汽车检测与诊断技术介绍.pptx

汽车检测与诊疗技术InspectionandDiagnosisofAutomobile王海林王海林Dr./AP.WangHailinDr./AP.WangHailin华南农业大学车辆工程系华南农业大学车辆工程系VehicleEngineeringFacultyVehicleEngineeringFaculty，SCAUSCAU汽车检测与诊疗技术汽车检测与诊疗技术 AUTOSCAU Dr./AP.Wang Hailin汽车检测与诊断技术介绍第1页第二节排气污染物测定当前，大气污染已不但仅是在几个工业化国家中，他已逐当前，大气污染已不但仅是在几个工业化国家中，他已逐步发展成为世界性问题，尤其是在一些大中城市。伴随汽步发展成为世界性问题，尤其是在一些大中城市。伴随汽车保有量增加，汽车排气污染物造成环境污染情况将日趋车保有量增加，汽车排气污染物造成环境污染情况将日趋严重。所以对汽车排气污染物监控预防治，已处于刻不容严重。所以对汽车排气污染物监控预防治，已处于刻不容缓地步。要搞好汽车排气污染物监控与防治，首先必须做缓地步。要搞好汽车排气污染物监控与防治，首先必须做好防治工作。用废气分析仪和烟度计测定排气污染物浓度，好防治工作。用废气分析仪和烟度计测定排气污染物浓度，目标是控制排气污染物扩散，使其限定在被允许范围内，目标是控制排气污染物扩散，使其限定在被允许范围内，已到达保护生态环境和自然界生态平衡目标。已到达保护生态环境和自然界生态平衡目标。汽车检测与诊断技术介绍第2页一、废气污染物主要成份一、废气污染物主要成份一、废气污染物主要成份一、废气污染物主要成份汽车排放主要污染物是：一氧化碳（汽车排放主要污染物是：一氧化碳（COCO）、碳氢化合物）、碳氢化合物（HCHC）、氮氧化合物（）、氮氧化合物（NOxNOx）硫化物和微粒物（又碳烟、）硫化物和微粒物（又碳烟、铅氧化物等重金属氧化物和烟灰等组成）。铅氧化物等重金属氧化物和烟灰等组成）。就就COCO来说，假如把汽油发动机来说，假如把汽油发动机COCO排放量看成排放量看成1 1话，则话，则液化气发动机液化气发动机COCO排放量为排放量为1/21/2，而柴油发动机，而柴油发动机COCO排放量排放量为为1/1001/100。能够看出，柴油发动机与其有发动机相比，其。能够看出，柴油发动机与其有发动机相比，其COCO排出量要小得多。而且，柴油发动机排出量要小得多。而且，柴油发动机HCHC排出量也较少，排出量也较少，但但NOxNOx排出量则和汽油机差不多，且会排出令人讨厌黑烟。排出量则和汽油机差不多，且会排出令人讨厌黑烟。汽车有害气体主要从下述路径排入大气：汽车有害气体主要从下述路径排入大气：以以HCHC为主要成份（约占为主要成份（约占HCHC总排量总排量25%25%），并含有），并含有COCO等等其它成份窜气，从曲轴箱排出；其它成份窜气，从曲轴箱排出；在不一样运行工况，从发动机废气排出不一样成份在不一样运行工况，从发动机废气排出不一样成份COCO、HCHC（约占（约占HCHC总排量总排量55%55%）及）及NOxNOx等有害气体；等有害气体；汽油从油箱、化油器浮子室及油泵接头处蒸发，散发出汽油从油箱、化油器浮子室及油泵接头处蒸发，散发出HCHC（约占（约占HCHC总排量总排量20%20%）。）。汽车检测与诊断技术介绍第3页二、废气污染物危害二、废气污染物危害二、废气污染物危害二、废气污染物危害 一氧化碳（一氧化碳（一氧化碳（一氧化碳（COCO）在内然发动机中，在内然发动机中，COCO是空气不足或其它是空气不足或其它原因造成不完全燃烧时，所产生一个无色、无味气体。原因造成不完全燃烧时，所产生一个无色、无味气体。COCO吸入人体后，非常轻易和血液中血红蛋白结合，它亲吸入人体后，非常轻易和血液中血红蛋白结合，它亲和力是氧和力是氧300300倍。所以，肺里血红蛋白不与氧结合而与倍。所以，肺里血红蛋白不与氧结合而与COCO结合，致使人体缺氧，引发头痛、头晕、呕吐等中毒症状，结合，致使人体缺氧，引发头痛、头晕、呕吐等中毒症状，严重是造成死亡。严重是造成死亡。