструкция)                < или =  200 ррm                  Двигатель с непосредственным впрыском (старая конструкция)*  < или =  200 ррm Двигатель с непосредственным впрыском (новая конструкция)    < или =  100 ррm

*до 1978-1981гг.

Если измерение НС проводится при постоянном среднем числе оборотов двигателя, то значения уменьшаются приблизительно на 50%. Если заданные предельные значения НС явно превышаются, то необходимо исходить из того, что в области двигателя есть дефекты или двигатель отрегулирован неправильно. Только по оценке содержания НС не сразу возможны избирательные показания причины ошибки, так как ошибка или ошибки могут заключаться:

- в системе зажигания

- в системе образования смеси

- в механической области двигателя

Если анализируется характеристика хода двигателя в соответствующей рабочей области и привлекаются другие испытательные возможности, например измерение СО, осциллографические испытания, то возможна целевая диагностика.

Примеры:

Высокое содержание СО и неравномерная работа двигателя означают пропуски. Их причина может быть в области зажигания (пропуски зажигания) или в системе подготовки смеси (пропуски в сгорании).

Пропуски в зажигании вызываются, например загрязненными или дефектными свечами  зажигания, поврежденными электропроводками зажигания или высоковольтной изоляцией, переходными сопротивлениями, неустойчивыми контактами и ошибками в коммутаторе и приборе управления.

Пропуски в сгорании появляются при недостаточно способной к воспламенению смеси. Это может произойти при слишком "бедной" и при слишком "богатой" смеси

 

Высокий выброс НС вместе с высоким значением СО означает "богатое чихание".

Чаще встречается "бедное чихание", вызванный смесью со слишком малым содержанием

топлива. Здесь значение НС тоже высокое, а значение СО очень низкое. В этом случае

нужно проводить также и измерение дельта НС, чтобы проверить подачу топлива к

отдельным цилиндрам.  Чтобы можно было лучше отличить, есть ли пропуски в зажигании или в сгорании, проводится испытание зажигания с помощью осциллографа. Пропуски в зажигании обычно однозначно проявляются на вторичной осциллограмме, при этом содержание СО обычно

низкое.

                                            Поиск ошибок с помощью газоанализатора 

         Указание на источник ошибок

Содержан

       НС

Содержан

       СО

Характер работы двигателя -состояние нагрузки

Механическая

область

Система зажигания

Образование

смеси

очень высокое

низкое

Периодические пропуски в определенных областях нагрузки и числа оборотов

Пропуски в зажигание

(использовать осциллограф)

высокое

высокое

Неравномерный ход

«чихание» в режиме езды

Смесь слишком богатая

высокое

очень низкое

Неравномерный ход

«чихание» в режиме езды

Негерметичные впускные тракты

Смесь слишком бедная (провести измерение

Δ-НС)

высокое

нормальное

Неравномерный холостой ход

Слишком мал зазор клапана

высокое

низкое

Неравномерный холостой ход

Регулировка смеси слишком бедная (провести измерение

Δ-НС)

высокое

высокое

Неравномерный холостой ход

Регулировка смеси слишком богатая

высокое

нормальное

Двигатель в скольжении

Расход масла (направляющие клапанов, поршневые кольца)

Содержание НС в охлаждающей воде

Прокладка головки блока пористая

Обнаружение утечки в системе топливопровода

Подключения: бак, насос, фильтры трубопровод, компоненты образования смеси негерметичны 

Проверка функционирования катализатора: если не СО < 0,1%, НС < 20ррm, СО2 > 15%

Если двигатель в порядке катализатор имеет дефект

λ- регулировка не функционирует, ошибки в образовании смеси

Замечание:

Так как пропуски любого типа появляются главным образом в режиме езды, эти испытания необходимо проводить по возможности на барабанном испытательном стенде. Неравномерный холостой ход, связанный с сверхвысоким содержанием НС, но нормальным выбросом СО, указывает на малый зазор клапана. Если при этом содержание СО слишком низкое, то ошибки находятся в подготовке смеси или в распределении смеси (клапаны впрыска, делители количества, прокладка между фланцами системы всасывания, впускной тракт негерметичны). Тогда здесь также необходимо провести измерение дельта НС.

В двигателях с сверхвысоким расходом масла особенно в режиме скольжения имеется высокое содержание НС в выхлопном газе. Если двигатель короткое время работает с повышенным числом оборотов (ок.4000 мин. ) и внезапно снижает газ, появляется пиковое значение НС, которое должно быть у "здорового" двигателя ниже 1000ррm.

7. Двуокись углерода (СО2 )

Самое большое содержание СО2 появляется при полном сгорании. Это предполагает наличие воздушно-топливной смеси с лямбда = 1 и содержание СО2 тогда около 14.7 %. По значению СО2 мы узнаем не только качество сгорания, но и герметичность системы выпуска.

 

Таблица: Области применения измерения СО2, с использованием других параметров выхлопных газов

Значение С02

Значение СО

Значение НС

Показание

очень высокое

низкое

очень низкое

оптимальное сгорание смеси, система выпуска герметична

низкое

низкое

низкое

сгорание в порядке, система выпуска негерметична

низкое

высокое

высокое

сгорание плохое, смесь слишком "богатая"

низкое

очень низкое

высокое

сгорание плохое, смесь слишком "бедная"

 

Функция катализатора

очень высокое

ноль

крайне низкое

двигатель в порядке,

λ-регулировка функционирует, катализатор в порядке

явно ниже предельного значения

выше нуля

выше предельного значения

двигатель имеет дефект или λ-регулировка не работает, катализатор имеет дефект, или двигатель и катализатор не прогреты до рабочей температуры

8. Кислород (О2 ), остаточный кислород в выхлопном газе

Свободный кислород в выхлопном газе появляется при избытке воздуха в смеси. Как только превышается лямбда = 1, происходит явный рост содержания О2 . Но и при смеси с лямбда = 1 еще содержится незначительное количество кислорода в выхлопном газе.

Вместе с максимальным значением двуокиси углерода содержание кислорода позволяет сделать однозначное заключение о переходе из богатой в бедную область смеси, но и о не герметичности в системах всасывания и выпуска и о пропусках в сгорании.

9.   Угарные газы     (NОx)

Воздух - это смесь почти 78% азота и 21% кислорода, остальное - инертные газы. Азот и кислород при нормальной температуре не соединяются.  Под воздействием высоких температур, которые появляются в процессах сгорания, кислород и азот вступают в химические соединения.

Чем выше температура сгорания в двигателе, тем больше образуется окиси азота (NОx). Все мероприятия по улучшению КПД двигателя при сегодняшнем состоянии моторостроения неизбежно приводят к повышению температуры сгорания и, тем самым, к повышенному выбросу угарных газов.  

 Испытание подготовки смеси через содержание СО в выхлопном газе при различных рабочих состояниях

 

Рабочая область

Содержание  СО

                 Указание на источники ошибок

При слишком высоком содержании

При слишком низком содержании

Холостой ход

0,5 - 3,0%, если производитель не предписывает другого

Неправильная регулировка смеси, давление топлива слишком высоко, двигатель не разогрет до рабочей температуры, топливо в моторном масле, не соблюдаются предписанные условия испытаний

Неправильная регулировка смеси, давление топлива слишком мало, подсасываемый через неплотности воздух во впускном тракте, не соблюдаются предписанные условия испытаний, измерительные ошибки (из-за дефекта прибора). 

В карбюраторе: воздушный фильтр слишком загрязнен, уровень поплавка слишком высок, неправильное оборудование форсунок, дефекты клапана обогащения и ТN- стартера. 

В карбюраторе: уровень поплавка слишком низок, неправильное оборудование форсунок или закупорка их.

При электронном управление образованием смеси: температурный датчик поврежден, датчик расхода воздуха имеет дефект, кодирующий выключатель в неправильном положении. 

