朱明zhubob课题六废气检测仪.docx
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朱明zhubob课题六废气检测仪
课题六废气检测仪
任务1用五气废气分析仪对汽油车进行废气检测
【任务内容】
1.认识汽车五气废气分析仪的组成与基本原理;
2.对汽车五气废气分析仪进行设置、校准、检漏及调零;
3.运用五气废气分析仪对汽油车尾气进行检测。
【任务目标】
1.了解汽车五气废气分析仪的结构、面板及基本原理;
2.掌握汽车五气废气分析仪的设置、校准、检漏及调零等基本知识;
3.掌握正确运用汽车五气废气分析仪对汽油车尾气检测的方法。
【任务实施】
先由学员熟悉如下工作页,了解本任务内容。
在学习相关知识点后,利用工作页,在教师的指导下完成本任务,同时完成工作页相关内容的填写。
用五气废气分析仪对汽油车进行废气检测任务工作页
一、人员及设备要求:
劳动组织:
每小组由4至6名学生组成,指定3名学生分别负责安全监督、仪器操纵、数据记录,其余同学观摩学习;老师负责安全与技术指导,组织学生轮换操作。
设备准备:
每小组汽车五气废气分析仪1台,发动机实验台架或整车一台;
二、认识汽车排气分析仪的结构、功能及面板
1.请记录学习用排气分析仪的型号:
。
2.请观察,除了主机外,还有哪些附件,请记录并简要叙述其作用:
(1)附件一名称:
作用:
。
(2)附件二名称:
作用:
。
(3)附件三名称:
作用:
。
(4)其它附件名称与作用:
。
3.请画出主机前面板及后面板结构简图,并简单标出名称:
正面板结构图后面板结构图
4.对于上述两个图中,各部分的功能不够明确的有哪些?
5.对于上述不够明确的地方是否弄明白?
(查资料、问老师或同学)
是()否()
三、用五气废气分析仪对汽油车尾气进行检测前的准备:
1.配件组装与检查(做完在括号内打√)
(1)组装抽样探头并接到主机上;()
(2)确认前置过滤器、分水过滤器、粉尘过滤器及二次过滤器里装有洁净的滤芯和滤纸。
()
(3)将电源线、打印机、转速测量钳及油温感应器接上主机。
()
2.仪器预热
插上电源,打开主机开关,此时屏幕显示内容为:
3.仪器泄漏检查
仪器预热结束后,可能自动转入泄漏检查状态,否则要在主菜单中进行泄漏检查。
(是否自动转入可在主菜单“设置”中进行设定)
检漏过程:
按屏幕提示用密封套堵住探头,按键开始检查,10秒后屏幕显示:
,表示通过检查,否则要检查管路后重新检漏。
4.调零
上步结束后将进入自动调零状态,调零结束后仪器显示后行动进入主菜单。
5.校准
由于等原因,一般每隔,必须用标准气进行量距校准。
标准气分及两种,前者用于通道量距校准,后者用于通道量距校准。
(1)HC、CO及CO2通道量距校准
调零:
在主菜单中直接选择“调零”按钮;
在主菜单按“选择”,使光标移到“校准”,后按确认,此时请画出屏幕显示内容:
校准内容:
选择“HC、CO及CO2通道量距校准”,按确认,请画出屏幕显示内容:
标准气浓度:
请对比上面显示浓度值是否与所用标准气一样,不一样要进行修改;
修改完后,选择“校准”,按确认,进入校准过程,再按提示完成校准工作;
(2)O2零位校准及NO校准,基本过程与上相同,只是标准气不同,你是否正常完成?
是()否()
不能正常完成,请求助于同学或老师。
(3)环境温度校准及油温校准,请按屏幕提示操作,你是否正常完成?
是()否()
不能正常完成,请求助于同学或老师。
6.设置
设置的功能是设定及发动机的等。
(1)在主菜单下选择“设置”子菜单,此时屏幕显示为(请填写):
▲▼移动光标,选择键修改,确认键操作
测量方式:
冲程:
点火方式:
燃料种类:
开机检漏:
车牌汉字:
-----------
-----------
退出
(2)请认真设置每一个参数,是否完成?
