Анализатор выхлопных газов
Анализатор выхлопных газов или анализатор оксида углерода (CO) в выхлопных газах — это прибор для измерения содержания оксида углерода и других газов в выхлопных газах, образующихся в результате неправильного сгорания. Наиболее распространенным является измерение коэффициента лямбда.
Принципы, используемые для датчиков CO (и других типов газа), — это инфракрасные газовые датчики и химические газовые датчики. Датчики оксида углерода используются для оценки количества CO во время теста Министерства транспорта . [1] Для того, чтобы их можно было использовать для такого теста, они должны быть одобрены как подходящие для использования в этой схеме. В Великобритании список приемлемых анализаторов выхлопных газов для использования в тесте MOT доступен на веб-сайте Агентства по стандартам для водителей и транспортных средств . [2]
Измерение коэффициента лямбда
Наличие кислорода в выхлопных газах указывает на то, что сгорание смеси не было идеальным, что привело к образованию загрязняющих газов. Таким образом, измерение доли кислорода в выхлопных газах этих двигателей может контролировать и измерять эти выбросы. Это измерение выполняется в тесте MOT посредством измерения коэффициента лямбда.
Коэффициент лямбда (λ) получается из соотношения между воздухом и бензином, участвующими в сгорании смеси. Это мера эффективности бензинового двигателя путем измерения процентного содержания кислорода в выхлопных газах.
При работе бензиновых двигателей на стехиометрической смеси 14,7:1 значение лямбда (λ) равно «1».
Соотношение компонентов смеси = вес топлива/вес воздуха
- - Выражается как массовое соотношение: 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива.
- - Выражается как объемное соотношение: 10 000 литров воздуха на 1 литр топлива.
При таком соотношении теоретически достигается полное сгорание бензина и выбросы парниковых газов будут минимальными. Коэффициент определяется как коэффициент Лямбда
Если Лямбда > 1 = бедная смесь, избыток воздуха. Если Лямбда < 1 = богатая смесь, избыток бензина.
- Бедная смесь содержит избыток кислорода. Избыток кислорода будет реагировать с азотом с образованием ( оксидов азота ), если температура достаточно высока (около 1600 °C) в течение достаточного времени, чтобы это произошло.
- Богатая смесь содержит дефицит кислорода. Это делает невозможным полное сгорание всего топлива до углекислого газа и водяного пара. Следовательно, часть топлива останется в виде углеводорода или будет реагировать только с оксидом углерода (CO). Концентрация оксида углерода в выхлопных газах тесно связана и почти пропорциональна соотношению воздуха и топлива в богатых областях. Поэтому она имеет большое значение при настройке двигателя.
- Выброс углекислого газа теоретически прямо пропорционален потребляемому топливу при заданном и постоянном соотношении воздуха и топлива. Меньше углекислого газа будет выбрасываться на литр топлива, если λ < 1, поскольку некоторое топливо не сможет сгореть полностью.
Типы датчиков
Химические датчики CO
- Химические датчики CO с чувствительными слоями на основе полимера или гетерополисилоксана имеют принципиальное преимущество в виде очень низкого потребления энергии и могут быть уменьшены в размерах для установки в микроэлектронные системы. С другой стороны, краткосрочные и долгосрочные эффекты дрейфа, а также довольно короткий общий срок службы являются основными препятствиями по сравнению с недисперсионным принципом измерения инфракрасного датчика . [3]
- Другой метод ( закон Генри ) также можно использовать для измерения количества растворенного CO в жидкости, если количество посторонних газов незначительно.
Недисперсионные инфракрасные датчики CO
Недисперсионные инфракрасные датчики — это спектроскопические датчики для обнаружения CO в газообразной среде по его характерному поглощению. Ключевыми компонентами являются инфракрасный источник, световая трубка, интерференционный (длинноволновой) фильтр и инфракрасный детектор. Газ закачивается или диффундирует в световую трубку, а электроника измеряет поглощение характерной длины волны света. Датчики чаще всего используются для измерения оксида углерода. [4] Лучшие из них имеют чувствительность 20–50 PPM . [4]
Большинство датчиков CO полностью калибруются перед отправкой с завода. Со временем нулевая точка датчика должна быть откалибрована для поддержания долгосрочной стабильности датчика. [5] Новые разработки включают использование микроэлектромеханических систем для снижения стоимости этого датчика и создания более мелких устройств. Типичные датчики стоят в диапазоне от 100 до 1000 долларов США.
Кембриджский индикатор
Используемый в старых самолетах, Cambridge Mixture Indicator отображал соотношение воздуха и топлива путем измерения теплопроводности выхлопных газов. Он был изготовлен Cambridge Instrument Company . [6] Это устройство устанавливалось на самолетах в 1930-х годах, включая Lockheed Model 10 Electra, на котором летала Амелия Эрхарт во время своего последнего полета.
Смотрите также
- Датчик AFR
- Датчик кислорода
- Автомеханик
- Авторемонтная мастерская
- Автомобильный пандус , средство доступа к нижней части транспортного средства
- Настройка двигателя
- Итальянская настройка
- Машиностроение
- Обслуживание (автомобиль)
Ссылки
- ^ http://www.cryptontechnology.com/files/290_295%20gas%20analysers%20manual.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ "Одобренное MOT Centre испытательное оборудование". Агентство по стандартам для водителей и транспортных средств Великобритании . Получено 9 мая 2019 г.
- ^ Надежные датчики CO на основе кремниевых полимеров на кварцевых микровесовых преобразователях, Р. Чжоу, С. Файхингер, К. Э. Гекелер и В. Гепель, Conf.Proc.Eurosensors VII, Будапешт (H) (1993); Датчики и приводы B, 18–19, 1994, 415–420.
- ^ ab Датчики CO на основе карбоната с высокими характеристиками, Th. Lang, H.-D. Wiemhöfer и W. Göpel, Conf.Proc.Eurosensors IX, Стокгольм (S) (1995); Датчики и приводы B, 34, 1996, 383–387.
- ^ "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2014-08-19 . Получено 2014-08-19 .
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )Руководство по автоматической калибровке Co] - ^ "Экономичная эксплуатация двигателя". Flightglobal . 1937. Получено 11 декабря 2017 г.