При электронном управление образованием смеси: кодирующий выключатель в неправильном положении, клапаны впрыска загрязнены.

Частичная нагрузка

0,1 - 1,5%, если производитель не предписывает другого

Давление топлива слишком высоко, двигатель не прогрет до рабочей температуры.

 

В карбюраторе: воздушный фильтр загрязнен, уровень поплавка слишком высок, неправильное оборудование форсунок, слабые форсунки, автоматика пуска не полностью включается, дефекты клапана обогащения и ТN- стартера. 

 

При электронном управление образованием смеси:

Дефектные: датчики температуры, регуляторы прогрева двигателя. Кодирующий выключатель в неправильном положении, система переключилась на аварийный ход.

Сопровождающее явление:

типичный «бедный толчок», давление топлива слишком мало, подсасываемый через неплотности воздух во впускном тракте, при пропусках в зажигании в режиме езды (определяется только в режиме езды), система вентиляции бака имеет дефект.

В карбюраторе: уровень поплавка слишком низок, неправильное оборудование форсунок или закупорка их.

 

В системах впрыска: клапана впрыска загрязнены, регулятор прогрева двигателя имеет дефект, если все важные для выхлопа части в порядке провести предписанные мероприятия по кодировке.

Полная нагрузка

1,0 - 6,0%, если производитель не предписывает другого

В карбюраторе:

давление топлива слишком высоко, неправильное оборудование форсунок, уровень поплавка слишком высок, слабые форсунки, ТN- стартер имеет дефект, игла форсунки/форсунка изношена или неправильно отрегулирован, автоматика пуска не переключается, воздушный фильтр загрязнен, момент управления клапаном отрегулирован неправильно. 

Топливный фильтр загрязнен, посторонние тела в баке (определяется только в режиме езды), система вентиляции бака имеет дефект, подсасываемый через неплотности воздух во впускном тракте.

В состоянии езды (барабанный стенд или улица)

В системах впрыска или электронном управление образованием смеси: давление системы слишком высоко, датчики температуры, регулятор прогрева двигателя имеют дефект, кодирующий выключатель в неправильном положении. 

В карбюраторе: давление топлива слишком низкое, неправильное оборудование форсунок, игла форсунки отрегулирована неправильно, уровень поплавка слишком низок.

 

В системах впрыска или электронном управление образованием смеси: давление системы слишком низкое, клапана впрыска загрязнены, регулятор прогрева двигателя имеют дефект, кодирующий выключатель в неправильном положении, обогащение полной нагрузки не функционирует.

Ускорение

Действительно повышение СО на 1,0 - 3,0%, если производитель не предписывает другого

В карбюраторе: насос ускорения отрегулирован неправильно или имеет дефект, слишком плотное масло в поршне амортизатора цилиндра. 

В карбюраторе: насос ускорения отрегулирован неправильно или не в порядке, нет масла в поршне амортизатора цилиндра. 

 

В системах впрыска: потенциометр расхода воздуха или потенциометр дроссельной заслонки имеет дефект, клапанный затвор расходомера воздуха или ротаметр имеют дефект, управляющий поршень движется с трудом.  

Теория теорией, а что на практике?

Для нашего эксперимента были выбраны два автомобиля - старенький ВАЗ - "Жигули" 11-ой модели и “Мазда-626” со впрыском топлива и трехкомпонентным нейтрализатором. Выбор не случаен, поскольку отражает тенденцию отечественного авторынка: все еще обширный парк классических карбюраторных "Жигулей" и день ото дня увеличивающийся парк современных иномарок. Целью нашего эксперимента было, с одной стороны, определить, можно ли с помощью газоанализатора отыскать какие-либо неисправности в двигателе (или хотя бы заметно сузить круг возможных поисков), а с другой - ответить на вопрос, какой же все-таки газоанализатор и с какими возможностями нужен на СТО. В эксперименте оказались задействованными профессиональный четырех-компонентный газоанализатор АСКОН с возможностью вывода на экран ПК измеряемых параметров газов с последующим анализом и распечаткой в соответствии с ГОСТ и хорошо известный в России мотортестер MotoDoc 2, которому в данном случае была отведена скорее вспомогательная роль. Мы избрали следующую методику. Искусственным путем в двигателе и системе его управления последовательно моделировали некоторые простые, но часто встречающиеся дефекты и неисправности. После этого регистрировали состав выхлопных газов и сравнивали его с исходным, соответствующим нормальной работе двигателя. Были опробованы следующие. возможные ситуации.

- неисправны свеча зажигания или высоковольтный провод свечи;

- раннее зажигание;

- позднее зажигание;

- подсос воздуха во впускной коллектор;

При моделировании той или иной неисправности обороты холостого хода у обоих автомобилей восстанавливали до исходных, а у “Жигулей” - приводили к исходному еще и качество топливной смеси. Далее сравнивали состав выхлопных газов до “неисправности” и после нее. И вот что у нас получилось. ВАЗ 21011 “Жигули”. Результаты измерений состава выхлопных газов приведены в соответствующей таблице. В первую очередь отметим, что почти все вводимые неисправности вызывают увеличение выбросов углеводородов (кроме случая позднего зажигания). Это и не удивительно - если условия сгорания смеси в отдельных или всех цилиндрах ухудшаются, то весь состав выхлопных газов отклоняется от нормального. Наибольшее влияние на состав выхлопа оказывает неисправность свечи зажигания - количество углеводородов СН увеличивается более чем в 6 раз. При этом выбросы СО уменьшаются (нет сгорания топлива в отключенном цилиндре, следовательно, в этом цилиндре СО не образуется). Отметим, что аналогичное влияние будет оказывать и негерметичность клапана, например, вследствие его прогара. Ну а точно установить причину можно дополнительными измерениями с помощью других диагностических средств. Теперь проследим влияние угла опережения зажигания. На позднем зажигании при некотором росте СО заметно снизились выбросы углеводородов, потому что двигатель работает более плавно, условия сгорания топлива лучше. Обратная картина наблюдается на слишком раннем зажигании - перебои в работе двигателя приводят к значительному росту выбросов СО и СН. То, что топливо сгорает неэффективно, видно по низкому содержанию СО2 и большому количеству кислорода, не вступившего в реакцию горения. Обращает на себя внимание величина Л - регулировкой удалось добиться ее значение 1,02, т.е. такого же, что и в исходном случае, Однако на показания газоанализатора здесь лучше не полагаться. Качество смеси в приборе рассчитывается по составу выхлопных газов, а если двигатель работает с перебоями, то расчет будет выполнен некорректно. Кстати, то же самое справедливо для случая неработающего цилиндра - расчетное значение Л может сильно отличаться от действительного (обычно в большую сторону). В случае подсоса воздуха во впускной коллектор топливная смесь сильно обедняется, и отрегулировать карбюратор становится трудно, часто даже просто невозможно. При этом, несмотря на снижение СО, выбросы СН заметно растут, и убрать их регулировкой уже нельзя. Похожий эффект может дать, например, большой расход масла из-за износа деталей цилиндро-поршневой группы. Тогда количество углеводородов возрастет, а СО - почти не изменится. Разница будет наблюдаться лишь в количествах СО2 и О2: именно по этому различию не составит большого труда установить истинную причину неисправности. Если же использовать двухкомпонентный газоанализатор, то характер неисправности определить практически невозможно. MAZDA 626Определить с помощью газоанализатора какую-либо неисправность на двигателе со впрыском топлива и нейтрализатором довольно сложно. Как видно из таблицы, нейтрализатор свое дело знает - дожигает СО и СН практически полностью. Исключение составляет случай неработающего цилиндра, когда при незначительном росте СО количество углеводородов выросло почти в десять раз. По двум компонентам (СО и СН) конкретизировать неисправность здесь нельзя. Зато концентрации СО2 и О2 картину проясняют. Так, подсос воздуха обязательно приведет к обеднению смеси, снижению концентрации СО2 и увеличению доли кислорода в выхлопных газах. Аналогичное явление будет наблюдаться и при чрезмерно раннем зажигании. Чтобы установить причину, достаточно проверить угол опережения зажигания (например, стробоскопом). Очень удобен четырехкомпонентный газоанализатор и для предварительного обнаружения других неисправностей. Так, дефект кислородного датчика (достаточно распространенный случай) в системе управления двигателем обычно приводит к обогащению смеси. Измерением же только двух компонентов (СО и СН) эту неисправность не выявить. И еще. Газоанализаторы профессионального уровня обычно дают возможность определить так называемую корректировочную концентрацию (СОк). Если СОк больше непосредственно измеренного СО, то это, как правило, означает негерметичность в системе выхлопа. В нашем эксперименте небольшое расхождение между СО и СОк у обоих автомобилей позволило легко обнаружить незначительные трещины в их выхлопных трубах.