是()否()
不能正常完成,请求助于同学或老师。
(3)设置完毕,按“退出”,回到主菜单。
7.被测汽车的准备(每做完一步请于后面括号内打“√”):
(1)对汽车进行内外观检查,确认没有异常情况;()
(2)使汽车空档,拉紧驻车制动,在前后轮上垫上止动楔块。
()
四、对汽车进行废气检测:
废气检测方式、、有三种,应该在“设置”子菜单里进行选择。
1.通用测量
“通用测量”一般测量发动机的测量值,主要反映即时排放情况。
(1)启动待检测发动机台架或汽车;
(2)选择主菜单“测量”后按确认;
(3)将抽样探头插入排气管,插入深度为mm。
(4)读取各项值为:
HC单位
CO单位
CO2单位
O2单位
NO单位
(5)注意:
流量标尺指示达到格以上表示流量正常;
“流量”闪烁表示寸。
(6)按程序操作退出测量。
2.怠速排放测量
(1)准备:
按提示接好转速钳夹,插好油温探头;
(2)HC残流留物检查及发动机预热:
若HC残流留物检查不合格,应该。
设定额定转速成为:
(请在铭牌或汽车使用手册上查找)
按屏幕提示对发动机进行预热,屏幕提示:
预热转速为转/分,时间为秒。
(3)进行测量:
按提示保持怠速,插入抽样探头,插入深度为mm。
(4)读取数据:
HC单位
CO单位
CO2单位
O2单位
NO单位
(5)按程序操作退出测量。
3.双怠速排放测量
(1)准备:
按提示接好转速钳夹,插好油温探头;
(2)HC残流留物检查及发动机预热(同怠速排放测量)
(3)测量高、低怠速情况下排放:
按提示保持发动机转速转/分,误差在转/分以内;
插入抽样探头mm,采样秒;
注意:
采样过程中若转速超出误差范围则会重新计时采样。
高怠速采样结束,按提示回到怠速状态;
进行低怠速采样,采样秒;
读取数据:
高怠速平均值
HCppmCO%
CO2%O2%
NOppmRpmr/m
T℃
低怠速平均值
HCppmCO%
CO2%O2%
NOppmRpmr/m
T℃
(4)按程序操作退出测量,关闭发动机。
4.查阅国家相关标准,列出超标参数及国标标准值:
五、测量工作完毕,恢复设备,清理工用具,打扫实训场地。
六、工作小结(谈谈收获)
【相关知识】
一、不分光红外线气体分析仪的结构与基本原理
(采用电气模块四教材P70第7行到P72第8行)
二、不分光红外线气体分析仪面板和相关元件功能认识
本节以市面上用得较多的一种五气分析仪为例进行讲解。
1.仪器的组成
如图6—5所示,仪器主要由仪器本体、短导管、前置过滤器、取样管、取样探头等组成。
1—仪器本体;2—取样管;3—前置过滤器;4—短导管;5—取样探头
图6—5仪器的组成
2.仪器的前面板布置及功用
仪器前面板的布置及各部分的名称如图6—6所示。
1—液晶显示屏;2—“选择”键;3—“确认”键;4—“调零”键;5—“储存”键
6—“测量/停止”键;7—电源开关;8—“打印”键;9—“▼”键;10—“▲”键
图6—6仪器前面板布置图
前面板各部分的功用:
1—液晶显示屏:
显示中文菜单和测量数据;
2—“选择”键:
水平移动液晶显示屏上的光标(三角箭头),以选择所需的项目;
3—“确认”键:
确认所选择的项目;输入车牌号码时用于切换输入法。
4—“调零”键:
调零功能的快捷键;
5—“储存”键:
储存功能的快捷键;
6—“测量/停止”键:
启动测量或停止测量功能;
7—电源开关;分析仪的电源开关;
8—“打印”键:
打印功能的快捷键(需安装选配的打印机);
9—“▼”键:
下移液晶显示屏上的光标,选择所需的项目,调节显示屏上文字、图象的对比度;校准前用于修改校准气的设定值;
10—“▲”键:
上移液晶显示屏上的光标,选择所需的项目;其余功能同“▼”键。
注意:
在预热期间以及在主菜单下,按下“▲”键或“▼”键可以调节显示屏上文字、图形的对比度。
用户可根据需要,调节到观察得最清晰为止。
3.仪器的后面板及功用
