Газоанализатор.

Представляет собой эектронно-оптический прибор для измерения объёмной доли компонентов в отработавших газах двигателя.

Газоанализаторы бывают 1,2,3,4,5-компонент­ные. Измеряемые компоненты выхлопных газов: CO, CH, CO2, O2, NОx. Мы знаем, что все современные бензиновые автомобили (за исключением автомобилей с непосредственным впрыском топлива в цилиндры и послойным распределением смеси) на установившихся режи­мах (кроме режима полной нагрузки) должны работать при стехиометрическом соотношении воздух / топливо (Лямбда равна 1). Причём точность поддержания этого соотношения достаточно высока (Лямбда = 0,97-1,03). Лямбда – это интегральный параметр, позволяющий оценить качество рабочей смеси. А качество сгорания смеси можно оценить по составу отработавших газов. Для задач диагностики правильным будет использовать 4 и 5-компонентные газоанали­заторы, причём те, которые способны рассчитывать коэффициент Лямбда:

Таким образом, мы видим, что для расчёта коэффициента Лямбда необходимо измерить 4 компонента: CO, CH, CO2, O2. Если в распоряжении диагноста имеется 4-компонентный газоанализатор но без вычисления Лямбда, то рассчитать его вручную в режиме реального времени проблематично. Соответственно отсутствует возможность оперативно оценить качество рабочей смеси.

Вывод: двухкомпонентные газоанализаторы для работы на СТО не годятся.

Рассмотрим устройство и принцип работы на примере газоанализатора DIAGAZ.

Прибор состоит из системы пробоотбора и пробоподготовки, блока измерительного (БИ) и блока электронного (БЭ).

Конструктивно газоанализатор выполнен в металлическом корпусе, предназначенном для установки на горизонтальной поверхности ( столе). 5.2 Система пробоотбора и пробоподготовки газоанализатора включает газозаборный зонд,

пробоотборный шланг, фильтр-влагоотделитель N 204-F 10, фильтр грубой очистки GB -202, фильтр тонкой очистки ОВ-702,электроклапан трехлинейный двухпозиционный, побудитель расхода газа 2-х камерный, тройник,2 пневмосопротивления, электрохолодильник, кювету, датчик кислорода.

Слив конденсата, выделяемого в фильтре-влагоотделителе, происходит через штуцер СК.

Принцип действия датчиков объемной доли (СО,СОг, углеводородов)- оптико-абсорбционный .

Принцип действия датчика измерения концентрации кислорода - электрохимический.

Принцип действия датчика частоты вращения коленчатого вала основан на индуктивном методе определения частоты импульсов тока в системе зажигания.

Блок измерительный содержит оптический блок, в котором имеются излучатель, измерительная кювета, фокон, пироэлектрический приемник излучения.

Излучение модулируется обтюратором, в котором размещены интерференционные фильтры.

Оптическая и газовая схемы прибора приведены на рис.В. 1.

В измерительном блоке также размещен электрохимический датчик кислорода.

Блок электронный предназначен для измерения выходных сигналов первичных преобразователей газоанализаторов ДИАГАЗ, обработки и представления результатов измерения.

Газоанализатор ДИАГАЗ содержит:

- блок питания постоянного тока напряжением (12+2,8-1,2) В;

- блок питания переменного тока напряжением (220+22/-33) В, частотой (50 ±1) Гц.,

- блок предварительного усиления сигнала пироэлектрического приемника;

- микропроцессорный контроллер, в том числе выполняющий функцию измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя;

- 6 светодиодных индикаторов;

- клавиатуру;

- датчик температуры;

- датчик абсолютного давления;

- цифровой выход для связи с компьютером через разъем RS 232.

Клавиатура содержит кнопки : (нумерация с левого края) 1,2,3 ,4,5 Газоанализатор имеет следующие режимы работы, заложенные в меню контроллера:

- измерение

- выбор параметров для настройки.

МЕНЮ контроллера содержит следующие регулируемые параметры:

СО- усиление;

СО- нелинейность;

СН-усиление;

СН- елинейность. СОз - усиление;

С02 - нелинейность;

O2 - усиление;

О2- нелинейность;

Л22

Анализируемый газ поступает в анализируемую кювету, где определяемые компоненты, взаимодействуя с излучением, вызывают его поглощение в соответствующих спектральных диапазонах. Потоки излучения характерных областей спектра выделяется интерференционными фильтрами и преобразуется в электрические сигналы, пропорциональные концентрации анализируемых компонентов. Электрохимический датчик при взаимодействии с кислородом выдает сигнал, пропорциональный концентрации кислорода. Величина l вычисляется газоанализатором автоматически по измеренным СО,СН,С02 и 02.

Анализируемый газ из выхлопной трубы автомобиля поступает в газозаборный зонд, снабженный зажимом для закрепления последнего на выхлопной трубе автомобиля. Из зонда газозаборного проба газа проходит по поливинилхлоридной трубке через фильтр-влагоотделитель, электроклапан трехлинейный двухпозиционный, камеру побудителя расхода (насоса), электрохолодильник, два фильтра тонкой очистки (один из них внутри прибора) и поступает в кювету и датчик кислорода, откуда через тройник выбрасывается на выход. Основная часть конденсированной влаги из фильтра-влагоотделителя проходит через фильтр грубой очистки.камеру побудителя расхода и удаляетя через штуцер СК . Некоторая часть конденсированной влаги непрерывно автоматически удаляется из электрохолодильника побудителем расхода через тройник за пределы прибора через штуцер ВЫХОД.

Продувка прибора воздухом в автоматическом режиме осуществляется через штуцер ПГС.

Рис 3. 4 Оптическая схема газоанализатора.

Рис 3.1.5 Газовая схема газоанализатора.

1- фильтр-влагоотделитель, 2,3- фильтр тонкой очистки, 4- кювета,5- датчик кислорода ,6-тройник, 7-элекгрохолодильник, 8-побудитель расхода, 9- электроклапан, 10- фильтр грубой очистки.

Рис 3.1.6 Вид спереди

Современные газоанализаторы высокого класса, кроме надёжности и удобства в работе, имеют множество дополнительных функций. Они могут измерять частоту вращения коленчатого вала двигателя, температуру масла, а также запоминать промежуточные протоколы измерений и передавать результаты на персональный компьютер или печатать их на встроенном принтере.

Очень важным с точки зрения эксплуатационника качеством газоанализатора является его надёжность. Поскольку, по своему устройству газоанализатор – сложный электронный прибор отремонтировать его своими силами, как правило, невозможно и приходится обращаться на фирменный сервисный центр, что крайне неудобно, поэтому при выборе модели газоанализатора следует обращать внимание на его защищённость от внешних воздействий и наличие блока предварительной подготовки газов.