安車檢測推出的重磅產品——汽車排放氣體測試儀全面上市後,我們官方熱線400-7777-266及微信公眾號後臺收到很多關於汽車排放氣體測試儀的諮詢。為了提升大家對這個設備的認知,今天小編給大家介紹汽車排放氣體測試儀的相關技術知識和檢測原理。
機動車排放氣體成分主要包括:一氧化碳CO、二氧化碳CO2、碳氫化合物HC以及氮氧化物NOx等。汽車排放氣體測試儀能夠測試出車輛尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物、二氧化碳、氧氣、一氧化氮、二氧化氮的濃度,同時還可計算出過量空氣係數。
氣體數據單位
被測試的尾氣中,不同成分氣體的單位有所不同,其中CO、CO2、O2值均以「容積百分數(10-2或者%)」計;HC、NO、NO2值以「容積百萬分數(10-6或者ppm)」計。
NDIR傳感器
汽車排放氣體測試儀採用非分光式紅外測量法(NDIR)對汽車尾氣中的HC、CO、CO2濃度進行測量。不同氣體具有吸收不同波長紅外輻射能量的特性,當紅外線穿過含有不同組分的氣體時,一部分輻射能量被吸收,導致紅外輻射的能量衰減,且被吸收的能量與被測氣體的濃度成正比。在不同的光譜範圍內,不同氣體吸收紅外輻射的表現如下:
非分光式紅外測量法主要依靠非分光式紅外傳感器來實現光譜檢測。該傳感器主要由紅外光源、氣室、波長濾波器以及紅外探測器組成。氣體用泵吸的方式導入氣室,氣體濃度根據氣體在特定波長的紅外光譜上相對應的吸收特徵,利用電光調製關係檢測。設備信號的處理需要考慮到溫度和漂移的影響,通過補償計算能夠得到一個易於使用的濃度信號。下圖為NDIR傳感器檢測原理圖。
UV-DOAS傳感器
尾氣設備光有NDIR傳感器還不能完全把汽車尾氣的成分檢測出來,還需要另一種傳感器測量NO、NO2的氣體濃度,這個傳感器採用高精度紫外差分吸收光譜氣體分析技術(UV-DOAS),其基本原理就是利用空氣中的氣體分子的窄帶吸收特性來鑑別氣體成分,並根據窄帶吸收強度來計算出微量氣體的濃度。其結構原理如下圖,整個傳感器包括光源,氣室,光譜儀和微處理器。光源採用穩定閃爍的氙燈產生紫外光線,氣體進入氣室後,紫外光線的能量被氣體吸收後再通過光纖進入光譜儀,光譜儀對衰減後的光進行光譜分析獲得相應氣體的特徵譜線數據,最後將譜線數據傳輸到微處理器進行算法處理得出氣體成分。安車公司的UV-DOAS傳感器具有檢測靈敏度高,吸收信號強,光源使用壽命長等特點。
氧氣濃度檢測
氧氣檢測主要依靠氧傳感器來實現,它屬於電化學電池式傳感器。該傳感器包括一個由電解質陽極和一個空氣陰極組成的金屬--空氣有限度滲透型電化學電池,在通入氧氣的情況下,傳感器能夠產生電流,電流的大小和氧氣的消耗量成正比關係,不同濃度的氧氣量產生的電流大小不同,傳感器所產生的電流經過信號處理電路之後,能夠被設備控制系統識別和計算,從而讀出氧氣濃度值。由於該傳感器類似電池原理,在經過一段時間的使用後,其檢測效果將大大減弱,需要定期對其進行更換,一般的氧傳感器使用壽命約為1~2年,安車檢測採用的是進口高性能氧傳感器,使用壽命較普通傳感器要長,一般正常使用能夠達到5年。下圖是常見的氧傳感器圖。
與尾氣檢測相關的一些基本概念
1、額定轉速:是指發動機發出額定功率時候的轉速值。
2、怠速工況:怠速工況是指發動機無負載運轉的狀態,即離合器處於結合狀態時,變速器處於空檔位置。
3、高怠速工況:是指用油門踏板將發動機轉速穩定在50%額定轉速的狀態。
4、過量空氣係數:是指燃燒1kg燃料的實際空氣量與理論上所需空氣品質之比。
5、ASM工況:是指穩態加載工況,車輛預熱到規定熱狀態後,加速至規定車速,根據車輛規定車速的加速負荷,通過底盤測功機對車輛加載,使車輛保持等速運轉的運行狀態。ASM5025工況為穩定車速25km/h,ASM2540工況為穩定車速40km/h。
6、VMAS工況:是指簡易瞬態加載工況,包括15個測試工況。