32.汽车发动机尾气检测（课件）-高二《汽车维护》同步教学（人民交通版）

汽车发动机尾气检测 1 汽车排放污染物的途径及成分 （1）从排气管排出的废气，主要成分是CO、HC、NOX、SO2以及铅化物、PM（由炭烟、铅氧化物等重金属氧化物和烟灰等组成）和硫化物等。 （2）曲轴箱窜气，其主要成分是HC，还有少量的CO、NOX等。 （3）从油箱以及油管接头等处蒸发的汽油蒸气，成分是HC。 此外，还有含氯氟烃和CO2等各种有害成分，直接或间接危害人类的健康。 2 汽油机排气污染物的检测设备 目前，在汽车排气分析仪中，测定汽油车的有不分光红外线分析仪、氢火焰离子型分析仪、化学发光分析仪等。一般CO、HC采用不分光红外线吸收型（NDIR）分析仪检测。 3 不分光红外线吸收型（NDIR）分析仪 1．不分光红外线分析法的检测原理 汽车排气中的CO、HC、NO和CO2等气体，都分别具有能吸收一定波长范围红外线的性质。而且，红外线被吸收的程度与排气浓度之间有一定的关系。不分光红外线分析法就是利用这一原理，即根据检测红外线被汽车排气吸收一定波长范围红外线后能量的变化，来检测排气中各种污染物的含量。在各种气体混在一起的情况下，这种检测方法具有测量值不受影响的特点，见图4-12。 利用不分光红外线分析法制成的分析仪（或称为监测仪、测量仪），既可以制成单独检测CO或HC含量的单项分析仪，也可以制成能测量这两种气体含量的综合分析仪。不论哪种形式的分析仪，在检测HC含量时，由于排气中HC成分非常复杂，因此要把各种HC成分的含量换算成正己烷（n-C6H14）的含量作为HC含量的测量值。 图4-12 四种气体吸收红外线的情况 2．不分光红外线CO和HC气体分析仪的使用和维护 1）CO、HC分析仪使用前的准备 接通电源，进行必要的预热（30min以上）。对仪器进行校准，接通CO、HC分析仪的简易校准开关，用标准调整旋钮把指示仪表指针调到校准刻度线位置。把取样头和取样管接到检测仪上，检查取样头和取样试管内是否有残留的CO、HC。如果导管内壁吸附有较多的CO、HC，仪表指针将大大超过零点，在此情况下，要用压缩空气吹洗管道或用细布条擦拭。起动发动机进行充分预热。 2）CO、HC测量步骤 把CO、HC分析仪的测量挡位开关旋到最高量程位置。把取样头插入排气消音器内60cm左右（无法插入60cm时，需接长排气管或用布套把排气管口罩住，以防外部气体混入）。一边看指示仪表，一边用测量挡位开关选择适于排气中CO、HC浓度的量程挡位，待指示稳定后，读取仪表显示值。测量结束后，把取样头从排气管内抽出，再吸入新鲜空气5min，待仪表指针回零后，再关掉电源。 4 四气体与五气体分析仪 鉴于目前实施的怠速工况测定CO、HC两气体的排气检测手段已无法有效反映汽车排气污染物对大气的污染现状，更不能满足环保部门对全球环境全面严格监测的要求。因此，除测定CO、HC外，还必须测定汽车排气中的NOX和CO2。 汽车排气中的含氧量是装有电控燃油喷射式发动机的汽车计算机监测空燃比、控制排放量、保护三元催化转换器正常工况的重要信号。因此，现代开发的汽车尾气分析仪又增加了O2的测试功能。 对于这五种气体成分的浓度，通常采用两类不同方法来测定，其中CO、CO2、HC通过不分光红外线不同波长能量吸收的原理来测定，可获得足够的测试精度。而NOX与O2的浓度通常采用电化学的原理来测定，排气中O2的浓度通过在测试通道中设置氧传感器即可测定。 5 汽油机排气污染物的检测方法 1．怠速和双怠速试验法 国家标准《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法（双怠速法及简易工况法）》（GB 18285—2005）中规定，汽油车怠速污染物的检测应在怠速工况下，采用不分光红外线吸收型监测仪，按规定程序检测CO和HC的浓度值。怠速工况是指发动机运转，离合器处于接合位置，加速踏板与手油门处于松开位置，变速器处于空挡位置，采用化油器的供油系统的阻风门处于全开位置。 1）仪器准备和校准 按仪器使用说明书的要求做好各项检查工作；接通电源，对不分光红外线气体分析仪（以下简称气体分析仪）预热30min以上；用标准气样校准，见图4-13。 图4-13 仪器校正的方法 2）怠速测量程序 必要时在发动机上安装转速计、点火正时仪、冷却液和机油测温计等测试仪器；排气系统不得有漏气现象；发动机由怠速工况加速至0.7倍额定转速，维持60s后降至怠速状态；