Прибор для измерения выхлопа машины на со2

Ремонт и техническое обслуживание автомобилей

Диагностика автомобилей газоанализаторами

Типы автомобильных газоанализаторов

В зависимости от конструктивного устройства автомобильные газоанализаторы могут измерять один или несколько компонентов выхлопных газов (однокомпонентные и многокомпонентные).
Одно- или двухкомпонентными газоанализаторами можно измерять количество вредных примесей в отработанных газах автомобилей, не оборудованных катализаторами, при этом перечень вредных компонентов, улавливаемых такими газоанализаторами, ограничен.

Некоторое время назад наиболее распространёнными были однокомпонентные газоанализаторы для определения содержания оксида углерода СО. Введение норм выбросов по экологическим стандартам ЕURO (ЕВРО) не только для угарного газа СО, но и других составляющих отработанных газов стимулировало выпуск и использование многокомпонентных газоанализаторов для оценки их состава.

При помощи обычных автомобильных газоанализаторов можно выполнять диагностику и регулировку либо бензиновых, либо дизельных двигателей. Универсальные газоанализаторы позволяют диагностировать и выполнять регулировку и бензиновых, и дизельных двигателей.

Двигатели автомобилей, оснащённые катализаторами и полностью отвечающие экологическим стандартам ЕВРО, регулирующие содержание вредных примесей в выхлопных газах автомобилей и спецтехники нуждаются в применении многокомпонентных газоанализаторов, более точных и дорогих. Методики измерений одно- и многокомпонентными газоанализаторами автомобильных выхлопов несколько отличаются друг от друга.

Современные комбинированные автомобильные газоанализаторы, кроме определения состава отработавших газов, способны диагностировать и предоставлять дополнительную информацию о технических параметрах двигателя (температура масла, число оборотов двигателя, начало работы ТНВД, момент зажигания, коэффициент избытка воздуха и др.).
Газоанализаторы могут дополнительно оснащаться печатающим устройством, интерфейсом для передачи данных на компьютер или синхронизируемый принтер.
По конструктивному исполнению различают, также, газоанализаторы автоматические, и ручные, требующие для выполнения некоторых опций вмешательства оператора.

В зависимости от условий использования автомобильные газоанализаторы подразделяются на следующие типы:

• стационарные – предназначены для работы в стационарных помещениях;
• транспортируемые – используются в передвижных лабораториях;
• переносные и портативные – для работы вне помещений;
• блочно-модульные – системы, перемещаемые на специальных тележках и не привязанные к определённому месту.

Переносной и транспортируемый автомобильный газоанализатор позволяет выполнять анализы и измерения на ходу.
Автомобильные газоанализаторы используются на станциях техобслуживания, пунктах инструментального контроля при техосмотрах, в автопарках и автохозяйствах – везде, где необходим контроль и регулировка бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Наиболее полно оценить качество работы двигателя внутреннего сгорания и проверить состав выхлопных газов позволяют четырех- или пятикомпонентные газоанализаторы. При этом для проверки соблюдения экологических норм на токсичность определяется содержание в выхлопных газах углеводородов (С_nН_m), окиси углерода (СО), двуокиси углерода (СО₂) и кислорода (О₂).
Правильно эксплуатируемый и своевременно обслуживаемый автомобиль способен удовлетворить нормам на токсичность с пробегом до 500 тыс. километров.

Устройство и принципы работы автомобильных газоанализаторов

Простой автомобильный однокомпонентный газоанализатор предназначен для измерения содержания в выхлопных газах только оксида углерода СО, главным образом использует способ дожигания не полностью сгоревших компонентов в выхлопных газах.
Дожигание СО выполняется в измерительной камере прибора при помощи специальной нагретой нити, при этом изменение температуры нити и характеризует содержание СО в газах.
В данном приборе используется тот факт, что сгорание окиси углерода сопровождается выделением значительного количества теплоты, поэтому чем больше в выхлопе содержится СО, тем сильнее раскаляется измерительный элемент (нить). Точность показаний такого газоанализатора невелика и зависит во многом от содержания ещё одного компонента – углеводородов С_nН_m, которые представляют собой частички несгоревшего топлива и тоже выделяют тепло при сгорании.