Каков же из всего этого вывод? Он достаточно прост. На практике подтверждается высказанное в наших предыдущих публикациях мнение о том, что двухкомпонентный газоанализатор для СТО малоэффективен. Конечно, профессиональные газоанализаторы - приборы недешевые, но альтернативы им нет.

Результаты измерения состава выхлопных газов и качества смеси у автомобиля ВАЗ 21011 (п=750 об/мин)

Параметр

СО, %

CH, ppm

СО2, %

О2, %

Л

Неисправность

Рекомендуемые значения

0.5-1.5

50-400

13-14,5

0.2-2.5

0.9-1.1

Исходная регулировка

0.76

406

14.0

1.43

1.02

Не работает свеча зажигания

0.33

2541

8.7

8.49

1.38

Позднее зажигание

0.9

316

13.8

1.51

1.02

Раннее зажигание

2.59

1339

11.1

3.48

1.02

Подсос воздуха во впускной коллектор

0.23

793

11.1

5.25

1.25

Результаты измерения состава выхлопных газов и качества смеси у автомобиля MAZDA 626 (п=750 об/мин)

Параметр

СО, %

CH, ppm

СО2, %

О2, %

Л

Неисправность

Рекомендуемые значения

0.05-0.25

5-50

14.5-15.5

1.0-2.0

0.97-1.03

Исходная регулировка

0.16

38

14.3

2.3.

1.05

Не работает свеча зажигания

0.24

359

11.7

7.7

1.39

Позднее зажигание

0.17

31

14.7

2,1

1.03

Раннее зажигание

0.16

32

11.3

8.3

1.51

Подсос воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использование газоанализатора АСКОН при диагностике ДВС, системы управления и зажигания

Устаревшее представление, что газоанализатор служит только для регулировки и контроля токсичности выхлопных газов, не позволяет многим автомеханикам-диагностам правильно оценить состояние двигателя и систем зажигания. Да и проблема экологии работников автосервиса часто мало волнует. Для опытного автодиагноста 4-х компонентный газоанализатор служит своего рода "глазами", позволяя "заглянуть" внутрь камер сгорания работающего двигателя и определить, как идет процесс горения топливно-воздушой смеси. Именно от течения этого процесса зависят главные показатели ДВС - мощность и экономичность. В результате полного, идеального, сгорания топливно-воздушной смеси должны получиться углекислый газ (СО2) и вода, но "мир не идеален". Поэтому, основываясь на показаниях газоанализатора о количественном содержании компонентов в выхлопных газах, можно произвести необходимые регулировки для получения оптимального соотношения мощности и экономичности, а так же оценить состояние клапанов, цилиндропоршневой группы и сделать вывод о необходимости ремонта. Кроме того, правильно отрегулированные системы топливоподачи и зажигания при исправном двигателе дают минимальный выброс вредных веществ в атмосферу.

В современных автомобилях с микропроцессорной системой управления двигателем, диагностируемых при помощи сканеров, 4-х компонентный газоанализатор значительно увеличивает вероятность нахождения неисправности в двигателе, так как ведёт непосредственно измерение параметров, а не считывание информации из электронного блока управления, и значительно сокращает время на поиск неисправности.

Бензин, как моторное топливо, обладает хорошей испаряемостью и высокой скоростью сгорания. Распылённые частицы бензина во взвешенной смеси с атмосферным воздухом при определённых условиях образуют горючую топливовоздушную смесь (ТВС), которая легко воспламеняется от электрической искры в камерах сгорания ДВС. Наиболее благоприятным условием воспламенения хорошо перемешанной (гомогенной) смеси является весовое соотношение в ней бензина и воздуха, равное 1/14.5 (для высокооктановых сортов бензина ТВ-смесь с таким соотношением компонентов называется стехиометрической и, с точки зрения эффективности и полноты сгорания бензина является идеальной). Качество ТВ-смеси принято оценивать коэффициентом избытка воздуха α-(альфа), который определяется как α=Мф/Мт, где Мф - фактически затраченное, а Мт -теоретически необходимое количество массы воздуха для полного сгорания данной порции бензина. Когда ТВ-смесь стехиометрическая, то Мф=Мт и коэффициент избытка воздуха α=1. Если Мф>Мт, то ТВ-смесь обогащена воздухом, но называется "бедной" ТВ-смесью, так как обеднена бензином. При этом α>1. При Мф<Мт ТВ-смесь называется "богатой", так как в ней избыточен от теоретически необходимого количества бензин (α<1). Любой бензиновый двигатель может устойчиво работать только в строго отведённом интервале изменения качества ТВ-смеси. Для ДВС классических конструкций максимально допустимому обогащению соответствует коэффициент избытка воздуха α=0,75, при максимальном обеднении - α=1,35. Если в цилиндры ДВС подаётся ТВ-смесь по компонентному составу за пределами указанного диапазона для коэффициента α (0,75<α<1,35), то классический двигатель "глохнет" из-за того, что смесь перестает воспламеняться.

 


Зона А - мощностной состав ТВ-смеси
Зона Б - экономичный состав ТВ-смеси
P - мощность двигателя
M - крутящий момент
Ве - расход топлива

График на рисунок 1(а) имеет основополагающее значение для проектирования ДВС, а на рис. 1(б) дает возможность контролировать не только двигатель, но и систему зажигания.

Для контроля, ремонта и регулировки ДВС, систем топливоподачи и зажигания предпочтителен 4-х компонентный газоанализатор. Помимо анализа состава выхлопных газов в нём закладывается функция расчёта коэффициента α, а так же может быть заложен расчёт корректированного значения СО. Дело в том, что концентрация СО может быть не только измерена, но и рассчитана, исходя из концентрации других компонентов выхлопных газов. При этом оба значения СО не должны значительно различаться. Расхождение же будет свидетельствовать о подсосе воздуха через неплотности в выпускной системе.

Диагностика с применением 4-х компонентного газоанализатора.

Диагностирование карбюраторных и впрысковых двигателей не имеет принципиальных отличий. И карбюратор и система впрыска выполняют одну и ту же задачу, только последняя - на более современном, высоком уровне. Поэтому рассмотрим методику диагностики на примере карбюраторного двигателя, делая заметки для систем впрыска.

Проверку необходимо начинать с параметров холостого хода.

СО СН СО2 О2
X.X. 0,8-1,0% 100-200ppm 13-14% 3-4%
Х.Х* 0,8-1,0% 100-200ppm 11-12% 1-2%

*Глушитель имеет слив для конденсата.