碳氢化合物（碳氢化合物（碳氢化合物（碳氢化合物（HCHC）HCHC是指发动机废气中未燃部分，还包是指发动机废气中未燃部分，还包含供油系中燃料蒸发和滴漏。单独含供油系中燃料蒸发和滴漏。单独HCHC只有在浓度相当高只有在浓度相当高情况下才会对人体产生影响，普通情况下作用不大，但它情况下才会对人体产生影响，普通情况下作用不大，但它却是产生光化学烟雾主要成份。却是产生光化学烟雾主要成份。氮氧化合物（氮氧化合物（氮氧化合物（氮氧化合物（NOxNOx）NOxNOx是发动机大负荷工作时大量产是发动机大负荷工作时大量产生一个褐色有臭味废气。生一个褐色有臭味废气。NOxNOx进入肺泡后能形成亚硝酸和进入肺泡后能形成亚硝酸和硝酸，对肺组织产生猛烈刺激作用。亚硝酸盐则能与人体硝酸，对肺组织产生猛烈刺激作用。亚硝酸盐则能与人体内血红蛋白结合，形成变性血红蛋白，可在一定程度上造内血红蛋白结合，形成变性血红蛋白，可在一定程度上造成组织缺氧。成组织缺氧。NOxNOx与与HCHC受阳光中紫外线照射后发生化学受阳光中紫外线照射后发生化学反应，形成光化学烟雾。反应，形成光化学烟雾。铅化合物铅化合物铅化合物铅化合物当人们吸入含有铅微粒空气时，铅逐步在人体当人们吸入含有铅微粒空气时，铅逐步在人体内积累。当积累量到达一定程度时，铅将妨碍血液中红血内积累。当积累量到达一定程度时，铅将妨碍血液中红血球生长，使心、肺等处发生病变；侵入大脑时则引发头痛，球生长，使心、肺等处发生病变；侵入大脑时则引发头痛，出现一个精神病症状。出现一个精神病症状。汽车检测与诊断技术介绍第4页炭烟炭烟炭烟炭烟炭烟是柴油发动机燃料燃烧不完全产物，其内含有炭烟是柴油发动机燃料燃烧不完全产物，其内含有大量黑色炭颗粒。炭烟能影响道路上能见度，并因含有少大量黑色炭颗粒。炭烟能影响道路上能见度，并因含有少许带有特殊臭味乙醛，往往引发人们恶心和头晕。许带有特殊臭味乙醛，往往引发人们恶心和头晕。硫氧化物硫氧化物硫氧化物硫氧化物 汽车内燃机尾气中硫氧化物主要成份为二氧化汽车内燃机尾气中硫氧化物主要成份为二氧化硫（硫（SO2SO2）。当汽车使用催化净化装置时，就算极少许）。当汽车使用催化净化装置时，就算极少许SO2SO2也会逐步在催化剂表面堆积，造成所谓催化剂中毒，也会逐步在催化剂表面堆积，造成所谓催化剂中毒，不但危害催化剂使用寿命，还危害身体健康，而且不但危害催化剂使用寿命，还危害身体健康，而且SO2SO2还还是造成酸雨主要物质。是造成酸雨主要物质。二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳CO2CO2为无色无毒气为无色无毒气体，对人体无直接危害，体，对人体无直接危害，但大气中但大气中CO2CO2大幅度增加，因其对红外热辐射吸收而形成大幅度增加，因其对红外热辐射吸收而形成温室效应，会使全球气温上升、南北极冰层溶化；海平面温室效应，会使全球气温上升、南北极冰层溶化；海平面上升；大陆腹地沙漠趋势加剧，是人类和动植物赖以生存上升；大陆腹地沙漠趋势加剧，是人类和动植物赖以生存生态环境遭到破坏。生态环境遭到破坏。除以上几个物质外，还有除以上几个物质外，还有臭气臭气臭气臭气。它由各种成份组成，除。它由各种成份组成，除了、有臭味外，主要就是燃料不完全燃烧产物，如甲醛、了、有臭味外，主要就是燃料不完全燃烧产物，如甲醛、丙烯醛等。当汽车停留在街道路口时，产生这些物质较多，丙烯醛等。当汽车停留在街道路口时，产生这些物质较多，它能刺激眼睛粘膜。除了燃烧条件相关外，臭气产生还与它能刺激眼睛粘膜。除了燃烧条件相关外，臭气产生还与燃料组成相关。伴随燃料中芳香烃增加，排气中甲醛略有燃料组成相关。伴随燃料中芳香烃增加，排气中甲醛略有减小，而芳醛少许增加，从而能够适当降低臭气，但却增减小，而芳醛少许增加，从而能够适当降低臭气，但却增加了更轻易产生光化学烟雾芳烃加了更轻易产生光化学烟雾芳烃。汽车检测与诊断技术介绍第5页汽车内燃机排气所造成公害，对汽油机而言，CO、HC和NOX是主要有害成份，而光化学烟雾是由HC和NOX转化而成；对柴油机而言，CO和HC比汽油机少得多，NOX约为汽油机，而炭烟却比汽油机大得多，是主要有害成份。