仪器后面板的布置及各部分的名称如图6—7所示。
1—转速信号插座;2—油温信号插座;3—打印信号插座;4—输出信号插座;5—二次过滤器;6—O2传感器排气口;7—电源插座;8—NO传感器排气口(NHA-401A无此项);9—保险盒;10—主排气口;11—分水过滤器;12—样气入口;13—标准气入口;14—粉尘过滤器;15—冷却风扇;
图6—7仪器后面板布置图
后面板各部分的功用:
1—转速信号插座:
输入转速测量钳的信号;
2—油温信号插座:
输入油温探头的信号;
3—打印信号插座:
与选配的外部微型打印机连接;
4—输出信号插座:
与外部计算机通讯的RS-232接口;
5—二次过滤器:
过滤从分水过滤器出水口流出的样气;
6—O2传感器排气口;
7—电源插座:
插座用于输入220V交流电源,内装电源噪声滤波器;
8—NO传感器排气口(NHA-401A无此项);
9—保险盒:
内装1A保险管;
10—主排气口:
样气测量后的排出口;
11—分水过滤器:
分离待测样气中的油、水,滤去粉尘;
12—样气入口:
通过取样管与前置过滤器出口相连,接入样气;
13—标准气入口:
校准时插标准气气瓶的入口;
14—粉尘过滤器:
滤纸式过滤器,滤去待测样气中残余的粉尘;
15—冷却风扇:
从废气仪内向外排风,以防仪器内部过热;
三、汽油车污染物的检测
1.仪器准备
(1)仪器预热:
插上电源,开启开关,仪器将预热30分钟。
(2)泄漏检查及自动调零:
仪器预热完成后将自动进行泄漏检查及自动调零。
然后仪器将进行测试主菜单,如图6—8所示:
图6—8仪器测量主菜单
2.仪器的校准操作
(1)校准的目的
仪器在使用过程中会产生漂移、传感器会老化,因此,仪器使用一段时间(一般3个月至6个月)后应进行量距校准。
由于老化的原因,O2传感器和NO传感器使用一年左右就需要更换。
若出现传感器老化,仪器会发出“O2传感器老化或接触不良”或“NO传感器老化,请更换”的提示。
(2)标准气的选择
量距校准使用两种标准气:
一种是三组分的,一种是单组分的,其含量应分别为:
1)三组分气体
CO:
约3.5%vol;
C3H8(丙烷):
约2000ppm(0.2%)vol;
CO2:
约14%vol;
N2(氮气):
剩余值。
2)单组分气体
NO:
约1000ppm(0.1%)vol;
N2(氮气):
剩余值。
校准时使用的实际校准值以校准气气瓶标签上的成分标称值为准,其不应超出以上值的15%。
(3)进入校准子菜单后,按提示分别进行校准HC、CO和CO2通道的量距校准、O2通道零位校准、NO通道校准、环境温度校准、油温校准。
3.仪器的相关设置
为了对测量方式、燃料的种类及发动机的冲程等进行设置,本仪器特设置“设置”子菜单,其界面如图6—9所示:
图6—9“设置”子菜单
测量方式有三种:
通用测量、怠速测量和双怠速测量。
通用测量以不断显示即时测量数据的方式工作,适用于观察或监测机动车排放的实时值,在汽车故障诊断中能实时地分析尾气的超标数值,为修理工诊断提供参考数据。
而双怠速测量方式是按照GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法双怠速法》中的规定编排的。
按提示可分别对发动机冲程、点火方式等数据进行修改或设置。
其中的“显示存储数据”是指对该仪器已存储的数据进行查询或浏览。
“清除存储数据”是指对本仪器存储的数据全部清空,所以在选择该项功能时一定要确认数据已备份或数据已无使用价值,否则清除的数据将无法恢复。
4.进行测量
(1)通用测量
在“测量”子菜单中进入“通用测量”方式后,仪器的气泵将启动。
这时应把取样探头插入被测车辆的排气管中,插入深度为400mm。
显示屏将实时显示出排气中HC、CO、CO2、O2、NO的即时值以及λ值和系统时间。
如果已安装好转速测量钳和油温测量探头,显示屏上还将实时显示出发动机转速(n)和润滑油温度(T)的即时值。
