【求助】汽车尾气检测

迷失的精灵 2008/07/18

一、汽车排气仪原理： 　　汽车排气仪器最常用的是不分光红外线气体分析仪(NDIR)，此外还有氢火焰离子化法(FID)、化学发光法(CLD)等。 　　不分光红外吸收法仪器结构简单，测量精度高，运行费用低，操作简便，可分析CO、CO2、HC、NO等气体的浓度，因而被广泛用于汽车排放污染物浓度的分析。 　　电化学法：NOX O2检测器是电化学式，属消耗性的，寿命多为两年以内。当有气体通过时会输出与气体浓度成良好线性的电压、电流信号，通过一定的电路处理送显，结构简单，易于更换。 　　氢火焰离子化法测量HC具有准确度高、输出与碳原子数成良好线关系的优点。 而化学发光法分析NOX具有灵敏度高、反应速度快、线性好等特点。 　　因而用氢火焰离子化法分析HC，用化学发光法分析NOX被各国广泛推荐为发动机排气分析的标准方法。但由于他们结构较复杂，运行费用较高，操作不够简便，目前只应用于发动机排气分析。 　　光学平台为仪器的心脏部分，控制仪器的整个运行。从光源辐射出来的红外光，被切光片调制成断续的光束，此光束通过样品气室，然后再穿过滤光片，进入检测器。样品检测器接收到这些光信号，便转换成电压信号输出，系统进行数据处理，从而获得被测气体的相应浓度。 　　仪器显示主要有三种方式： 　　电流表指针指示：国内外最早的分析仪器通常采用的方式，靠指针指示，直观简便，多采用模拟技术； 　　LED数码管显示：比指针方式在进一步的显示方式，这种方式简单可靠，数字大而明亮，仪器功能增强，多是模拟或数字处理技术； 　　LCD液晶显示器：可显示汉字和较复杂的图形，控制系统复杂，功能强大，仪器档次高，菜单引导操作简便易行，采用现代计算机、单片机等数字处理技术，是现在和未来发展的主潮流。 　　二、汽车排气污染物： 　　汽油是目前汽车（点燃式发动机）普遍使用的常规燃料，其组成十分复杂，主要有20%的丁、戊烷，45%高碳烷、烯烃，芳烃及其它添加剂，氢碳比控制在约1.85:1，以辛烷值衡量抗爆性能，理论上正庚烷的抗爆性能最差（0%），异辛烷最高（100%）。汽油在发动机内燃烧产生的有害气体主要有CO、HC、NOX等，CO是不完全燃烧的产物，燃油混合不均匀或燃气温度低等造成；HC约100~200种成分，也是不完全燃烧造成的，它并非是未燃烧的燃料而是燃烧的副产物，主要包括甲、乙烷等烷烃，烯烃，芳香烃；NOX中90%的是NO，是燃料在1600℃时燃烧造成的，在通常怠速，甚至双怠速测试中的高怠速状况下， NO不高（只有数百ppm），只有在加速模拟功况法（ASM）状况下监测NO的浓度才有意义（数千ppm）。另外在汽油中添加含氧化合物（甲醇、乙醇）也会导致其排放增高。 　　随着全球环保意识的增强，越来越多的国家开始使用替代燃料减少排污，如液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）、酒精（乙醇）等。天然气中包含85%~99%的甲烷，排放与汽油相比非甲烷HC低90%，CO低20%～80%，NOX最大低60%，但甲烷高9倍（未完全燃烧），其它有毒物如苯等远低于汽油的，由于含碳少，CO2的排放也少得多，算得上真正的清洁燃料。使用石油气的车的排放与使用天然气的相似，CO很低，HC中等，NOX与汽油车近似，排放虽略逊色于天然气，但应用较广。 　　使用酒精（乙醇）作燃料的车相比汽油车其CO排放低20%~30%，NOX低15%，有毒物苯等也低很多，未燃烧的乙醇、乙醛却高十几倍，当然这可通过催化剂加以削减。 　　汽车排出大量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等污染物都对周围环境和人类健康造成一系列严重的不利影响，例如一氧化碳被人体吸入后，会使人体组织缺氧，轻者使人头疼、昏眩、反应迟钝，重者使人神经机能下降、呼吸困难，直至死亡。 　　碳氢化合物(HC)对人体健康有直接影响，会导致骨髓功能减弱，引起贫血症，还含有苯等致癌物质，对植物也有危害。 　　氮氧化物也是一种毒性相当大的气体，汽车排出的氮氧化物最初是一氧化氮，但在空气中很快就变成二氧化氮，二氧化氮对人的眼睛、口腔、呼吸道及肺易造成危害，使人咳嗽，严重时会引起肺气肿。空气中不同浓度NO2对人和植物的影响如表1。 