汽车检测与诊断技术介绍第6页基本概念基本概念基本概念基本概念：空燃比空燃比空燃比空燃比(AF)(AF)：是指可燃混合气中空气与燃料质量是指可燃混合气中空气与燃料质量比。理论上，比。理论上，1kg1kg汽油完全燃烧需要空气汽油完全燃烧需要空气14.7kg14.7kg。故对于汽油机而言，空燃比为故对于汽油机而言，空燃比为14.714.7可燃混合气可可燃混合气可成为理论混合气。若可燃混合气空燃比小于成为理论混合气。若可燃混合气空燃比小于14.714.7，则意味着其中汽油含量有余（亦即空气量不足），则意味着其中汽油含量有余（亦即空气量不足），可称之为浓混合气。同理，空燃比大于，可称之为浓混合气。同理，空燃比大于14.714.7可可燃混合气则可称为稀混合气，应该指出，对于不燃混合气则可称为稀混合气，应该指出，对于不一样燃料，其理论空燃比数值是不一样。一样燃料，其理论空燃比数值是不一样。过量空气系数（过量空气系数（过量空气系数（过量空气系数（）：=燃烧燃烧1kg1kg燃料所实际供给燃料所实际供给空气质量完全燃烧空气质量完全燃烧1kg1kg燃料所需理论空气质量燃料所需理论空气质量 由此定义表示式可知：不论使用何种燃料，凡过由此定义表示式可知：不论使用何种燃料，凡过量空气系数量空气系数=1=1可燃混合气即为理论混合气；可燃混合气即为理论混合气；1 1为浓混合气；为浓混合气；1 1则为稀混合气。则为稀混合气。汽车检测与诊断技术介绍第7页三、汽油车怠速排气污染物检测(一一)不分光红外线气体分析仪结构与原理不分光红外线气体分析仪结构与原理测试原理：这种分析仪测量原理是建立在一个气体只能吸收其独特波长红外线(0.8-600m)特征基础上，即是基于大多数非对称分子对红外线波段中一定波长含有吸收功效，而且其吸收程度与被测气体浓度相关。如CO能够吸收4.7m波长红外光线，CH4能吸收2.3m、3.4m、7.6m红外线。汽车检测与诊断技术介绍第8页分析仪结构该分析仪是从汽车排气管内搜集取出汽车尾气，并对气体中所含有CO和HC浓度进行连续测定。它主要由尾气采集部分，尾气分析部分，尾气指示部分和校正装置等组成。汽车检测与诊断技术介绍第9页1尾气采集部分;如图所表示，由探测头、过滤器、导管、水分离器和泵等如图所表示，由探测头、过滤器、导管、水分离器和泵等组成。用探头、导管、泵从排气管采集尾气。排气中粉尘组成。用探头、导管、泵从排气管采集尾气。排气中粉尘和碳粒用过滤器滤除，水分用水分离器分离出去。最终，和碳粒用过滤器滤除，水分用水分离器分离出去。最终，将气体成份输送到分析部分将气体成份输送到分析部分。汽车检测与诊断技术介绍第10页2 2尾气污染物分析部分尾气污染物分析部分 该分析仪是由红外线光源，测量室(测定室、比较室)，回转扇和检测器组成。它由两个红外线光源发出两组分开射线，这些射线被两旋转扇片同相地遮断，从而形成射线脉冲，射线脉冲经滤清室，测量室而进入检测室，测量室由两个腔室组成，一个是比较室，另一个是测定室。比较室中充有不吸收红外线氮气，使射线能顺利经过。测定室中连续填充被测试尾气，尾气中CO含量越高，被吸收红外线就越多。检测室由容积相等左右两个腔室组成，其间用一金属膜片隔开，两室中充有同摩尔数CO而HC因为受到其它共存气体影响，所以使用固体滤光片，仅让含有HC(正已烧)3.5m附近波长抵达检测室内。HC(正己烷)被封入检测器，样品室中HC(正己烷)吸收量也就能被检测器检测出来。汽车检测与诊断技术介绍第11页3浓度指示部分尾气浓度指示部分依据分析尾气浓度指示部分依据分析部分传来电信号，在部分传来电信号，在COCO指指示表上示表上COCO浓度以容积百分浓度以容积百分数数(%)(%)为单位，在为单位，在HCHC指示表指示表上上HCHC浓度以正己烷当量容浓度以正己烷当量容积百万分数积百万分数(10-6(10-6或或ppm)ppm)为为单位直接指示出来。利用零单位直接指示出来。利用零点调整旋钮，标准气体校正点调整旋钮，标准气体校正调整旋钮、量程转换开关，调整旋钮、量程转换开关，使仪表指示零位及指示值量使仪表指示零位及指示值量程得到调整。