对于测量的结果可以用“打印”或“储存”方式处理。
(2)怠速排放测量
在“测量”子菜单中进入“怠速标准测量”子菜单后,仪器下部提示:
“将测速钳夹在点火线上,然后按确认键”,按提示将转速测量钳夹在发动机第1缸的火花塞高压线外,注意测量钳口背面的箭头,使其指向火花塞,如果箭头的方向反了,会得不到正确的转速信号。
完成后按“确认”键。
若选配了油温测量探头,将其插入发动机的润滑油标尺孔中,一直插到探头接触到润滑油为止。
按仪器提示进行HC残留物检查、额定转速值设定及发动机预热后将发动机减速至怠速,插入取样探头,此时仪器将进入45秒取样(前15秒是预备阶段,后30秒为实际取样阶段)。
显示屏转换为“测量完成”界面表示采样结束,仪器上部显示HC、CO、CO2、O2、NO和转速的最大值、最小值、平均值及λ、油温和系统时钟,下部有“退出”、“打印”和“储存”三个选项供选择。
(3)双怠速排放测量
操作方法同“怠速排放测量”,只是“双怠速排放测量”将分别测量2500转/分及正常怠速时两种情况下的排放值,所有操作仪器都有提示,下面图6—10是“双怠速排放测量”结果显示界面。
对于结果可以选择“储存”或“打印”。
图6—10双怠速测量结果显示界面
5.仪器的维护和保养
(1)开启仪器机箱的方法
首先关闭电源,然后旋下机箱的罩壳与底板间的四个紧固螺钉,将罩壳的两个侧壁略向外扳动,同时向上拉罩壳,即可卸下罩壳,打开仪器机箱。
(2)更换过滤器的过滤元件
当仪器的取样系统被汽车排气中的粉尘、油泥等污物阻塞,导致取样系统的流量大大下降时,显示屏右下角的流量标尺将会低于2格,同时流量标尺下方“流量”二字也会出现闪烁。
此时,应关断仪器电源,检查并清洗取样探头、取样管、短导管,更换前置过滤器、分水过滤器和二次过滤器的滤芯以及更换滤纸式粉尘过滤器的滤纸。
阻塞排除后,仪器便可恢复正常工作。
(粉尘过滤器的滤纸被污染到难以看清楚NH商标时,即使右下角的流量标尺尚未低于3格,也需更换滤纸。
)
(3)更换前置过滤器
将取样管和短导管从失效的前置过滤器上取下,从仪器的附件中取出新的前置过滤器,按外壳上标示的气流方向箭头连接取样管和短导管。
(4)更换分水过滤器的滤芯
逆时针方向拧松分水过滤器的存水杯,卸下存水杯。
再旋下挡水板,将失效的滤芯卸下,换上新滤芯。
安装新滤芯时务必注意,勿让硬物将其多孔表面划伤,影响过滤。
(5)更换滤纸式粉尘过滤器的滤纸
逆时针方向用力旋转粉尘过滤器的压盖,将其卸下,取下旧滤纸,换上新滤纸。
然后拧紧压盖,务必使其不漏气。
如果泄漏,可更换O型密封圈或在密封圈周围涂一些硅酮密封胶。
(6)更换二次过滤器的滤芯
将二次过滤器的把手向外拉出,将旧滤芯抽出,换上新滤芯。
(7)HC残留物检查不能通过的原因及处理方法
1)残留原因:
HC残留物超差是由于被测车辆排气中的HC含量过高、测量时间过长,导致HC在取样系统的管路及元件中沉积、吸附所造成的。
2)处理方法一:
可将取样探头放在清洁的空气中,将仪器设置在“通用测量”方式,并处于“正在测量…”的状态下工作一段时间(约1~3分钟)。
让清洁的空气将管路中残留的HC吹净后再进行“HC残留检查”。
如果上述方法不能奏效,可卸下取样探头和取样管,用清洁的压缩空气吹洗。
3)处理方法二:
如果用方法一无效,应考虑更换前置过滤器、分水过滤器和二次过滤器的滤芯以及滤纸式粉尘过滤器的滤纸。
(8)泄漏检查不能通过的原因及处理方法
1)作泄漏检查时,取样探头入口处没有堵严密,导致漏气——堵好后重新试验。
2)取样探头连接处漏气——重新连接、上紧。
3)取样管破裂或穿孔,导致漏气——更换新的取样管。
4)取样管或短导管两端老化,导致密封不良——剪去老化段或更换新的取样管。
5)滤纸式粉尘过滤器的压盖处漏气——重新连接、上紧压盖,更换O型密封圈或在密封圈上涂一些硅酮密封胶。
