Анализаторы отработавших газов дизелей (дымомеры)

 

Общие положения. Для дизельных двигателей, находящихся в эксплуатации, основным нормируемым параметром является дымность отработавших газов. В настоящее время дымность ди­зельных двигателей определяется с помощью анализаторов от­работавших газов (дымомеров), работающих на использовании принципа определения поглощения света отработавшими газами. Основным измеряемым параметром дымности является натураль­ный показатель ослабления светового потока К (м^-1), вспомога­тельным — коэффициент ослабления светового потока N (%).

Принцип измерения дымности отработавших газов в дымомерах основывается на том, что отработавший (дымовой) газ дизёль- ного двигателя обладает определенной степенью непрозрачности и в зависимости от ее величины пропускает меньше света, чем воз­дух. Это свойство используется в приборе для измерения дымно­сти отработавших газов посредством абсорбционной фотометрии.

Отработавшие газы поступают в измерительную камеру, вытянутую в длину, с другой - приемник света (фотодиод). Источник представляет собой свето­излучающий диод, который испускает свет с длиной волны 675 нм. Длина световой волны адаптирована под абсорбционную харак­теристику дымового газа. На противоположной стороне камеры фотодиод принимает поступающий свет. В зависимости от непро­зрачности дыма изменяется степень прохождения света, падаю­щего на фотоэлемент. Для защиты стекол дымомера от осадков отработавших газов и удаления их после работы в дымомерах предусматривают продувку с помощью воздуха, который пода­ется через специальный клапан.

Устройство и принцип действия дымомера ДО-1. Дымомер ДО-1 состоит из двух блоков: оптического детектора и измерителя дымности. Детектор и измеритель соединяются между собой с помощью кабеля. Измеритель дымности под­ключается к сети переменного тока (220 В, 50 Гц) или к сети по­стоянного тока (12 либо 24 В).

Принцип работы дымомера основан на методе просвечивания отработавших газов. Дымность измеряется сравнительным ме­тодом по эталонному уровню дымности, который определяется коэффициентом пропускания светофильтра. В качестве источ­ника света используется единичный индикатор с длиной волны (675 + 5) нм.

Оптический детектор служит для преобразования светового потока, проходящего через отработавшие газы, в электрические сигналы, а также для аэродинамического формирования потока отработавших газов с целью обеспечения постоянства фотомет­рической базы и эффективной защиты оптики.

Оптический детектор представляет собой патру­бок, имеющий прямоугольное сечение в рабочей зоне. Патрубок выполнен в виде литого корпуса, с противоположных торцевых сторон которого на одной оптической оси расположены узел из­лучателя 5 и узел приемника 3 с их оптическими элементами.

Свет от источника (индикатора) формируется конденсором в параллельный пучок, проходит через поток отработавших газов, попадает на линзу 7, которая собирает прошедший поток на фото­приемник. По ходу луча перед линзой устанавливают контроль­ный светофильтр б с коэффициентом пропускания 0,74 ± 0,05, который служит для контроля работы дымомера. Для защиты оптических элементов детектора устанавливают защитные стекла.

Измеритель дымности предназначен для пересче­та электрического сигнала и приведения показаний дымности к стандартной фотометрической базе, равной 0,43 м, а также индикации температуры отработавших газов при достижении ими величины свыше 70° С.

 

При подготовке дымомера к работе необходимо с помощью кабеля соединить между собой оптический детектор и измери­тель дымности. Затем подключить измеритель дымности к источ­нику тока. С помощью тумблера «Сеть» измеритель дымности включается в работу и прогревается.

На индикаторе дымности стрелка должна установиться около значения 0. В случае несоответствия показаний их следует откор­ректировать с помощью ручки коррекции. Для проверки готовно­сти дымомера к работе необходимо проверить также соответствие показаний при полном перекрывании светового потока. В этом случае индикатор дымности должен показать 100 %. Для про­верки правильности показаний необходимо ввести в оптическую зону специальную заслонку, расположенную в оправе. Для этого надо потянуть за ручку оправы до появления цифры 2 и характерного щелчка. Измеритель дымности должен показать 100 %. В случае несоответствия показаний необходимо откор­ректировать их с помощью ручки коррекции.

 

 

13.Диагностика по показаниям газоанализатора. Повышенное содержание СН в выхлопных газах. Повышенное содержание СО в выхлопных газах… и т.д.

Углеводороды (СН) — это компоненты не сгоревшего топлива, их содержание измеряется в частях на миллион по объему (РРМ). Нормально работающий двигатель сжигает в цилиндрах практически все топливо, допустимое содержание СН должно быть менее 50 РРМ. Бензин является канцерогеном. Повышенное содержание СН может объясняться, например, большим потреблением масла через слабые уплотнительные кольца поршней. Чаще всего увеличенное содержание CH вызывается неполадками в системе зажигания.
При этом следует проверить:
- свечи;
- высоковольтные провода;
- крышку и ротор распределителя (если они имеются);
- синхронизацию зажигания;
- катушки зажигания.

Окись углерода (СО) — неустойчивое химическое соединение, легко вступающее в реакцию с кислородом, дающую двуокись углерода СО2. СО — ядовитый газ без цвета, вкуса и запаха. Вступая в легких в реакцию с воздухом, лишает мозг кислорода. Уровень СО в выхлопных газах для современных автомобилей с впрыском топлива не должен превышать 0,5%. Возможные причины повышения содержания СО следующие:
- неисправность системы вентиляции картера;
- засорение воздушного фильтра;
- нарушение оборотов двигателя на холостом ходу;
- повышенное давление топлива;
- любые другие неисправности, приводящие к работе двигателя на богатых смесях.
Двуокись углерода (СО2) — результат соединения углерода из топлива с кислородом воздуха. Допустимое содержание 12—15%. Высокие значения свидетельствуют о хорошей работе двигателя. Низкий уровень СО2говорит о том, что топливная смесь богатая или бедная. Повышение концентрации СО2 в атмосфере способствует развитию парникового эффекта.
Кислород (О2) — в воздухе его 21%, и в цилиндрах двигателя большая часть вступает в реакцию с топливом. Уровень кислорода в выхлопных газах должен быть низким, не более 0,5%. Более высокие значения, особенно на холостом ходу означают утечку во впускном тракте.
Вероятной причиной повышенного содержания CH в выхлопных газах являются пропуски воспламенения в системе зажигания, когда не сгоревшее топливо начинает поступать в выпускной тракт. Неисправности могут быть такие:
- загрязнение свечей;
- неисправность высоковольтных проводов;
- повреждения катушки зажигания;
- неисправность крышки или ротора распределителя;
- нарушение установочного угла опережения зажигания (слишком большой или малый);
- неисправность датчика положения коленчатого вала;
- неисправность электронного модуля зажигания.
Другой причиной может быть работа на переобедненной смеси, которая плохо воспламеняется. При этом возможны неисправности:
- утечка разрежения, например, через трещину в вакуумном шланге;
- негерметичность впускного тракта;
- негерметичность дроссельного патрубка или карбюратора;
- ослабла или сломана пружина выпускного клапана.

В непрогретом двигателе условия сгорания смеси неоптимальные из-за конденсации паров топлива на стенках цилиндров и содержание СН в выхлопных газах также выше нормы.