表1 不同浓度NO2对人和植物的影响 浓度(ppm) 对人和植物的影响 0.5 连续3～12个月,患支气管炎部位有肺气肿出现 2.5 7h以上,豆角、西红柿等植物的叶变白 5.0 感到有相当强的臭味 10～15 眼、鼻及上呼吸道受到刺激 50 1分钟即感到窒息 80 3～5分钟就感到胸痛 100～150 暴露0.5～1分钟时就会发生肺气肿,超过2小时就会死亡 200以上 瞬时暴露就有生命危险 　　 由此可见，对汽车排放污染物进行监测，进而采取措施减轻汽车排放物对大气的污染，对改善环境、保障健康有非常重要的意义。 　　三、新国标《在用车排放污染物限值及测试方法》的要求 　　国家新国标《在用车排放污染物限值及测试方法》GB18285-2000 的规定如下，见下表。 表2 《装配点燃式发动机的车辆怠速试验排气污染物限值》 车辆类型 轻 型 车 重 型 车 CO % HC ppm CO % HC ppm 1995年7月1日前生产的在用车 4.5 1200 5.0 2000 1995年7月1日起生产的在用车 4.5 900 4.5 1200 　　M1类车辆：指设计乘员不超过6人，车辆最大总质量不超过2500kg的车辆； 　　N1类车辆：指设计乘员超过6人，或车辆最大总质量超过2500kg但不超过3500kg的车辆。 表3 《装配点燃式发动机的车辆双怠速试验排气污染物限值》 车 辆 类 型 怠 速 高 怠 速 CO % HC ppm CO % HC ppm 2001年1月1日以后上牌照的M1类车辆 0.8 150 0.3 100 2001年1月1日以后上牌照的N1类车辆 1.0 200 0.5 150 　　四、汽车排放分析仪（尾气仪）的分类： 怠速、双怠速 ASM简易工况 全 工 况 掌上、手持式 原理 不分光红外原理：CO\HC/CO2 电化学原理：O2/NO 不分光红外原理：O\HC/CO2及NO 电化学原理：O2或NO: 不分光红外原理：CO /CO2 氢氢火焰离子化法：HC 化学发光法：NO 电化学原理： CO\HC/CO2 O2/NO 仪器显示方式 第一代指针式； 第二代数码管（LED）式; 第三代液晶（LCD）式 不分光红外原理：O\HC/CO2及NO 电化学原理：O2或NO: PC MONITOR 第二数码管（LED）式; 第三液晶（LCD）式 第二数码管（LED）式; 检测成分 CO\HC/CO2/ O2/NO CO\HC/CO2/ O2/NO CO\HC/CO2/ O2/NO CO\HC/CO2/ O2/NO 功能特点 多数产品为二级或一级精度； 少数新产品为零级精度； 符合BAR-97标准要求； 适用面广泛 新产品为零级精度符合BAR-97标准要求； 要求高； 简易配置 结构复杂； 准确度高； 购置费用大 产品为二级或一级精度 便携； 寿命短 应用领域范围 维修企业、汽车制造、检测站、3S/4S站、环境尾气检测、教学科研 汽车制造、检测站、环境尾气检测、教学科研 汽车制造、发动机、科研、I/M站 环境尾气检测 　　五、尾气分析仪的主要用途： 　　对普通的修理工，尾气分析仪仍然仅作为车辆年检前调整尾气、测试汽车排放污染物参数的普通设备，它的检测诊断发动机燃烧状况的诊断功能远没有被充分发挥。因此对尾气分析仪设备的应用培训教育仍是未来提高维修技师应用仪器水平的重要途径。 　　尾气分析仪的一般用途： 　　1）对机动车的排放情况进行检测，监测其污染物的排放水平，是否合格与超标； 　　2）对化油器式车辆进行检测、调整并使之空燃比处于合理水平，提高燃烧效率，降低污染物排放； 　　3）对电喷车、装有三元催化器的电喷车通过系列检测诊断可以监测其电控系统、燃烧系统、催化转化系工作是 否正常，达到发现问题相应找出解决问题的目的。 　　4）检测汽车排放系统是否存在泄漏、破损。 　　5）可以检查包括燃烧情况、点火能量、进气效果、供油情况、机械情况等诸多发动机故障； 　　6）其它涉及的诊断用途，如采用OBD进行系统故障代码的诊断。 　　六、尾气分析用户群体特点及应用配置特点： 　　安全检测站、综合性能检测站：按国家公安部、交通部相关最新标准要求新建、改建检测线必须配套使用四气或五气分析仪。 　　一、二类交通维修企业：首选四气仪或五气仪，价格在2.5万元～5.5万元之间，如北京、上海、天津、广州、深圳等环保要求严格的城市；经济落后地区或环保要求较松的地区、省份多选择二气分析仪，价格在1.2万元～2.5万元之间。 　　环保的路检、抽检、复检等机动车排污检测：首选四气/五气仪，其次是二气仪。 　　正确选购仪器的考虑因素（按先后顺序）： 1）适用性 2）性价比 3）服务 4）价格 以上供参考!