Завышенное содержание СО на холостом ходе (>1,5%) приводит к перерасходу топлива в городском цикле и провалу в начале движения дроссельной заслонки. Если не удаётся отрегулировать винтом качества смеси карбюратор на предмет снижения СО до необходимого уровня, то наиболее вероятными причинами могут быть:

  • повреждение уплотнительного кольца на винте качества
  • завышенный уровень топлива в поплавковой камере
  • увеличенный размер главного топливного жиклёра
  • заедание в приоткрытом состоянии заслонки во вторичной камере
  • засорился воздушный фильтр или жиклёр

На автомобилях, оборудованных системой впрыска топлива в этом случае возможны неисправности:

  • потенциометра СО
  • датчика массового расхода воздуха
  • лямбда-зонда
  • датчика температуры охлаждающей жидкости (показывает заниженную температуру)

Заниженное значение СО (<0,3%) вызывает "вялый" разгон, начальный провал и перерасход топлива, т.к приходится чаще дросселировать. А значение СО<0,1% вызывает "проскоки" искры, а значит увеличение содержания СН и, следовательно, перерасход топлива. Если не удаётся отрегулировать заниженное СО, то наиболее вероятны:

  • занижен уровень топлива в поплавковой камере
  • малая подача топлива в карбюратор
  • засорился главный топливный жиклёр или система холостого хода

Для систем впрыска:

  • недостаточное давление в топливной рампе (бензонасос, фильтр тонкой очистки, регулятор давления топлива)
  • закоксовывание форсунок

Далее проверка работы карбюратора проводится на средних оборотах двигателя.

СО СН СО2 О2
ср.об. 0,1-0,2% <150ppm 13-14% около 1%

 

СО - 0,1-0,2% - экономичный расход топлива
СО - 0,4-0,5% - средний расход топлива при хорошей приемистости
СО - 1,0-2,5% - большой расход топлива при максимальной мощности на средних оборотах

Средние обороты - это трассовый цикл движения автомобиля. Большую часть времени двигатель работает именно на этих оборотах, и, соответственно, по ним определяется расход топлива. Если на автомобилях, оборудованных системой впрыска с микропроцессорным управлением, количество подаваемого через форсунки топлива определяется программой блока управления, то в карбюраторных двигателях все зависит от соотношения диаметров главного топливного и воздушного жиклёров. Подбирая жиклёры и ориентируясь при этом на содержание СО можно получить различные характеристики двигателя.

Остаточное содержание углеводородов СН в выхлопных газах показывает качество сгорания ТВ-смеси. Чем полнее сгорает бензин, тем ниже содержание СН. Любое отклонение по компонентному составу ТВ-смеси приводит к увеличению содержания несгоревших углеводородов. При излишне "богатой" смеси (высокое СО) скорость её горения замедляется. Часть топлива до начала открывания выпускных клапанов сгореть не успевает и выбрасывается в атмосферу. При переобеднённой смеси (СО<0,1%) происходит "проскок" искры, и смесь не воспламенившись выводится в выпускную систему. Содержание СН возрастает. Далее будет рассмотрено несколько примеров, связанных с работой свечей зажигания.

А-х.х. Б-х.х. В-х.х. Г-х.х.
СО ~0,6% ~0,5% ~0,4% ~0,3%
СН 250-400ppm 400-800ppm 800-1200ppm 1500-2000ppm
СО2 11-12% 10-11% 9-10% 8-9%
О2 3-4% 4-5% 5-6% 6-7%

Данные параметры при "потраивании" четырёхцилиндрового двигателя говорят о том, что свеча в одном цилиндре не срабатывает:

А) каждое пятое искрообразование
Б) каждое третье
В) каждое второе
Г) свеча полностью не работает

Как правило, свечи начинают выходить из строя на холостом ходе. Поэтому при пропусках зажигания уменьшается доля СО и СО2, а доля О2возрастает. Если при увеличении оборотов до средних характеристика восстанавливается полностью, то необходимо проверить свечи.

Завышенное содержание СН на холостом ходе может свидетельствовать о недостаточной компрессии в одном или нескольких цилиндрах. Это про сходит в результате снижения скорости горения ТВ-смеси при недостаточной степени сжатия. При увеличении числа оборотов содержание СН несколько снижается, оставаясь по прежнему завышенным.

На впрысковом двигателе при неисправной одной форсунке параметры будут приблизительно такими.

СО СН СО2 О2
X.X. 0,3-0,4% 100-150ppm 8-9% 6-7%

Форсунка не работает, топливо не подается, а количество воздуха во впускной системе остаётся прежним. Поэтому увеличивается содержание не участвующего в горении О2 и снижается СО и СО2. СН тоже незначительно уменьшается.

СО СН СО2 О2
X.X. 0,5-0,6% 500-800ppm 9-10% 5-6%

Форсунка "льёт" - плохое распыление. ТВ-смесь получается неоднородной и сгорает не полностью.

При подсосе воздуха во впускную систему в режиме холостого хода параметры будут примерно следующими

СО СН СО2 О2
X.X. <0,2% 500-1000ppm 8-9% 7-9%

Регулировка на Х.Х. параметров почти не меняет, двигатель работает неустойчиво. При увеличении числа оборотов доля несанкционированного воздуха уменьшается, и параметры принимают нормальные значения. На впрысковом двигателе подсос воздуха можно зафиксировать по заниженному показанию датчика массового расхода воздуха.

Нарушение фаз газораспределения характеризуется неустойчивой работой двигателя на Х.Х. и "выстрелами" во впускную и выпускную системы при увеличении числа оборотов. Показания газоанализатора будут примерно следующими. СО < 0,1% СН > 1000 ррт СО2 - 6-8%

СО СН СО2 О2
X.X. <0,1% >1000ppm 6-8% 7-9%

При впрысковом двигателе показание ДМРВ при этом будет завышено, а длительность впрыска увеличена.

При сбоях в системе зажигания параметры приблизительно таковы:

СО СН СО2 О2
X.X. 0,8-1,0% 600-800ppm 10-11% 3-4%
ср.об. >0,1% 1000-1500ppm 9-10% 5-6%

При неправильно отрегулированных клапанах показания газоанализатора будут близки к приведенным выше при сбоях в системе зажигания.

Автомобильные газоанализаторы.Контроль токсичности и диагностика.

