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金奔腾技术讲座 尾气分析仪在汽车维修中的应用 北京金奔腾汽车科技有限公司 一 汽车排放污染物的成分 一氧化碳 CO 碳氢化合物 HC 氮氧化和物 NOx 硫化物 SOx 颗粒物 二 排放污染物的危害 1 一氧化碳 CO 一种无色 无味的气体 容易和血液中的血红蛋白结合 致使人体缺氧 引起头痛 头晕 呕吐等中毒症状 严重时造成死亡 2 碳氢化合物 HC 是指发动机废气中的未燃部分 还包括供油系中燃料的蒸发和滴漏 是产生光化学烟雾的重要成分 3 氮氧化和物 NOx 是发动机大负荷工作时大量产生的一种褐色的有臭味的废气 对人体有害 且容易形成光化学污染 4 二氧化碳 CO2 无色无毒气体 对人体无直接危害 对红外热辐射的吸收而形成的温室效应 5 硫化物 铅化合物 污染大气 危害人体健康 一 一氧化碳 CO 理论上当过量空气系数 1 A F 14 7 时 燃料完全燃烧 其产物为CO2和H2O 当空气不足 A F 14 7时 则有部分燃料不能完全燃烧 生成CO CO的排出浓度基本上受空燃比所支配 三 废气的生成及其影响因素 1 空燃比 A F 可燃混合气中空气与燃料的质量比 理论上 1kg汽油完全燃烧需要空气14 7kg 2 过量空气系数 燃烧1kg燃料所实际供给的空气质量 完全燃烧1kg燃料所需的理论空气质量 理论上当 1以上时 排气中不存在CO 而代之产生O2 实际上由于混合 分配不均匀 在排气中还含有少量CO 即使混合气混合的很均匀 由于燃烧后的温度很高 已经生成的CO2也会由于一小部分被分解成CO和O2 H2O也会部分被分解成O2和H2 生成的H2也会使CO2还原成CO 所以 排气中总会有少量CO存在 可见 凡是影响混合比的因素 即为影响CO的因素 影响CO生成的因素 1 进气空气温度T 的影响 随着环境温度的上升 空气密度 变小 而汽油的密度几乎可认为不变 因此使供给的混合比R 即A F 随吸入空气温度的上升而变浓 2 大气压力p的影响 空气密度可用下式表示 1 293 273p 273 T 750 kg m3 可以认为空气密度 和P成正比 混合比和空气密度的平方根成正比 即混合比R R0 这样 可求得大气压力变化时 引起混合比的变化 进而影响CO的生成 3 进气管真空度的影响 当汽车急剧减速时 发动机真空度大于负68kpa以上时 停留在进气系统中的燃料 在高真空度下急剧蒸发而进入燃烧室 造成混合气瞬时过浓 致使燃烧状况恶化 CO浓度将显著增加到怠速时的浓度 4 怠速转速的影响 提高怠速转速 可有效地降低排气中CO浓度 5 其他因素的影响 1 混合比的影响 混合比对排气中HC浓度的影响 在浓混合气时 和CO有类似的倾向 但是当 1 2时 A F 18 浓度又开始增加 这是因为这样稀薄的混合气在一般发动机中产生丢火所致 提高怠速转速也可降低HC的排放浓度 排气中的HC是燃料不完全燃烧或部分被分解的产物 含有饱和烃 不饱和烃 芳香烃及部分含氧化合物 如醛 酮 酸等 在燃烧室形状不变的情况下 排气中HC的浓度及各种成分的生成 随着发动机工况 混合比 燃烧条件及燃料性质的改变而变化很大 二 碳氢化合物 HC 在转速一定 改变负荷时 当进气管真空度达到 66 5 79 8kPa的范围 HC浓度明显升高 在下坡使用发动机制动时 就出现这种情况 2 进气管真空度的影响 3 燃料性质的影响 挥发性 可以减少总HC排出量汽油组成 汽油组成对HC总排量的影响不显著 而对排气中HC的组成则影响很大 在负荷一定时 随转速升高HC排放很快下降 除混合气随流量增加接近理论混合比外 发动机的温度增加 也加快了燃烧反应 随负荷增高 HC排放降低 这是由于燃烧温度升高 同时燃烧室壁面激冷层逐渐减薄所致 4 发动机工况的影响 在较低的温度下 N2和O2生成NO的机理可以认为是简单的双分子反应 即N2 O2 2NO在高温时 NO的生成机理按泽尔多维奇 Zeldovich 反应所支配 有以下两个反应 N2 O2 NO N K1 K 1 