Анализатор выхлопных газов или анализатор выхлопных газов окиси углерода (СО) представляет собой инструмент для измерения окиси углерода среди других газов в выхлопе, вызванном неправильным сгорания, измерение коэффициента лямбды является наиболее распространенным.
Принципы, используемые для датчиков CO (и других типов газа) - это инфракрасные датчики газа и химические датчики газа. Датчики угарного газа используются для оценки количества CO во время теста Министерства транспорта . [1] Для использования в таком испытании он должен быть одобрен как подходящий для использования в 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
Присутствие кислорода в выхлопных газах указывает на то, что сгорание смеси было несовершенным, что приводило к загрязнению газов. Таким образом, измерение доли кислорода в выхлопных газах этих двигателей позволяет 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 , участвующего в сгорании смеси. Это мера эффективности бензинового двигателя путем измерения процентного содержания кислорода в выхлопных газах.
Когда бензиновые двигатели работают со стехиометрической смесью 14,7: 1, значение лямбда (λ) равно «1».
Пропорция смешивания = вес топлива / вес воздуха
- - Выражается в массовом соотношении: 14,7 кг воздуха на 1 кг. топлива.
- - Выражается в объемном соотношении: 10 000 литров воздуха на 1 литр топлива.
При таком соотношении теоретически достигается полное сгорание бензина и минимальные выбросы парниковых газов. Коэффициент определяется как Лямбда-коэффициент.
Если лямбда> 1 = бедная смесь, избыток воздуха. Если лямбда <1 = богатая смесь, избыток бензина.
- Бедная смесь содержит избыток кислорода. Избыточный кислород будет реагировать с азотом с образованием ( оксидов азота ), если температура будет достаточно высокой (около 1600 ° C) в течение времени, достаточного для этого.
- Богатая смесь содержит дефицит кислорода. Это делает невозможным полное сгорание всего топлива до двуокиси углерода и водяного пара. Следовательно, некоторое количество топлива останется в виде углеводорода или будет реагировать только с монооксидом углерода (CO). Концентрация окиси углерода в выхлопных газах тесно связана и почти пропорциональна соотношению воздух-топливо в богатых регионах. Следовательно, это очень важно при настройке двигателя.
- Выбросы углекислого газа теоретически прямо пропорциональны расходу топлива при заданном и постоянном соотношении воздух-топливо. Если λ <1, будет выделяться меньше углекислого газа на литр топлива, поскольку некоторое топливо не сможет полностью сгореть.
Типы датчиков
Химические датчики CO
- Химические газовые сенсоры CO с чувствительными слоями на основе полимера или гетерополисилоксана имеют главное преимущество - очень низкое энергопотребление и могут быть уменьшены в размере, чтобы соответствовать микроэлектронным системам. С другой стороны, краткосрочные и долгосрочные эффекты дрейфа, а также довольно низкий общий срок службы являются основными препятствиями по сравнению с принципом измерения недисперсного инфракрасного датчика . [3]
- Другой метод ( закон Генри ) также может быть использован для измерения количества растворенного CO в жидкости, если количество посторонних газов незначительно.
Недисперсные инфракрасные датчики CO
Недисперсные инфракрасные датчики - это спектроскопические датчики для обнаружения CO в газовой среде по его характеристическому поглощению. Ключевыми компонентами являются источник инфракрасного излучения , световая трубка, интерференционный (длина волны) фильтр и инфракрасный детектор. Газ перекачивается или рассеивается в световой трубке, и электроника измеряет поглощение характерной длины волны света. Датчики чаще всего используются для измерения угарного газа. [4] Лучшие из них имеют чувствительность 20-50 ЦБК . [4]
Большинство датчиков CO полностью откалиброваны перед отправкой с завода. Со временем нулевая точка датчика должна быть откалибрована, чтобы поддерживать долговременную стабильность датчика. [5] Новые разработки включают использование микроэлектромеханических систем для снижения стоимости этого датчика и создания небольших устройств. Типичные датчики стоят от 100 до 1000 долларов США.
Кембриджский индикатор
Кембриджский индикатор смеси, используемый на более старых самолетах, отображал соотношение воздух-топливо путем измерения теплопроводности выхлопных газов. Он был изготовлен компанией Cambridge Instrument Company . [6] Это устройство было установлено на самолетах в 1930-х годах, в том числе на Lockheed Model 10 Electra, которым управляла Амелия Эрхарт в ее последнем полете.
Смотрите также
- Датчик AFR
- Датчик кислорода
- Автомеханик
- Авторемонтная мастерская
- Автомобильная рампа , средство доступа к нижней части транспортного средства
- Тюнинг двигателя
- Настройка итальянского
- Машиностроение
- Сервис (автотранспорт)
Рекомендации
- ^ http://www.cryptontechnology.com/files/290_295%20gas%20analysers%20manual.pdf [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Испытательное оборудование, одобренное центром MOT» . Агентство по стандартам в области водителей и транспортных средств Великобритании . Дата обращения 9 мая 2019 .
- ^ Надежные датчики CO на основе полимеров на основе кремния на кварцевых датчиках микровесов, Р. Чжоу, С. Вайхингер, К. Э. Гекелер и В. Гёпель, Конференция Eurosensors VII, Будапешт (H) (1993); Датчики и исполнительные механизмы B, 18–19, 1994, 415–420.
- ^ a b Высокопроизводительные датчики CO на карбонатной основе, Th. Ланг, Х.-Д. Wiemhöfer и W. Göpel, Conf.Proc.Eurosensors IX, Стокгольм (S) (1995); Датчики и исполнительные механизмы B, 34, 1996, 383–387.
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) на 2014-08-19 . Проверено 19 августа 2014 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка ) Совместное руководство по автокалибровке]
- ^ «Экономичная работа двигателя» . Flightglobal . 1937 . Проверено 11 декабря 2017 года .