 До сих пор на многих СТО газоанализатор рассматривают как некий второстепенный прибор, с помощью которого можно проконтролировать токсичность выхлопных газов и как-нибудь ее уменьшить, (и то - если об этом просит заказчик, обеспокоенный возможной проверкой своего автомобиля на посту экологического контроля). Однако специалистам хорошо известно, что без газоанализатора, как правило, не удается надежно установить истинную причину неисправности двигателя или его систем (топливоподачи и зажигания). Да и после устранения обнаруженной неисправности без контроля состава выхлопных газов тоже не обойтись. Поэтому вопрос, нужен ли газоанализатор на СТО, мягко говоря, некорректен. Гораздо более важно, как максимально эффективно использовать этот прибор и каким он должен быть, чтобы выявить и устранить те или иные неисправности. Работа с газоанализатором не так проста, как может показаться: поместил, мол, зонд в выхлопную трубу, прочитал показания прибора, и регулируй что-нибудь, если какой-то из компонентов выхлопных газов вышел за допустимые пределы, Во-первых, не всегда понятно, что регулировать. Во-вторых, можно ли вообще что-нибудь отрегулировать в конкретном случае? Чтобы выработать практический план действий, прежде чем браться за дело, желательно сначала представить, что же происходит в двигателе, из-за чего состав выхлопных газов становится “неправильным”, выходящим за регламентированные инструкциями пределы. Немного теории. К сожалению, без теории здесь не обойтись. Поэтому вспомним: основное влияние на состав выхлопных газов оказывает качество топливо-воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Качество смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха, обозначаемым обычно “лямбда” (Л). Строго говоря, Л - это отношение реального количества воздуха в смеси к теоретическому, тому, что соответствует полному сгоранию топлива. В идеальном случае Л равна 1, и это значит, что смесь состоит примерно из 15 частей воздуха и 1 части углеводородного топлива, которое в этом случае сгорает полностью с образованием только двух компонентов - углекислого газа (СО2) и водяного пара (Н2О). Понятно, что при полном сгорании бензина концентрация СО2 будет максимальна. Если смесь обогатить, т.е. увеличить содержание в ней топлива (Л будет меньше единицы), то при ее воспламенении из-за недостатка кислорода образуются продукты неполного сгорания бензина- оксид углерода СО и несгоревщие углеводороды СН (в иностранной литературе их принято обозначать НС). Обеднение смеси (Л больше единицы)сначала приводит к снижению концентрации СО и СН в выхлопных газах, и при Л=1,1 их количество становится минимальным. Дальнейшее обеднение смеси, несмотря на избыток кислорода, ухудшает сгорание топлива, возникают пропуски воспламенения,двигатель начинает работать неустойчиво. И, как следствие этого, в выхлопе увеличивается доля продуктов неполного сгорания, в первую очередь - СН. На практике идеального сгорания не бывает, поскольку небольшая часть топлива оседает на стенках камеры сгорания, да и по объему камеры смесь однородно не перемешивается. Это значит, что в выхлопных газах всегда присутствуют СО и СН в некоторых концентрациях. Понятно, что качество смеси влияет не только на состав выхлопа, но и на основные характеристики двигателя - мощность и экономичность. Так, максимальную мощность обеспечивает богатая топливом смесь (Л примерно 0,9), а наибольшую экономичность - бедная (Л около 1,1). В этих пределах значений л регулируют подачу топлива в двигатель в зависимости от режимов его работы - частоты вращения и нагрузки. Проследим обратную цепочку: если система управления двигателем “сбоит” либо возникли неисправности в механической части - это снижает мощность и ухудшает экономичность, значит, изменяет состав топливной смеси, что в свою очередь приводит к изменению состава выхлопных газов, причем обычно, - в сторону увеличения вредных выбросов. Все вышесказанное нашло отражение в конкретных числовых значениях компонентов для разных типов двигателей. Так, для нормально работающего двигателя без нейтрализатора значение Л оказывается в интервале оптимума 0,9-1,1, а концентрации компонентов выхлопа должны лежать в следующих пределах: СО=0,5-1,5%; СН=50-400 ppm; СО2=13-14,5%; О2=0,2-2,5%; (где ppm - милионные доли объема, связанные с процентным содержанием приближенной зависимостью 10000 ppm=1%). У автомобилей с каталитическим нейтрализатором состав выхлопных газов будет совсем иным, поскольку нейтрализаторы обеспечивают до-окисление (дожигание) СО и СН в СО2 и Н2О. Для этого система управления должна подавать бедную топливную смесь (л больше единицы), чтобы перед нейтрализатором в ней был определенный избыток кислорода, необходимый для реакции доокисления. Интересно, что нейтрализаторы, предназначенные для уменьшения выбросов только СО и СН, применялись до начала 90-х годов, пока не было установлено, что образующиеся при сгорании топлива окислы азота (обычно их обозначают NOx) не менее опасны. Откуда берутся окислы NOх? Дело в том, что в камере сгорания двигателя при очень высоких температурах начинает окисляться азот, содержащийся в воздухе. Неприятная особенность азотных окислов в том, что обезвредить их дожиганием в нейтрализаторе невозможно. Единственный выход - расщепить окислы до исходных веществ - азота и кислорода, но это возможно только на богатых смесях. Тем не менее, оба процесса - дожигание продуктов СО и СН и расщепление окислов азота - можно совместить в одном каталитическом нейтрализаторе, если поддерживать значение л близким к единице. Именно на этом принципе построены современные нейтрализаторы, получившие название “трехкомпонентных”. Система управления двигателем автомобиля, оборудованного трехкомпонентным нейтрализатором, имеет специальный кислородный датчик, с помощью которого состав топливной смеси строго поддерживается в пределах значений Л между 0,97 и 1,03. Тогда концентрация продуктов выхлопа становится следующей: СО=0,05-0,25%; СН=5-50 ppm; СО2=14,5-15,5%; О2=1,0-2,0%. Как видим, эти цифры заметно отличаются от аналогичных значений, приведенных выше. Более того, в автомобилях с нейтрализаторами при возникновении различных неисправностей двигателя состав выхлопа меняется уже не так сильно - нейтрализатор нередко гасит их влияние. Но об этом речь впереди. А что на практике? Для нашего эксперимента были выбраны два автомобиля - старенький ВАЗ - "Жигули" 11-ой модели и “Мазда-626” со впрыском топлива и трехкомпонентным нейтрализатором. Выбор не случаен, поскольку отражает тенденцию отечественного авторынка: все еще обширный парк классических карбюраторных "Жигулей" и день ото дня увеличивающийся парк современных иномарок. Целью нашего эксперимента было, с одной стороны, определить, можно ли с помощью газоанализатора отыскать какие-либо неисправности в двигателе (или хотя бы заметно сузить круг возможных поисков), а с другой - ответить на вопрос, какой же все-таки газоанализатор и с какими возможностями нужен на СТО. В эксперименте оказались задействованными профессиональный четырех-компонентный газоанализатор SUN MGA 1200 с печатающим устройством и хорошо известный в России мотортестер SUN MEA 1500, которому в данном случае была отведена скорее вспомогательная роль. Все работы проводились в диагностическом центре SUN, специалисты которого нам активно содействовали. Мы избрали следующую методику. Искусственным путем в двигателе и системе его управления последовательно моделировали некоторые простые, но часто встречающиеся дефекты и неисправности. После этого регистрировали состав выхлопных газов и сравнивали его с исходным, соответствующим нормальной работе двигателя. Были опробованы такие возможные ситуации. - неисправны свеча зажигания или высоковольтный провод свечи; - раннее зажигание; - позднее зажигание; - подсос воздуха во впускной коллектор; При моделировании той или иной неисправности обороты холостого хода у обоих автомобилей восстанавливали до исходных, а у “Жигулей” - приводили к исходному еще и качество топливной смеси. Далее сравнивали состав выхлопных газов до “неисправности” и после нее. И вот что у нас получилось. ВАЗ 21011 “Жигули”. Результаты измерений состава выхлопных газов приведены в соответствующей таблице. В первую очередь отметим, что почти все вводимые неисправности вызывают увеличение выбросов углеводородов (кроме случая позднего зажигания). Это и не удивительно - если условия сгорания смеси в отдельных или всех цилиндрах ухудшаются, то весь состав выхлопных газов отклоняется от нормального. Наибольшее влияние на состав выхлопа оказывает неисправность свечи зажигания - количество углеводородов СН увеличивается более чем в 6 раз. При этом выбросы СО уменьшаются (нет сгорания топлива в отключенном цилиндре, следовательно, в этом цилиндре СО не образуется). Отметим, что аналогичное влияние будет оказывать и негерметичность клапана, например, вследствие его прогара. Ну а точно установить причину можно дополнительными измерениями с помощью других диагностических средств. Теперь проследим влияние угла опережения зажигания. На позднем зажигании при некотором росте СО заметно снизились выбросы углеводородов, потому что двигатель работает более плавно, условия сгорания топлива лучше. Обратная картина наблюдается на слишком раннем зажигании - перебои в работе двигателя приводят к значительному росту выбросов СО и СН. То, что топливо сгорает неэффективно, видно по низкому содержанию СО2 и большому количеству кислорода, не вступившего в реакцию горения. Обращает на себя внимание величина Л - регулировкой удалось добиться ее значение 1,02, т.е. такого же, что и в исходном случае, Однако на показания газоанализатора здесь лучше не полагаться. Качество смеси в приборе рассчитывается по составу выхлопных газов, а если двигатель работает с перебоями, то расчет будет выполнен некорректно. Кстати, то же самое справедливо для случая неработающего цилиндра - расчетное значение Л может сильно отличаться от действительного (обычно в большую сторону). В случае подсоса воздуха во впускной коллектор топливная смесь сильно обедняется, и отрегулировать карбюратор становится трудно, часто даже просто невозможно. При этом, несмотря на снижение СО, выбросы СН заметно растут, и убрать их регулировкой уже нельзя. Похожий эффект может дать, например, большой расход масла из-за износа деталей цилиндро-поршневой группы. Тогда количество углеводородов возрастет, а СО - почти не изменится. Разница будет наблюдаться лишь в количествах СО2 и О2: именно по этому различию не составит большого труда установить истинную причину неисправности. Если же использовать двухкомпонентный газоанализатор, то характер неисправности определить практически невозможно. MAZDA 626 Определить с помощью газоанализатора какую-либо неисправность на двигателе со впрыском топлива и нейтрализатором довольно сложно. Как видно из таблицы, нейтрализатор свое дело знает - дожигает СО и СН практически полностью. Исключение составляет случай неработающего цилиндра, когда при незначительном росте СО количество углеводородов выросло почти в десять раз. По двум компонентам (СО и СН) конкретизировать неисправность здесь нельзя. Зато концентрации СО2 и О2 картину проясняют. Так, подсос воздуха обязательно приведет к обеднению смеси, снижению концентрации СО2 и увеличению доли кислорода в выхлопных газах. Аналогичное явление будет наблюдаться и при чрезмерно раннем зажигании. Чтобы установить причину, достаточно проверить угол опережения зажигания (например, стробоскопом). Очень удобен четырехкомпонентный газоанализатор и для предварительного обнаружения других неисправностей. Так, дефект кислородного датчика (достаточно распространенный случай) в системе управления двигателем обычно приводит к обогащению смеси. Измерением же только двух компонентов (СО и СН) эту неисправность не выявить. И еще. Газоанализаторы профессионального уровня обычно дают возможность определить так называемую корректировочную концентрацию (СОк). Если СОк больше непосредственно измеренного СО, то это, как правило, означает негерметичность в системе выхлопа. В нашем эксперименте небольшое расхождение между СО и СОк у обоих автомобилей позволило легко обнаружить незначительные трещины в их выхлопных трубах. Каков же из всего этого вывод? Он достаточно прост. На практике подтверждается высказанное в наших предыдущих публикациях мнение о том, что двухкомпонентный газоанализатор для СТО неэффективен, а для современных автомобилей со впрыском топлива и вовсе бесполезен. Конечно, профессиональные газоанализаторы - приборы недешевые, но альтернативы им нет.