Определение содержания вредных веществ в отработанных газах современными многокомпонентными газоанализаторами для автомобиля производится без использования химических реактивов, в основном тепловым (инфракрасным) способом измерения. Метод основан на принципе измерения величины поглощения теплового излучения различными составляющими выхлопных газов.

В конструкцию газоанализатора встроены инфракрасные излучатели и приёмники излучения. Между ними расположены измерительные элементы, в которые подаётся анализируемая смесь. По величине снижения интенсивности инфракрасных лучей, проходящих через газ и поступающих на приёмник – спектрометрический блок, можно определить концентрацию какого-либо компонента в составе газовой смеси (кроме концентрации кислорода О₂ и окислов азота NO_x).

Помимо измерительных элементов (измерительных трубок), в некоторых конструкциях газоанализаторов имеются трубки с образцовой газовой смесью, удовлетворяющей требованиям экологических стандартов. Они служат для сравнения степени поглощения теплового излучения в образцовой смеси и в анализируемом газе. Значение этой разницы преобразуется в цифровой или аналоговый вид и передаётся на дисплей устройства вывода информации или регистрирующее устройство.

Спектрометрический блок современного газоанализатора работает по принципу частичного поглощения энергии светового потока, который проходит через газ.
Молекулы любого газа представляют собой колебательную систему, которая способна поглощать инфракрасное излучение только в строго определенном диапазоне волн, т. е. определенной частоты.
Таким образом, если через колбу с газом пропускать стабильный инфракрасный поток (ИК-поток), то определенная часть его будет поглощена газом. Более того, в таком случае поглощена будет только та небольшая часть всего спектра светового потока, которую называют абсорбционным максимумом данного газа.
При этом, чем концентрация газа в колбе выше, тем большее будет наблюдаться поглощение и до спектрометрического блока дойдет менее интенсивный ИК-поток выделенной фильтром частоты.
Измерить концентрацию того или иного газа в газовой смеси путем измерения поглощения соответствующей длины волны, позволяет тот факт, что разным газам соответствуют разные абсорбционные максимумы, т. е. различные газы поглощают ИК-излучение определенной частоты. Таким образом, определить концентрацию каждого из газов в выхлопе двигателя можно измеряя снижение интенсивности светового потока в той части спектра, которая соответствует абсорбционному максимуму определенного газа.

Спектрометрический блок прибора работает следующим образом:
Через измерительную кювету, которая представляет собой трубку с закрытыми оптическим стеклом концами, прокачивают отработанные газы, предварительно отфильтрованные и очищенные от сажи и влаги.
С одной стороны трубки устанавливается излучатель, который представляет собой спираль, нагреваемую электрическим током, температура которой строго стабилизируется на одной отметке. Такой излучатель генерирует стабильный поток инфракрасного излучения (ИК-излучения).

С другой стороны измерительной кюветы устанавливают светофильтры, которые из всего потока излучения выделяют те длины волн, которые соответствуют абсорбционным максимумам исследуемых газов. ИК-поток, после прохождения светофильтров, попадает в приемник ИК-излучения, который измеряет интенсивность этого потока и преобразует её в информацию о концентрации газов в отработавших газах, направляя данные измерений в устройство вывода информации.

Поскольку данный метод применим только для измерения концентрации СО₂, СО и СН, то на следующем этапе смесь выхлопных газов из измерительной кюветы поступает последовательно на датчики электрохимического типа для измерения кислорода O₂ и оксидов азота NO_x. При этом электрохимические датчики вырабатывают электрический сигнал с напряжением, пропорциональным концентрации кислорода и оксидов азота.

Таким образом, выполняется замер концентрации всех значимых газов: СО, СН и СО₂ – психрометрическим методом, О₂ и NО_x – электрохимическими датчиками. Обработка сигналов со спектрометрического блока и электрохимических датчиков в современном газоанализаторе выполняется при помощи микропроцессорной электронной схемы.
После обработки сигналов, информация о содержании газов выводится на экран прибора: СО, СО₂ и О₂ – в процентах, а СН и NО_x – в ppm (parts per million), «частей на миллион».