另外程得到调整。另外,因为流因为流程系统一端设置流量计，因程系统一端设置流量计，因而能够了解到尾气在流经仪而能够了解到尾气在流经仪器测试系统过程中异常情况。器测试系统过程中异常情况。汽车检测与诊断技术介绍第12页4 4校正装置校正装置校正装置是为了维持测定器指示精度、保持准校正装置是为了维持测定器指示精度、保持准确测定值而设置。校正装置有用标准气体进行校确测定值而设置。校正装置有用标准气体进行校准校准装置和对指示值机械校正简易校正装置两准校准装置和对指示值机械校正简易校正装置两种。种。（1 1）标准气体校正装置）标准气体校正装置标准气体校正装置是用标准气从专用注入口直标准气体校正装置是用标准气从专用注入口直接注入分析部分，经过标准气体浓度和仪表指示接注入分析部分，经过标准气体浓度和仪表指示值比较，进行校正。值比较，进行校正。（2 2）简易校正装置）简易校正装置简易校正装置是用遮光板来改变经过分析部分简易校正装置是用遮光板来改变经过分析部分测定室侧红外线数量测定室侧红外线数量,来进行指示针简易校正。来进行指示针简易校正。汽车检测与诊断技术介绍第13页（二）汽油车废气分析仪（二）汽油车废气分析仪(非分散型红外线气非分散型红外线气体分析仪体分析仪)使用方法使用方法汽油车排气测定方法分多工况法、等速工况法和怠速法。怠速法中包含了单怠速法和双怠速法，检测站主要以单怠速法测量汽油车排气污染物，其实怠速法并不能详细反应车辆实际情况，不过因为其操作简单，而且限制条件较少，故在检测站广泛采取。汽车检测与诊断技术介绍第14页1.1.测定前准备工作测定前准备工作 在进行汽车排放污染物检测时必须做好测定前在进行汽车排放污染物检测时必须做好测定前准备工作，包含测量仪器准备和被测车辆准备。准备工作，包含测量仪器准备和被测车辆准备。（1 1）仪器准备）仪器准备仪器使用前，先接通电源，预热仪器使用前，先接通电源，预热30min30min以上。以上。接着从仪器上取出采祥导管进行校正：吸进清接着从仪器上取出采祥导管进行校正：吸进清洁空气，用零点调整旋钮去调整零位，再把测洁空气，用零点调整旋钮去调整零位，再把测定器从属标准气体从标准气体注入口注入，用定器从属标准气体从标准气体注入口注入，用标准气体校正旋钮，使指示值符合校正基准值。标准气体校正旋钮，使指示值符合校正基准值。(注意：当注入标准气体时，应关闭仪器上泵开注意：当注入标准气体时，应关闭仪器上泵开关关)。汽车检测与诊断技术介绍第15页一氧化碳测定器是以标准气体储气瓶里一氧化碳浓度作为校正基准值，一氧化碳测定器是以标准气体储气瓶里一氧化碳浓度作为校正基准值，而碳氢化合物测定器因为在标准气体里采取丙烷而碳氢化合物测定器因为在标准气体里采取丙烷(C3H8)(C3H8)气体，所以须气体，所以须经过下式求出正己烷经过下式求出正己烷(C6H14)(C6H14)换算值来作为校正基准：换算值来作为校正基准：校正基准值校正基准值=标准气体标准气体(丙烷丙烷)浓度浓度 换算系数换算系数(正已烷换算值正已烷换算值)例：换算系数例：换算系数0.5300.530，标准气体丙烷浓度，标准气体丙烷浓度70010-670010-6。校正基准值校正基准值=70010-60.530=37110-6=70010-60.530=37110-6汽车检测与诊断技术介绍第16页简易校正开关对于有校正位置简易校正开关对于有校正位置刻度线仪器，可用标准调整旋刻度线仪器，可用标准调整旋钮把仪表指针调到标准刻度线钮把仪表指针调到标准刻度线位置。对于没有标准刻度线仪位置。对于没有标准刻度线仪器，要在标准气校正后马上进器，要在标准气校正后马上进行简易校正，使仪器指针与标行简易校正，使仪器指针与标准气校正后指示值重合准气校正后指示值重合。汽车检测与诊断技术介绍第17页（2）车辆准备A排气系统不得有泄漏。B应确保取样探头插入排气关深度大于400mm，不然排气管应加接管，但应确保接口不漏气。C发动机应到达要求热状态。D按汽车制造厂使用说明书要求调整法，调至要求怠速和点火正时。汽车检测与诊断技术介绍第18页