Диагноребус. Газоанализаторы

В сознании многих газоанализатор прочно ассоциируется с определением токсичности выхлопных газов автомобиля. Это, действительно, так. Контроль токсичности — одна из основных функций газоанализатора, но не единственная. Газоанализатор способен решать широкий круг задач по исследованию состояния двигателя и его систем. Причем, его диагностические способности столь обширны, что мы без колебаний поместили газоанализаторы в основание «диагностической пирамиды».

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания можно рассматривать как преобразователь химической энергии топлива (бензина). Преобразователь потребляет топливо и окислитель (кислород, содержащийся в воздухе). В результате реакции быстрого окисления (горения) топлива, протекающей в камере сгорания, большая доля химической энергии преобразуется в механическую (вращение коленчатого вала). Это — факт положительный, так как в этом состоит основное предназначение двигателя. По закону подлости, при этом возникают, по крайней мере, два неприятных момента.

Во-первых, часть выделившейся тепловой энергии рассеивается в элементах конструкции двигателя. Ее приходится удалять, используя систему охлаждения. Во-вторых, в результате горения образуются побочные химические продукты. Часть из них является нейтральными в отношении воздействия на окружающую среду (углекислый газ СО2, кислород О2, пары воды Н2О), часть — исключительно вредными (углеводороды НС, оксид углерода СО, оксиды азота NОХ).

Не то, чтобы нас не волнует проблема окружающей среды, но в данный момент состав побочных продуктов реакции будет нам интересен прежде всего как диагностический параметр. Почему он таковым является?

Эффективность работы двигателя в первую очередь определяется полнотой сгорания топлива. Она зависит от многих факторов:

- от оптимального соотношения горючего и окислителя (за это отвечают системы измерения расхода воздуха и дозирования топлива);

- от их тщательного перемешивания (на это влияет состояние форсунок, конструкция впускного коллектора и камеры сгорания);

- от эффективности предварительного сжатия топливного заряда, определяющегося состоянием ЦПГ и ГРМ;

- от эффективности воспламенения, что подразумевает исправность всех элементов системы зажигания и оптимальный УОЗ.

Любое отклонение от нормы или несогласованность в работе перечисленных систем двигателя приводит к снижению его эффективности и, как следствие, к изменению концентрации побочных продуктов сгорания. Конструктивные недочеты, эксплуатационные отклонения параметров, нарушение регулировок — все это, так или иначе, отражается на составе «выхлопа». Таким образом, состав отработавших газов является обобщенным параметром, своего рода «пробирным камнем», с помощью которого делается вывод об эффективности двигателя, безошибочности и слаженности работы всего комплекса, его основных систем: механической, топливоподачи и зажигания.

Из истории «анализов»

Газоанализ начали применять для исследования процессов в двигателях задолго до того, как был принят первый закон, предусматривавший контроль токсичности выхлопа автомобилей. Кстати, принят он был в конце 60-х в Америке. Так что американцы — застрельщики в борьбе за экологически чистый транспорт.

Первые образцы газоанализаторов, применявшиеся для регулировки двигателей, из всего «букета» побочных продуктов сгорания измеряли только концентрацию СО (то есть были однокомпонентными приборами). Ее анализ позволял судить о соотношении топливо-воздушной смеси, а значит, мог помочь в настройке карбюратора. В «первобытных» газоанализаторах использовался эффект изменения электропроводности платиновой спирали в среде оксида углерода.

К 70-м годам, когда остро встал вопрос контроля вредных выбросов автотранспорта, уровень развития техники позволил создать более качественные, двухкомпонентные приборы. Они измеряли дополнительно концентрацию еще одного вредоносного компонента — НС (несгоревших частиц углеводородов, входящих в состав топлива). Кстати, содержание углеводородов (также и оксидов азота) определяется не в процентах, как всех прочих газообразных компонентов, а в PPM — количестве частиц на миллион. Помимо этого, использовался иной, более точный метод определения концентрации — спектрометрирование выхлопных газов в ИК-диапазоне. Этот же принцип применяется и в современных газоанализаторах.

Дальнейшее совершенствование газоанализаторов определялось как постоянно ужесточавшимся контролем токсичности, так и повышением требований к прибору как диагностическому инструменту. Иначе как объяснить появление трехкомпонентных газоанализаторов, дополнительно позволявших измерять концентрацию диоксида углерода СО2, безопасного газа без цвета и запаха, натурального продукта сгорания углеводородов? Информация о нем ничего не дает, с точки зрения определения вредности выбросов в атмосферу. Зато ценна для диагноста, поскольку позволяет косвенно судить о полноте сгорания топлива даже в случае, если двигатель оборудован нейтрализатором выхлопных газов.

Кстати, оборудование выхлопной системы автомобилей каталитическим нейтрализатором дало немалый импульс развитию приборов газоанализа. Двухкомпонентные газоанализаторы, как диагностические приборы, в этих условиях оказались малоэффективными. Они не давали достаточного количества объективной информации о работе двигателя, так как каталитические нейтрализаторы активно уменьшали именно концентрацию измеряемых ими продуктов сгорания — СО и НС.