Для принудительного прокачивания исследуемых газов по измерительным трубкам используется встроенный насос или компрессор (иногда два компрессора). Градуировка шкал автомобильных газоанализаторов для О₂, СО и СО₂ обычно выполняется в процентах, для углеводородов С_nН_m и окислов азота NO_x – в миллионных долях (ppm).
Некоторые типы газоанализаторов позволяют измерить частоту вращения коленчатого вала, рабочую температуру моторного масла и некоторых других параметров двигателя.

Для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя используется высоковольтный датчик индуктивного типа, устанавливаемый на один из высоковольтных проводов системы зажигания. Частота следования высоковольтных импульсов к свече одного из цилиндров двигателя измеряется и преобразуется микропроцессором в частоту вращения коленчатого вала независимо от числа цилиндров.

Рабочая температура моторного масла двигателя измеряется датчиком на основе преобразователя температуры.

Таким образом, опытный мастер, используя газоанализатор автомобильных выхлопов, на основании полученной полной информации о процессе сгорания топлива в двигателе может сделать правильные выводы о возможных причинах его нарушения.

Настройщики

НАСТРОЙЩИКИ

ТЕКСТ / ВЛАДИМИР АРБУЗОВ

Настроить двигатель — наука. Специалистов, способных на ощупь и на слух заставить играть мотор без фальши, поискать. Однако научить агрегат брать верные ноты можно, если немного поупражняться с карбюратором под контролем газоанализатора либо индикатора качества смеси ИКС-1. Газоанализатор для частного гаража — штука дорогая и сложная, ИКС — прост и дешев, но неточен. Замены ему не было, пока не обратились к деталям современных впрысковых машин. Так появился новый компактный прибор для настройки и регулировки.

Речь идет о лямбда-зонде. Он показывает, насколько полно сгорает топливо, определяя содержание кислорода (косвенно СО и СН) в выхлопе. А раз так — датчик кислорода (второе название лямбда-зонда) можно использовать в качестве инструмента для регулировки состава смеси любого бензинового мотора. Достаточно изготовить корпус для датчика, поместить прибор в глушитель, снять показания и подать их в удобной форме.

Такой прибор показан на фото 1. Устроен он просто: в цилиндрическом корпусе смонтированы лямбда-зонд «Бош», микропроцессор и светодиоды. Для анализа качества топливной смеси прибор просто вставляют в выхлопную трубу и крепят резиновым уплотнителем (фото 2). Последний нужен еще и для того, чтобы не было подсоса воздуха. Прибор настолько компактен и неприхотлив, что годится для самостоятельной работы в гараже.

Узнать, насколько эффективен индикатор, мы решили с помощью стационарного цифрового газоанализатора «Автотест МП» — прибора серьезного и точного, того самого, который используют на ПИКах (фото 3). Естественно, прошедшего метрологическую поверку. А для сравнения в компанию пригласили хорошо известный гаражным мастерам индикатор качества смеси ИКС-1 (фото 4).

Три человека на одной и той же машине, независимо друг от друга, проводили измерения. У первого с газоанализатором показания однозначны — это цифры. Второй с датчиком кислорода ориентируется по миганию светодиодов, третий с ИКС-1 и вовсе во многом опирается на интуицию, разглядывая цвет пламени и гадая, укладывается ли данный оттенок в ГОСТ. В результате по перемигиванию желтого и красного светодиодов лямбда-датчика получилась «норма», оранжевое пламя в глазке ИКС-1 ввело мастера в заблуждение — он оценил смесь как «обогащенную». Эталонный прибор зафиксировал 2,85% СО. Многовато, но в норму (ГОСТ 17.2.2.03–87) укладывается.

Теперь попробуем определить точность работы приборов, опираясь на показания стационарного газоанализатора. Для этого будем оценивать качество смеси, меняя положение регулировочных винтов карбюратора. Измерения проводятся на минимальных оборотах холостого хода и на повышенных. Выяснили: настроить карбюратор до приемлемого режима можно любым из трех приборов, были бы сноровка да опыт. Учтем: показания их субъективны и зависят от мнения мастеров.