6)分水过滤器分水杯与本体连接处漏气——检查密封圈是否失效、丢失,连接处是否上紧,更换密封圈或重新安装。
7)二次过滤器护套处漏气——护套没有插到位,重新安插到底。
8)气泵的气囊破裂导致漏气——更换新的气囊。
【知识链接】
一、汽车排放污染基本知识
随着汽车保有量的不断增加,以燃油发动机为动力的汽车尾气排放,对城市环境造成的危害越来越严重,各国政府都对在用车的尾气排放制定了严格的限制标准,并纳入了法规管理体系。
汽车排放污染物主要来源于排气管排出的燃烧废气,以及曲轴箱窜气、燃油箱的燃油蒸发气体等,本节主要介绍的是检测尾气排放中的有害成分,以此判定是否符合相应法规的要求。
发动机排气管排出的尾气成分主要有:
二氧化碳(CO2)、氧气(O2)、水蒸气、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX)、碳烟及悬浮微粒。
这些成分中氧气、水蒸气不会对环境造成危害,二氧化碳虽然也不会对环境造成直接危害,但全球性的二氧化碳大量增加已经导致了严重的温室效应。
其中一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX)、碳烟及悬浮微粒则是严重危害社会环境的有害物质,如何进一步降低汽车有害物质排放量,减少世界性的二氧化碳排放量是国际组织和全球汽车工业日益关注的问题。
鉴于汽车发动机排放特性及对环境污染的程度考虑,一般对汽油车发动机采用主要检测其中一氧化碳(CO)及碳氢化合物(HC)排放值是否达标来进行衡量,而对于柴油车发动机则主要考虑碳烟值是否达标。
而对于我们汽车维修诊断数据应用来说,还要测量汽车的二氧化碳(CO2)、氧气(O2)、水蒸气及氮氧化合物(NOX)的排放值,以便进行综合分析,为诊断提供依据。
二、我国对汽车排放污染物限制的有关标准和法规简介
为了控制汽车排放污染物对生态环境的危害,我国已颁布的排放标准有:
GB14761.5――1993《汽油车怠速污染物排放标准》
GB/T3845――1993《汽油车排气污染物排放的测量怠速法》
GB14761.6――1993《柴油车自由加速烟度排放标准》
GB/T3846――1993《柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法》
GB14761――1999《汽车排放污染物限值及测量方法》(与欧洲Ⅰ等效)
GB14761――2001《汽车排放污染物限值及测量方法》(与欧洲Ⅱ等效)
GB3847――1999《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测量方法》
GB17691――1999《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气污染物限值及测量方法》
GB18352.1――2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅰ)》(与欧洲Ⅰ等效)
GB18352.2――2001《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(Ⅱ)》(与欧洲Ⅱ等效)
GB17691――2001《车用压燃式发动机排气污染物排放限值及测量方法》(与欧洲Ⅰ等效)
GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法双怠速法》
GB3847-2005《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法》
其中,GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法双怠速法》和GB3847-2005《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法》已于2005年5月30日发布,于2005年7月1日正式实施。