При покупке газоанализатора имейте это в виду. Как бы ни были привлекательны, с ценовой точки зрения, двухкомпонентные газоанализаторы, при диагностике современных двигателей, оборудованных катализатором, они имеют ограниченное применение. Чтобы дать возможность диагностам какое-то время использовать двухкомпонентные приборы для анализа, ранее некоторые модели автомобилей снабжались специальным патрубком для отбора проб газов до катализатора. С появлением четырех- и пятикомпонентных газоанализаторов необходимость в этом отпала.

Современные четырехкомпонентные газоанализаторы измеряют концентрацию СО, НС, СО2, и О2. Замеры содержания первых трех компонентов выполняются упоминавшимся спектрометрическим методом. Концентрация кислорода определяется при помощи электрохимического датчика. Так же определяется содержание в выхлопе оксидов азота NOX в более сложных, пятикомпонентных приборах.

Преимущество приборов этого уровня заключается в том, что они позволяют расчетным путем определить исходный состав топливной смеси даже для двигателей, выхлопная система которых оборудована катализатором. Помимо этого, они предоставляют диагносту несколько дополнительных параметров, совокупный анализ которых позволяет глубже понять характер процессов, происходящих в двигателе.

Имея это в виду, газоанализаторы с успехом используют в составе диагностических комплексов совместно с мотортестером.

Что такое «хорошо»?

Газоанализатор — это очень тонкий физический прибор. Его качество определяется не столько формой, сколько содержанием, то есть точностью и надежностью его основных компонентов. Среди них, в первую очередь, можно отметить спектрометрический блок.

Конструктивно и технологически это устройство настолько специфично, что его производство на должном, с точки зрения качества, уровне освоено лишь несколькими компаниями, имена которых хорошо известны специалистам. Среди них можно упомянуть американские фирмы Sensors и Andros, обеспечивающие до 80% потребности в данной продукции.

Сами они выпуском газоанализаторов не занимаются, снабжая производителей лишь качественными комплектующими устройствами. Помимо американцев, спектрометрические блоки производят: японская фирма Horiba, немецкая — Beckmann и ряд менее известных компаний.

Такое разделение труда себя оправдывает. Во всяком случае, предпринимавшиеся рядом фирм попытки самим наладить производство спектрометрических блоков к хорошим результатам не приводили. Эти устройства, как правило, страдали большими погрешностями измерений, нестабильностью результатов, низкой надежностью.

Таким образом, большинство газоанализаторов — приборы-интернационалисты. В том смысле, что внутри газоанализатора, собранного в России, Корее или Италии, можно обнаружить основные блоки, произведенные в других частях света. Стремясь удешевить конечный продукт, многие фирмы используют комплектующие менее известных компаний, качество которых несколько хуже. Вывод прост: приобретая газоанализатор, необходимо интересоваться у продавца происхождением его основных блоков. Мировая известность их производителя — гарантия хорошего качества прибора в целом. При этом можно не сомневаться, что диапазон измерения и точность будут на должном уровне.

Важность точности, стабильности и надежности измерительного блока газоанализатора очевидна. Не меньшее значение имеют конструктивные особенности и качество системы принудительного отбора и фильтрации газов. Лучше, если она будет двухконтурной. В этом случае насос одновременно используется и для прокачки отфильтрованного и осушенного газа, и для автоматического удаления конденсата из фильтра.

Фильтр прибора одновременно используется и для удержания механических частиц, и для отделения влаги, содержащихся в выхлопе. Он должен быть максимально надежным и лучше многоступенчатым. Попадание в кювету спектрометрического блока частиц или влаги не только вносит погрешности, но способно вывести из строя самый надежный блок.

Не последнюю роль играет производительность насоса. Она определяет время реакции прибора на изменение состава отработавших газов. Они подаются от пробоотборного зонда в измерительный блок по протяженному шлангу с небольшим проходным сечением. Желательно, чтобы время реакции не превышало 10 сек.

Многие узлы прибора термостабилизируются, их температура поддерживается с высокой точностью. Удобнее, если время прогрева газоанализатора до рабочей температуры составляет не более 10-15 минут.

На удобство в эксплуатации влияет и характер питания прибора. Комбинированное (сетевое и от 12-вольтового аккумулятора) питание позволяет более гибко использовать газоанализатор. В частности, если габариты газоанализатора невелики, можно выполнять замеры состава газов при движении автомобиля.

Вообще, миниатюризация диагностических приборов, в частности, газоанализаторов, — одна из главных современных тенеденций приборостроения. Это не дань моде. Цель миниатюризации — максимально приспособить приборы к проведению исследований «на ходу», попытка перевести диагностику в «боевую» обстановку реальных режимов работы двигателя.

Если говорить о газоанализе, такой подход, во-первых, позволяет измерять токсичность выхлопа в движении, что уже сейчас требуют стандарты ряда штатов в США. Во-вторых, расшифровка записи изменения состава отработавших газов при различных режимах движения дает богатейшую, качественно иную информацию для анализа. Она помогает прояснить такие тонкости рабочих процессов, которые недоступны при испытаниях в боксе в безнагрузочных режимах.

Помимо этого, весьма полезными «примочками» будут: дополнительные датчики, позволяющие измерять частоту вращения двигателя и температуру масла, встроенный принтер для распечатки результатов измерений и стандартный порт для связи газоанализатора с компьютером. Последнее делает возможным компьютерную обработку замеров и созданиe базы данных. Хорошему прибору не повредит наглядная индикация, простое и удобное управление режимами, автоматизация некоторых режимов: прогрева, установки «нуля», удаления конденсата, перехода в режим «stand by».

Еще раз подчеркнем, что под хорошим газоанализатором для диагностики современных двигателей мы подразумеваем, как минимум, четырехкомпонентный прибор с функцией расчета состава смеси.

Что на рынке

Отечественный рынок газоанализаторов обширен. На нем представлена продукция различной степени совершенства, разных производителей в широком ценовом диапазоне. В общем, есть из чего выбрать.

Тем, кто занимается организацией государственных или альтернативных пунктов инструментального контроля, адресуются наиболее совершенные и дорогие модели. Они представляют собой стойку, в которой смонтирован высококачественный многокомпонентный газоанализатор, процессор для компьютерной обработки измерений, включающей экспертную оценку работоспособности систем двигателя, монитор и принтер.

Надежность и ресурс таких приборов позволяют в течение десятка лет ежедневно работать в непрерывном режиме. За это придется заплатить от 6 тысяч долларов и выше.

Для оснащения участков диагностики можно использовать газоанализаторы классом пониже. Стоят они меньше. Наиболее дешевы приборы отечественного производства. Большинство из них изготавливается по общей схеме, с использованием импортных комплектующих, чем в большой степени и определяется конечная цена газоанализатора. Неплохие отечественные четырехкомпонентные газоанализаторы стоят от 1,5 тысяч долларов.

Любителям импортной продукции предлагаются приборы из Америки, Италии, Германии, Чехии, Кореи. Четырехкомпонентный прибор хорошего уровня можно приобрести по цене примерно от 3 тысяч долларов. Качество сборки, зависящее от страны-производителя, конечно, имеет значение, но не забывайте «зреть в корень», то есть на происхождение измерительного блока и степень оснащенности прибора, о чем мы уже упоминали.

У нас все еще широко распространены двухкомпонентные газоанализаторы как отечественного, так и импортного производства. Причина — большой парк отечественных автомобилей, не оборудованных катализаторами. Такие газоанализаторы существенно дешевле, но на звание полноценных диагностических приборов даже при обслуживании российских машин претендовать не могут по причине скудности получаемой для анализа информации.

Не мытьем, так…газоанализатором!