Так каким же прибором можно настроить быстрее? Винт качества каждый раз заворачиваем на одинаковое количество оборотов, а потом постепенно выводим в норму, отталкиваясь от показаний приборов. Медленнее всех оказался газоанализатор МП. Это неудивительно: прибор очень инерционен, а если проскочил норму — начинай сначала. Однако точность настройки здесь наивысшая. Вопрос в том, нужна ли она. Небольшая погрешность вряд ли повлияет на работу двигателя и на выхлоп.

Быстрее всех с настройкой справился мастер, орудующий ИКС-1, — цвет пламени при изменении состава смеси меняется практически мгновенно. Однако СО оказалось занижено — фактор субъективности оценки цвета внес свою лепту.

Лямбда-датчик занял среднее место как по времени настройки, так и по точности. Реакция прибора на изменение состава смеси практически мгновенная. Однако сам переход «от красного к зеленому» на светодиодах поймать не просто — они все время перемигиваются и вращать винт приходится медленно.

Подведем итоги. Определить СО и СН обоим индикаторам не под силу. А вот подобрать оптимальный состав смеси можно. Если двигатель «здоров», то этого достаточно для того, чтобы «втиснуться» в нормы выхлопа. Светодиодный индикатор работает быстро и весьма точно и не требует, чтобы у мастера был «соколиный» глаз и особое чутье.

Лямбда-индикатор. Способ измерения: анализ реакции недоокисленных соединений СО и СН с кислородом. Малогабаритный. Электропитание — 12 В от бортовой сети автомобиля. Отображает информацию светодиодами трех цветов. Условно совместим с выхлопными трубами различных автомобилей. Требует плотной посадки в трубу. Боится этилированного бензина.

Газоанализатор «Автотест МП». Способ применения: определяет содержание СО, СН в выхлопных газах по инфракрасному излучению, измеряет частоту вращения коленвала. Предназначен для точных измерений, используется на ПИКах. Питание от сети 220 В. Шкала цифровая. Годен для любых двигателей и выхлопных труб.

Индикатор ИКС-1. Обеспечивает непосредственное наблюдение за горением смеси в цилиндре и определяет ее состав по цвету пламени. Вворачивается вместо свечи. Компактен. Дешев. Электропитания не требуется. Для работы необходим навык.

Приборы для измерения CO₂ – с Testo вы в безопасности

Содержание углекислого газа (CO₂) в воздухе – важнейший показатель его качества, учитывая, что главным источником CO₂ является человеческое дыхание. Измерительные приборы с сенсорами CO₂ позволят вам надежно контролировать этот важный показатель: ведь при падении качества воздуха (повышение содержания CO₂ в воздухе), падает производительность труда.

Что такое CO₂?

Воздух, который выдыхают люди, содержит не имеющий цвета и запаха углекислый газ – газообразное соединение углерода и кислорода, которое опасно, а при высоких концентрациях даже смертельно для здоровья:

• Если концентрация CO₂ в воздухе, которым мы дышим, превышает 150 000 ppm, мы потеряем сознание.
• Предельная концентрация CO₂ в офисах составляет 1000 ppm.
• Оптимальное значение – 400 ppm.

Преимущества измерения CO₂ с Testo

• Простое и точное измерение CO₂.
• Прочные и проверенные приборы.
• Идеальные решения для мониторинга и оптимизации микроклимата в помещении.
• Приборы для измерения содержания CO₂ с непревзойденным соотношением цены и качества.

Превосходная эффективность: обзор лучших приборов для измерения CO₂

Приборы для измерения CO₂ с подключаемыми зондами

Помимо CO₂, эти приборы измеряют и другие параметры качества воздуха в помещении (IAQ) – достаточно лишь подключить нужный зонд.

Приборы для измерения CO₂ со встроенными сенсорами

Классическое решение для моментального измерения концентрации CO₂.

Зонды

Зонды для измерения CO₂, зонд качества воздуха в помещении (IAQ) и дополнительные зонды для параметров микроклимата – для вашего измерительного прибора Testo.

