机动车安全技术检验检测设备

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1、第三章机动车安全技术检验检测设备主讲：李耀平高级工程师第六节汽油车排气污染物测量设备随着国民经济的不断发展，机动车的保有量日益增加。机动车在给人们人类生活带来极大方便的同时，也给人们的生活带来了一定的损害。汽车公害：空气污染、噪声污染、电磁波干扰等。GB18285-2005《在用汽车排气污染物限值及测量方法》中规定，装有点燃式发动机的车辆，在检测中要进行怠速试验、双怠速试验和加速模拟工况（ASM）试验。汽油车排气中的污染物主要有：有害物：CO、HC、NOX、SO2、CO2、铅化合物、碳烟等。无害物：N2、O2、H2、H2O等。用于测定汽油车排气污染物排放的仪器

2、有：1）不分光红外线废气分析仪；（非分散型）2）氢火焰离子型分析仪；3）化学发光分析仪。第六节汽油车排气污染物测量设备一、不分光红外线废气分析仪（一）概述不分光红外线废气分析仪是最常见的汽油车废气分析仪之一。根据测量参数的不同仪器分为二气、四气、五气废气分析仪。二气分析仪在我国20世纪80年代开始使用,主要检测怠速状态下的HC、CO；现在四气、五气逐步取代二气分析仪。第六节汽油车排气污染物测量设备1）研究表明，机动车燃烧状态的优劣，直接影响有害排放的排放量。而废气中的CO2、O2的浓度是表征发动机燃烧状态的重要参数。正常燃烧时，废气中CO2的浓度在12%、而O

3、2在1%左右。2）装有闭环式控制的三元催化净化器，其净化效率与发动机工作时的过量空气系数有关，要求控制在1.0附近。通过对废气中的CO、HC、CO2、O2浓度进行运算，可以得出相应的过量空气系数。3）通过对废气中CO2、O2浓度进行分析，可以发现检测过程中出现的诸如取样探头脱落，取样管路漏气的失误以及作弊现象（如排气管上打孔等）。此时排气中的O2浓度异常升高，CO2浓度异常降低。近年，机动车废气中的NO的污染也引起重视，因而在四气的基础上，增加了NO，构成了五气组分分析仪。第六节汽油车排气污染物测量设备（二）基本结构和工作原理1、基本结构1）取样系统----探

4、头、取样管、分水器、过滤器、气泵等；2）排气分析系统----红外线光源、气样室、旋转风扇（截光器）和传感器组成；3）含量指示装置----分析气体指示表头；4）校准装置----机械校准、标准气校准。第六节汽油车排气污染物测量设备第六节汽油车排气污染物测量设备导管滤清器取样探头取样探头CO仪表HC仪表HC标准气CO标准气第六节汽油车排气污染物测量设备第六节汽油车排气污染物测量设备2、工作原理非分散型分析仪采用不分光红外线吸收原理对汽油车排气污染物中的HC、CO、CO2进行分析，对O2、NO的分析则采用电化学电池。1）不分光红外线吸收原理可见光区红外线波长区微波区不

5、同气体所吸收的红外线吸光度HC对3.4红外线吸收强;CO对4.7红外线吸收强;CO2对4.2红外线吸收强.由异原子组成的气体分子（如：CO、C3H8、CO2、SO2……）在特定的波长上吸收红外线的能量，其吸收的量与该气体的浓度成正比。第六节汽油车排气污染物测量设备气体对红外线的吸收，遵循比耳—朗博特定律。式中：I0—测量室中被测气体组分为0时，到达红外线接收器上的红外光能量。I—测量室中被测气体组分为c时，到达红外线接收器上的红外光能量。c—被测气体组分浓度。l—测量室长度。红外线吸收能量与气体浓度c的关系当测量的长度一定时，被测组分所吸收的红外线能量与被测组

6、分的浓度成正比。第六节汽油车排气污染物测量设备气体分析光学系统结构从光源发出的红外线，经旋转切光片周期性切断，进入测量室。（测量室内通入样品气体），然后穿过滤光片，到达红外线接收器。红外线接收器将接收到的红外光能量转换成电信号输出。通过与待测组分浓度为零时的输出进行比较，即可得出被测组的浓度。第六节汽油车排气污染物测量设备电容微音器式分析装置两个同样的红外线光源发出等量的红外线光束，一束穿过测量气室，一束穿过标准气室。在标准气室内充满不吸收红外线光能的N2气，因此红外线光束穿过时，红外线光能未受损失。而测量气室内则通以被测发动机的废气，由于废气中含有吸收红外线

7、的CO、HC、CO2，因此红外线光能相应减少。从而，两束红外线的能量形成差异。检测室内充以适当浓度的与被测气体相同的气体(CO充COHC充正乙烷),并在检测室中部设有一隔膜,将检测室分隔成两个独立的封闭腔,测量时,由于两个腔所受的红外线光能不相等,因而两个腔内气体膨胀也不一致,致使两腔之间的膜片弯曲.该膜片上与电容器的一只金属片相联,由金属片的位移引起电容量变化,这一微弱信号经过放大器放大,即可在显示仪表上指示出来.电容微音器式分析装置1)红外线光源2)标准气样室3)旋转扇轮4)测量室5)电容微音器6)前置放大器7)主放大器8)指示仪表9)排气入口10)测量

8、气室11)排气出口第六节汽油车排气污染