N O2 NO O K2 K 2 式中K1 K 1 K2 K 2 分别为正逆反应的速度常数 三 氧化和物 NOx 1 温度 随着高温的形成 NOx平衡浓度也高 而且生成速度也加快了 特别有氧存在时温度是重要的 2 氧的浓度 在氧气不足的条件下 即使温度高 NOx也被抑制了 3 滞留时间 因为NO的生成反应比燃烧反应缓慢 所以即使在高温条件下 如果停留时间短的话 NOx的生成量也可被抑制 生成NOx的因素有以下三点 A F和Q对于NO的生成影响最大 通过减小点火提前角Q和使混合气比理论混合气过浓或过稀的办法可以降低NO排出浓度 但是 如果这些条件选择不当 会大幅度降低功率 经济性和运转的稳定性 A F和点火提前角Q的影响 2 大气湿度的影响 燃料组成也是对NOx排出量影响较大的因素之一 随燃料中芳烃的增加 NOx排出量也增加 这是由于芳烃燃烧温度较高所致 3 燃料组成的影响 从启动后慢慢暖机一直到完全暖机需要较长的时间 在暖机过程中 NOx排放量与CO和HC相反 是逐步增加的 随着发动机转速升高 供给混合气逐渐加浓 缸内温度升高 NOx排放也增加 4 工况的影响 白烟黑烟蓝烟 四 烟 硫化物铅化合物 五 其他化合物 四 尾气检测分析汽车故障 1 气门有故障的尾气特点 在压缩行程中部分HC直接流人排气管 由于压缩压力的减小 使燃料在气缸内雾化不良 产生不良燃烧 即燃烧速度减小和不完全燃烧等 结果木燃烧的HC在排气行程中直接排入排气管内 这里说HC含量 是相对CO含量而言的 在这种情况下 混合气完全燃烧程度较差 所以废气中的CO含量也偏高 2 活塞 环 有故障的尾气特点 HC和CO含量均偏高但HC含量相对CO含量更高一些 区别是气门的故障还是活塞的故障 通常采用的方法是 测缸压 3 正时不良时的尾气特点 4 无高压火时的尾气特点 火花塞不产生火花 不能点燃混合气 所以被压缩的混合气等到排气门打开时 直接进人排气管内 HC和O2含量较高 欢迎大家提出宝贵意见 金奔腾尾气分析仪 JW 使用指南 一 JW分析仪简介 采用光电原理 对机动车排放废气中HC 碳氢化合物 CO 一氧化碳 CO2 二氧化碳 进行检测 采用电化学传感器对O2 氧气 NOx 氮氧化物 进行检测 该采用国外先进技术 引进全套进口机芯精制而成 与其他同类产品相比 具有以下几个特点 不但拥有汽车尾气检测功能 而且具有诊断功能 选配本公司的测试卡 还具有汽车解码功能 真正实现了一机多能 具有车载路试检测功能 无需底盘测功机 二 JW分析仪构成 尾气分析仪构成1主机 解码器 尾气分析仪 2 采样管 采样探头3 过滤器4 9PIN串口线及解码器电源线 标有 采样口 字样的端口接采样气管 较长的采样管 而较短的采样管接取样探头 二者之间接一级过滤器 校准口是用来通入标准气的 排气口不接任何东西 通讯口接9PIN标准串口线 以实现测试及打印功能 三 JW分析仪的性能指标 主要技术参数 测量范围 HC 0 10000ppmCO 0 10 CO2 0 20 O2 0 25 NOx 0 5000ppm示值误差 C3H8 10ppm 绝对误差 或 3 相对误差 CO 0 02 绝对误差 或 3 相对误差 CO2 0 3 绝对误差 或 5 相对误差 O2 0 01 绝对误差 NOx 20ppm 绝对误差 或 4 相对误差 分辨力 HC 1ppmCO 0 001 CO2 0 01 O2 0 01 NOx 1ppm响应时间 20s预热时间 1min汽车电源 DC12V 四 JW分析仪的使用 仪器的连结仪器的操作 仪器菜单 主菜单 1 语言 1 中文 CHINESE 2 英文 ENGLISH 测试功能菜单1尾气测量2 零气校准3 路试检测4 尾气分析5 维护6 关泵 2 尾气分析仪 4 打印 3 帮助 各级菜单仪器显示结果 通电后屏幕菜单按 确认 后 主菜单测试功能菜单 1 尾气检测尾气数据环境数据 2 零气校准按 键移动 光标若选择 零气校准 功能 按 ENTER 键 3 路试检测 4 汽车尾气分析 1 尾气排放标准 2 尾气分析 3 汽车诊断 5 维护 1 校准2 故障