Везде, где нужно измерение CO₂: положитесь на Testo!

Качество воздуха в помещении

Эксплуатация зданий

5 советов для эффективного измерения CO₂

Как правильно подобрать прибор для эффективного измерения CO₂ – ведь каждая из многочисленных моделей Testo отвечает высоким требованиям профессиональных пользователей по всему миру. Чтобы вы могли добиться максимальной точности с вашим прибором для измерения CO₂, мы подготовили эти 5 небольших, но важных советов:

1. Выберите подходящий измерительный прибор:

Вам нужен инструмент для продолжительной регистрации значений содержания CO₂ в определенных зонах или вы проводите измерения нерегулярно и в разных точках? В зависимости от этого, вам нужен либо стационарный логгер данных CO₂, либо портативный прибор для измерения скорости и оценки качества воздуха в помещении, например, testo 480.

2. Учитывайте условия окружающей среды:

Мелкая пыль или конденсат влияют на путь оптического луча и, соответственно, на результаты измерений.

3. Не дышите на зонд:

Воздух, который вы выдыхаете, насыщен CO₂ и не должен быть направлен на зонд. Используйте штатив и отойдите немного в сторону.

4. Измеряйте на уровне головы:

При измерениях на рабочем месте содержание CO₂ определяется на уровне головы работающих там людей.

5. Проводите текущие проверки при повышенном содержании CO₂:

Повышение концентрации CO₂ может быть вызвано некорректной настройкой системы вентиляции. Быстрая проверка никогда не помешает.

Автомобильный справочник

для настоящих автомобилистов

Приборы для измерения концентрации токсичных веществ в отработавших газах

Для проверки концентрации токсичности веществ в отработавших газах применяют многокомпонентные газоанализаторы, а для проверки дымности – дымомеры. Вот о том, какие используются приборы для измерения концентрации токсичных веществ в отработавших газах, мы и поговорим в этой статье.

Для автомобилей с бензиновыми двигате­лями, количество газообразных токсичных веществ в пробах вычисляется исходя из кон­центрации токсичных веществ в пробах отра­ботавших газов и воздуха разбавления. Стан­дартная процедура для этой цели (см. табл. «Методики испытаний» ) определена нормами контроля токсичности отработавших газов.

В основном, для измерения концентраций газообразных токсичных веществ в отрабо­тавших газах автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями используется одни и те же измерительные приборы. Однако в отношении измерения концентрации углеводо­родов (НС) имеют место некоторые различия. Анализу подвергается не содержимое мешков для сбора проб, а часть непрерывного потока разбавленных отработавших газов. Затем к по­лученному значению прибавляется концентра­ция, измеренная в ходе дорожных испытаний. Причина такого подхода заключается в том, что углеводороды (имеющие высокую темпера­туру кипения) конденсируются в (не нагретом) мешке для сбора проб отработавших газов.

В исследовательских целях на многих ис­пытательных стендах установлены системы непрерывного измерения концентраций токсичных веществ в системе выпуска от­работавших газов автомобиля или в системе разбавления отработавших газов. Это необ­ходимо для получения данных о тех или иных подлежащих контролю компонентах, а также компонентах, на которые требования норм не распространяются. Для этого требуется ис­пользовать методы испытаний, не указанные в табл. «Методики испытаний» , например:

• Парамагнитный метод (для измерения кон­центрации O₂);
• Детектор Cutter FID: комбинация пламенно­ионизационного детектора и поглотителя неметановых углеводородов (для измере­ния концентрации СН₄);
• Массовая спектроскопия (многокомпо­нентный анализатор);
• FTIR-спектроскопия (инфракрасная спек­троскопия с преобразованием Фурье, многокомпонентный анализатор);
• Инфракрасная лазерная спектроскопия (многокомпонентный анализатор).

Ниже приведены описания некоторых изме­рительных приборов.

