Устройство и принцип работы газоанализатора «Инфракар М»

Газоанализаторы Инфракар М предназначены для измерения объемной доли оксида углерода (СО), углеводородов СН, диаксида углерода (СО₂), кислорода (О₂) в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями.

Коэффициент избытка воздуха лямбда вычисляется прибором по измеренным СО, СН, СО₂ и О₂.

Диапазон измерений: СО от 0 до 7%; СН от 0 до 3000млн^-1; СО₂ от 0 до 16%; О₂ от 0 до 21%; коэффициент лямбда от 0 до 2.

Дополнительно газоанализатор измеряет частоту вращения коленчатого вала двигателя и температуру масла в картере двигателя.

Тахометр с помощью индуктивного датчика подключается к высоковольтному проводу 1-го цилиндра и измеряет частоту вращения коленчатого вала двух и четырехтактных двигателей внутреннего сгорания, с бесконтактной и контактной одноискровой системой зажигания.

Датчик для измерения температуры масла устанавливается в трубку вместо щупа для измерения уровня масла.

Прибор состоит из системы пробоотборника и пробоподготовки, блока измерительного и блока электронного.

Системы пробоотборника и пробоподготовки включают газовый зонд (рис.1), пробоотборный шланг, бензиновый фильтр Ф1, насос выхлопных газов ПРГ1, каплеотбойник СК1, фильтры тонкой очистки Ф2, Ф3, Ф4, кювету А1, датчик кислорода А2, насос продувки воздухом ПРВ1, пневмосопротивление ПС1, тройники ТР1,ТР2, ТР3.

Рис. 1. Схема пневматическая: Ф1 – бензиновый фильтр, ПРГ1- насос выхлопных газов, СК1- каплеотбойник, Ф2, Ф3, Ф4 – фильтры тонкой очистки, А1 – кювета, А2 – датчик кислорода: ПРВ1 – насос продувки воздухом, ПС1 – пневмосопротивление, ТР1,ТР2, ТР3 – тройники.

Каплеотбойник в нижней части соединен со штуцером «слив» для автоматического слива конденсата насосом выхлопных газов.

Анализируемый газ прокачивается насосом через газозаборный зонд, фильтр Ф1 и поступает в сборник конденсата СК1, где происходит отделение влаги от газа. Конденсированная влага автоматически удаляется через штуцер «СЛИВ». После удаления влаги анализируемый газ очищается от сажи фильтрами тонкой очистки Ф2 и Ф3, проходит через измерительную кувету оптического блока А1, датчик кислорода А2 и через штуцер «ВЫХОД» удаляется из прибора. Для автоматической продувки штуцер забора воздуха соединен через тройник с входом кюветы и вторым побудителем. Нажатие на кнопку «0» приводит к включению насоса продувки ПРВ1 и установлению нулевых показаний.

Принцип действия датчиков объемной доли СО, СО₂ и СН – оптико- абсорбционный, а датчика измерения концентрации кислорода - электрохимический.

Измерительный блок содержит оптический блок, в котором размещен излучатель (рис. 2), измерительная кювета, четыре пироэлектрических приемника излучения, перед которыми размещены интерференционные фильтры. Излучение модулируется обтюратором.

Рис. 2. Схема оптическая: 1 – излучатель, 2 – кювета, 3 – интерференционные фильтры, 4 – приемники излучения..

Анализиреумый газ поступает в измерительную кювету, где определяемые компоненты, взаимодействуя с излучением, вызывают его поглощение в соответствующих спектральных диапазонах. Потоки излучения характерных областей спектра выделяются интерференционными фильтрами и преобразуются в электрические сигналы, пропорциональные концентрации анализируемых компонентов. Электрохимический датчик при взаимодействии с кислородом выдает сигнал, пропорциональный концентрации кислорода.

Электронный блок прибора предназначен для измерения выходных сигналов датчиков, обработки и представления результатов измерения.

Порядок работы. Работа прибора начинается с его включения выключателем «Сеть» на задней стенке прибора. После включения прибора в течении 5 мин. происходит прогрев, при этом на индикаторах высвечиваются (--), а на индикаторе «лямбда» происходит отчет времени прогрева от 300 до 0 секунд. После прогрева прибора автоматически включается насос продувки датчиков для установления нулевых значений на индикаторах СО, СО₂ и СН. Насос включается на 30 с. На индикаторе О₂ появится цифра, отображающая содержание кислорода в воздухе (примерно 20,86). Далее, если прибор не используется, насос продувки включается автоматически через каждые 15 минут и происходит автопродувка.

Для ручного управления насосом продувки и установки нулевых показаний нажимается и удерживается в течении 2 секунд кнопка «0» (рис.3).

Рис. 3. Вид спереди на газоанализатор

Датчик тахометра подключается к высоковольтному проводу 1-го цилиндра.

Нажатие и удержание кнопки «4/2 такта» позволяет установить в тахометре тип двигателя, к которому подключен прибор (двух – четырехтактный). Короткое нажатие на кнопку «4/2 такта» позволяет проконтролировать тип двигателя, установленный в тахометре (двух – четырехтактный).

Для измерения уровня чувствительности тахометра необходимо одновременно нажать кнопки «Печать» и «4/2 такта». При этом на индикаторе «лямбда» появится значение установленного уровня чувствительности тахометра. Нажатием на кнопки «Печать» (-) или «4/2 такта» (+) можно установить требуемый уровень чувствительности тахометра для устойчивого измерения частоты оборотов коленчатого вала для данного автомобиля. При завышении показаний тахометра и при его неустойчивой работе необходимо понизить чувствительность, при занижении показаний – повысить чувствительность тахометра.

Запоминание установленного уровня производится нажатием кнопки «0 (Ввод)». Выход без запоминания нажатием кнопки «Насос (Выход)».

Переключение режимов вычисления параметра «лямбда» для различных видов топлива осуществляется нажатием и удержанием более 4 сек. Кнопки «*». На индикаторе «лямбда» будут высвечиваться названия режимов в порядке «БЕНЗ» - для бензина, «ПРОП» - для смеси пропан-бутан, «П.ГАЗ» - для метана (природный газ).

Если содержание кислорода в смеси превышает 10%, то на индикаторе «лямбда» индицируется измеренная температура масла. При этом датчик должен быть вставлен в картер двигателя через трубку щупа измерения уровня масла.

Для измерения содержания выхлопных газов зонд газоанализатора необходимо установить в выхлопную трубу на глубину не менее 300 мм от среза (до упора) и зафиксировать его зажимом. Включить насос выхлопных газов нажатием кнопки «Насос». Показания следует фиксировать через 40-60 сек после начала измерения.

Нажатием кнопки «Печать» производится распечатка измеренных величин с указанием реального времени и информации о владельце прибора. Информация о владельце прибора вводится им в программу, входящую в комплект поставки и передается в прибор через интерфейс RS 232.