我国汽车排放标准,特别是轻型汽车的排放标准已经接近世界发达国家的水平。
标准中对在用汽车的定义分别做出了限定,规定在一定时期内部分在用车仍以旧标准作为排放性能检测的依据。
但新近的标准如GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法双怠速法》和GB3847-2005《压燃式发动机和装用压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法》则对汽车提出了更高的要求。
其排放限值分别见表6-1、表6-2及表6-3。
应该关注的是,随着新的检测标准和试验方法的逐步实施,以及经型式认证投入运用的车辆数量越来越多,新型检测仪器必将取代旧的检测仪器。
对适用于型式认证的车别,其相应的检测标准、试验方法和检测仪器等,都有全新的要求,更详细的内容可参阅最新的国家相关标准。
表6-1 新生产汽车排气污染物排放限值(体积分数)
车型
类别
怠速
高怠速
CO(%)
HC(×10-6)
CO(%)
HC(×10-6)
2005年7月1日起新生产的第一类轻型汽车
0.5
100
0.3
100
2005年7月1日起新生产的第二类轻型汽车
0.8
150
0.5
150
2005年7月1日起新生产的重型汽车
1.0
200
0.7
200
表6—2在用汽车排气污染物排放限值(体积分数)
车型
类别
怠速
高怠速
CO(%)
HC(×10-6)
CO(%)
HC(×10-6)
1995年7月1日前生产的轻型汽车
4.5
1200
3.0
900
1995年7月1日起生产的轻型汽车
4.5
900
3.0
900
2000年7月1日起生产的第一类轻型汽车1)
0.8
150
0.3
100
2001年10月1日起生产的第二类轻型汽车
1.0
200
0.5
150
1995年7月1日前生产的重型汽车
5.0
2000
3.5
1200
1995年7月1日起生产的重型汽车
4.5
1200
3.0
900
2004年9月1日起生产的重型汽车
1.5
250
0.7
200
注:
1)对于2001年5月31日以前生产的5座以下(含5座)的微型面包车,执行1995年7月1日起生产的轻型汽车的排放限值。
表6-3 柴油车排气污染物排放极限值
车别(试验对象)
烟度值(Rb)
光吸收系数(m-1)
1995年6月30日起生产的汽车
5.0
1995年7月1日到2001年9月30日期间生产的汽车
4.5
2001年10月1日到2005年7月1日期间生产的汽车(自然吸气式)
2.5
2001年10月1日到2005年7月1日期间生产的汽车(涡轮增压式)
3.0
2005年7月1日起生产的汽车
不应大于车型核准批准的自由加速排气烟度排放限值,再加0.5m-1。
三、GB18285-2005《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法双怠速法》
请学生自行在网上查询相关内容。
任务2对柴油车尾气进行烟度检测
【任务内容】
1.学习全自动滤纸式烟度计的组成与基本原理;
2.对全自动滤纸式烟度计进行校准;
3.运用全自动滤纸式烟度计对柴油车尾气进行检测;
4.学习不透光烟度计的组成与基本原理;
5.运用不透光烟度计对柴油车尾气进行检测。
【任务目标】
1.了解全自动滤纸式烟度计及不透光烟度计的结构、面板及基本原理;
2.掌握全自动滤纸式烟度计的设校准等基本知识;
3.掌握用全自动滤纸式烟度计和不透光烟度计对柴油车尾气进行检测的方法。
【任务实施】
先由学员熟悉如下工作页,了解本任务内
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