— Если двигатель не запускается, убедитесь в том, что концентрация НС в выхлопной трубе равна или выше 2000 ррм. Иной результат означает, что в двигатель не поступает топливо.

— При поиске мест утечек топлива обследуйте пробоотборным зондом газоанализатора подозрительные места. Скачок концентрации НС укажет источник течи.

— Если двигатель перегревается, поднесите зонд газоанализатора к открытому расширительному бачку системы охлаждения. Наличие в парах НС или СО свидетельствует о повреждении прокладки ГБЦ.

— Если при замере оказалось, что СО выше 0,5%, а сигнал датчика кислорода не превышает 0,5 В, то скорее всего, датчик неисправен.


СЕРГЕЙ ГАЗЕТИН, ,
технический эксперт компании «АмЕвро»,
СЕРГЕЙ САМОХИН 

При покупке автомобильного газоанализатора АСКОН, диагност получает профессиональный диагностический прибор, по показаниям которого можно объективно судить о соответствии выходных параметров работы двигателя диагностируемого автомобиля установленным заводским нормам.

Применение газоанализатора при диагностике автомобиля (коротко)

         Автомобильный газоанализатор – это единственный диагностический прибор, который позволяет диагносту за один тест (замер) получить достоверные данные о работе ДВС. Используя показания автомобильного газоанализатора АСКОН (концентрацию газов СО, СН, СО2, О2, λ параметр) можно выявить следующие неисправности ДВС:

По избытку концентрации газа СН 

1. Проблемы в зажигании: неисправность катушек зажигания, дефект кабелей системы зажигания, дефект свечей зажигания (загрязнение, не отрегулированный зазор между электродами), слишком большой угол опережения зажигания.

2. Проблемы в составе рабочей смеси: неисправность форсунок (форсунки льют, равномерно не распыляют топливо, нарушен баланс форсунок, не герметичность форсунок), нарушение времени впрыска топлива, неисправность в работе термовременного реле, датчиков температуры охлаждающей жидкости или температуры всасываемого воздуха

3. Проблемы в двигателе: неправильно отрегулированные клапаны или фазы газораспределения, износ маслосъёмных колец или уплотнений клапана, низкая компрессия двигателя (проблемы в поршневой или не герметичности клапана). 

По избытку концентрации газа СО 

1. Проблемы в составе рабочей смеси:  низкие холостые обороты, неисправность пусковой системы  или системы обогащения при прогреве, слишком высокое давление топлива (неисправность регулятора системного давления или непроходимость магистрали возврата топлива в бак), слишком большое время впрыска или низкое управляющее давление вследствие неисправности датчиков расхода воздуха, температуры, абсолютного давления, а также регулятора управляющего давления и электрогидравлического регулятора, снижение давления начала открытия механических форсунок, неисправность петли обратной связи по сигналу лямбда-зонд.

2. Проблемы связанные со снабжением воздухом: забит воздушный фильтр.

3. Проблемы с ДВС: неправильная регулировка клапанов 

По недостатку концентрации СО2 

Проблемы: неверная регулировка смеси; неверная регулировка угла опережения зажигания; загрязнение воздушного фильтра; нарушение фаз газораспределения; снижение компрессии.

 

По избытку концентрации О2

Проблемы: утечки в системе подачи воздуха; утечка в системе выпуска газов; утечка в корпусе воздушного фильтра, слишком «бедная» рабочая смесь в одном или нескольких цилиндрах, пропуски зажигания. 

С помощью автомобильного газоанализатора АСКОН можно проверить на исправность катализатор. 

        Можно с уверенностью сказать, что автомобильный газоанализатор АСКОН  способен решать широкий круг задач по исследованию состояния двигателя и его систем, являясь богатейшим источником диагностической информации. Можно с уверенностью утверждать, что газоанализатор - один из основных инструментов автомобильного диагноста. 

                                                                               Газоанализ и диагностика 

На современном диагностическом участке газоанализатор является одним из базовых приборов. К сожалению, в сознании многих специалистов автосервиса он по-прежнему ассоциируется с регулировкой карбюратора. Это не так. Конечно, контроль токсичности отработанных газов (ОГ) – важная функция автомобильного газоанализатора, но, тем не менее, далеко не единственная. Прибор способен решать широкий круг задач по исследованию состояния двигателя и его систем, являясь богатейшим источником диагностической информации. Можно с уверенностью утверждать, что газоанализатор - один из основных инструментов диагноста. Как врачу для постановки диагноза необходимы анализы пациента, так и диагносту нужны данные "анализа", чтобы выявить "болезни" двигателя, ведь состав ОГ напрямую зависит от его состояния. 

Первые образцы газоанализаторов, применявшиеся для регулировки двигателя, из всей совокупности компонентов ОГ измеряли только концентрацию оксида углерода СО. Другими словами, приборы были однокомпонентными. Анализ концентрации СО позволял сделать вывод о качественном соотношении топливно-воздушной смеси и применялся в основном при регулировке карбюраторов. Такие газоанализаторы имели стрелочное отображение результатов анализа и работали на принципе измерения электрической проводимости платиновой спирали в среде оксида углерода. 

К 70-м годам прошлого века остро встал вопрос необходимости контроля автомобильных токсичных выбросов. Уровень развития техники тех лет позволил создать двухкомпонентные автомобильные газоанализаторы, способные измерить концентрацию еще одного вредного компонента – несгоревшего топлива, обозначаемого СН. Эти приборы работали на принципе спектрометрирования исследуемых газов в инфракрасном диапазоне, который используется по настоящее время. 

Дальнейшее развитие автомобильных газоанализаторов привело к появлению трех-, четырех- и даже пятикомпонентных приборов, позволяющих измерить концентрацию не только названных выше оксида углерода СО и углеводородов СН, но и диоксида углерода СО2, кислорода О2 и оксидов азота NOх, а также рассчитать соотношение воздух-топливо в исходной топливно-воздушной смеси. 

Принцип действия спектрометрического блока газоанализатора основан на эффекте частичного поглощения энергии светового потока, проходящего через газ. Молекулы каждого газа представляют собой колебательную систему, способную поглощать инфракрасное излучение в строго определенном диапазоне волн. Другими словами, если через колбу с газом пропустить стабильный инфракрасный поток, то часть его будет газом поглощена. Более того, будет поглощена в основном только некоторая часть спектра потока, называемая абсорбционным максимумом данного газа. Чем выше концентрация газа в колбе, тем большее будет наблюдаться поглощение. 

Тот факт, что разные газы обладают разными абсорбционными максимумами, позволяет измерить концентрацию газов в смеси, измеряя поглощение соответствующей длины волны. Иначе говоря, определить концентрацию каждого из газов в ОГ можно, анализируя снижение интенсивности светового потока в части спектра, соответствующей абсорбционному максимуму данного газа. 

Поэтому спектрометрический блок прибора устроен следующим образом. Через измерительную кювету, представляющую собой трубку с закрытыми оптическим стеклом концами, прокачиваются предварительно отфильтрованные отработанные газы. С одной стороны трубки расположен излучатель. Он представляет собой нагреваемую электрическим током спираль, температура которой строго стабилизируется. Излучатель генерирует стабильный поток инфракрасного излучения. 

С противоположной стороны трубки устанавливается светофильтры, которые из всего потока выделяют необходимые длины волн, соответствующие абсорбционным максимумам исследуемых газов. После прохождения светофильтров поток попадает в приемник инфракрасного излучения. Приемник измеряет интенсивность потока и вырабатывает информацию о концентрации газов в смеси. Таким способом определяется концентрация СО, СН и СО2. В дальнейшем смесь газов из измерительной кюветы поступает последовательно в датчики электрохимического типа, вырабатывающие электрический сигнал, напряжение которого пропорционально концентрации кислорода О2 и оксидов азота NOх. 
 



наверх