NDIR-анализатор

NDIR-анализатор (недисперсионный инфра­красный анализатор) использует свойство некоторых газов поглощать инфракрасное из­лучение в узком диапазоне длин волн. Погло­щенное излучение преобразуется в энергию колебаний или вращения молекул поглощаю­щего вещества. В свою очередь эту энергию можно измерить, как тепловую энергию. Вы­шеописанное явление относится к веществам, молекулы которого состоят из атомов как ми­нимум двух различных элементов, например, СО, СO₂, С₆Н₁₄ или SO₂.

Существует несколько вариантов NDIR- анализаторов; основными компонентами яв­ляются источник инфракрасного излучения (рис. «Измерительная камера анализатор NDIR» ), поглощающая ячейка (кювета), че­рез которую проходит газ, эталонная ячейка, обычно расположенная параллельно по­глощающей ячейке (заполненная инертным газом, например, N₂), вращающийся преры­ватель и детектор. Детектор состоит из двух камер, соединенных мембраной и содержа­щих образцы анализируемых газов. Излуче­ние из эталонной ячейки поглощается в одной камере детектора, а из кюветы — в другой.

Интенсивность излучения из кюветы может быть снижена за счет поглощения испытуе­мым газом. Разность энергий излучения вы­зывает возникновение потока, который может быть измерен датчиком потока или датчиком давления. Вращающийся прерыватель преры­вает инфракрасное излучение, что вызывает изменение направления потока и, следова­тельно, модуляцию сигнала датчика.

NDIR-анализаторы очень чувствительны к присутствию в анализируемом газе влаги, по­скольку молекулы Н₂O поглощают инфракрас­ное излучение в широком диапазоне длин волн. По этой причине NDIR-анализаторы располага­ются после системы обработки газа (например, газоохладителя), служащей для осушения от­работавших газов, если выполняются измере­ния неразбавленных отработавших газов.

Хемилюминесцентный детектор (CLD)

В реакционной камере испытуемый газ смеши­вается с озоном, производимым из кислорода посредством электрического разряда (рис. «Конструкция хемилюминесцентного детектора (CLD)» ). В этой среде оксид азота, содержащийся в ис­пытуемом газе, окисляется до диоксида азота. Некоторые из вновь образовавшихся молекул находятся в возбужденном состоянии. Когда эти молекулы возвращаются в исходное со­стояние, происходит высвобождение энергии в виде света (хемилюминесценция). Величина излученной световой энергии измеряется де­тектором (например, фотоумножителем). При определенных условиях величина этой энергии пропорциональна концентрации оксида азота (NO) в испытуемом газе.

Поскольку стандарт устанавливает общее предельное содержание оксидов азота в отрабо­тавших газах, требуется определять количество молекул NO и NO₂. Однако, т.к. принцип действия хемилюминесцентного детектора ограничивает область его применения измерением только концентрации NO, испытуемый газ пропускается через преобразователь, в котором диоксид азота восстанавливается до оксида азота.

Пламенно-ионизационный детектор (FID)

Испытуемый газ сжигается в пламени водо­рода (см. рис. «Конструкция пламенно-ионизационного детектора (FID)» ), в результате чего образуются углеродные радикалы, некоторые из которых временно ионизируются. Ионизированные радикалы разряжаются на электроде коллек­тора. Величина возникающего при этом элек­трического тока пропорциональна количеству атомов углерода в испытуемом газе.

Детекторы GC FID и Cutter FID

Существуют два основных метода измерения концентрации метана в испытуемом газе Оба метода включают использование комби­нации сепаратора метана (СН₄) и пламене-­ионизационного детектора. Для сепарирова­ния метана используется хроматографическая колонка (GC FID), или нагреваемый каталитиче­ский нейтрализатор, окисляющий отличные от метана углеводороды.

В отличие от детектора cutter FID, детектор GC FID может определять концентрацию СН₄ только в прерывистом режиме (типичные ин­тервалы между измерениями составляют от 30 до 45 секунд).

Парамагнитный детектор (PMD)

Существуют различные конструкции пара­магнитных детекторов (в зависимости от из­готовителя). Принцип действия этих детекто­ров заключается в том, что в неоднородных магнитных полях вещества с парамагнитными свойствами (такого как кислород) воздей­ствуют на молекулы. Возникающие при этом силы вызывают движение молекул. Это дви­жение регистрируется специальным детекто­ром и его интенсивность пропорциональна концентрации молекул в испытуемом газе.

Измерение содержания твердых частиц

Кроме измерения концентрации газообразных токсичных веществ, измеряется содержание в отработавших газах твердых частиц, поскольку они также являются загрязняющими агентами, содержание которых ограничивается нормами. В настоящее время законодательство предпи­сывает использование для измерения содержа­ния твердых частиц гравиметрического метода.

Гравиметрический метод (с использованием фильтра твердых частиц)

Часть разбавленных отработавших газов от­бирается из канала разбавления во время дорожных испытаний и пропускается через фильтры твердых частиц. Количество твер­дых частиц в отработавших газах (нагрузка фильтров) вычисляется, как разность весов фильтров твердых частиц до испытания и по­сле него. Затем содержание твердых частиц, произведенных во время испытания, вычис­ляется, исходя из нагрузки фильтров, общего объема разбавленных отработавших газов и частичного объема отработавших газов, про­шедших через фильтры твердых частиц.

Гравиметрический метод имеет следую­щие недостатки:

• Относительно высокий предел детектиро­вания, который можно только в ограничен­ной степени снизить, при помощи сложных измерительных приборов, а также путем оптимизации геометрии канала;
• Невозможность непрерывного измерения содержания твердых частиц;
• Необходимость в сложном кондициониро­вании фильтров твердых частиц с целью сведения к минимуму влияния окружаю­щей среды;
• Невозможность определения химического состава и размеров твердых частиц.

Подсчет количества твердых частиц

В связи с вышеуказанными недостатками гравиметрического метода и с целью сниже­ния предельных значений, некоторые законо­датели в будущем также ограничат не только массу, но и количество твердых частиц.

В качестве устройства для подсчета ко­личества твердых частиц в соответствии со стандартом был заявлен «Конденсационный счетчик твердых частиц» (СРС). В этом счет­чике небольшая часть потока разбавленных отработавших газов (аэрозоль) смешивается с насыщенными парами бутанола. Конден­сация паров бутанола на твердых частицах вызывает значительное увеличение размера частиц, что дает возможность подсчитать их количество в рассеянном свете.

Количество твердых частиц в разбавлен­ных отработавших газах определяется непре­рывно. Интегрирование измеренных значе­ний позволяет получить количество твердых частиц, произведенных во время испытаний.

Определение распределения твердых частиц по размеру

В настоящее время возрастает интерес к рас­пределению твердых частиц, содержащихся в отработавших газах по размеру. Примерами устройств, позволяющих получать такие дан­ные, являются:

• Сканирующий мобильный определитель размеров частиц (SMPS);
• Электрический импактор низкого давле­ния (ELPI);
• Дифференциальный мобильный спектро­метр (DMS).

Испытания грузовых автомобилей

Измерения количества выбросов дизельных двигателей большегрузных грузовых авто­мобилей массой свыше 8500 фунтов, тре­буемые в США, начиная с 1986 модельного года, и в Европе, с вступлением силу норм Евро-4 для автомобилей массой свыше 3,5 т производится на динамических испытатель­ных стендах с использованием метода CVS (отбор проб при постоянном объеме). Од­нако, в связи с большими размерами дви­гателей, для обеспечения такой же степени разбавления отработавших газов, как для легковых и малотоннажных грузовых автомо­билей, требуется значительно более высокая производительность вентиляторов. Двойное разбавление (через вторичный канал), одо­бренное законодателем, помогает в некото­рой степени решить эту проблему.

Требуемый объемный расход разбав­ленных отработавших газов в критических условиях может быть обеспечен при помощи воздуходувки Рутса или трубки Вентури. Дру­гой возможностью является определение содержания твердых частиц в частичном по­токе разбавленных отработавших газов (при условии измерения концентраций остальных токсичных веществ в необработанных отра­ботавших газах).

Также ожидается, что с введением следую­щих, более строгих норм (например, Евро-6), для большегрузных грузовых автомобилей будут также установлены предельно допу­стимые значения количества твердых частиц.