• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Мета роботи

Лабораторна робота № 6

вимірювання концентрації оксиду вуглЕцю (СО) у відпрацьованих газах автомобільного бензинового двигуна

Вивчення і практичне освоєння вимірювання концентрації оксиду вуглецю (СО) у відпрацьованих газах автомобільного бензинового двигуна за допомогою газоаналізаторної апаратури.

6.2 Загальні відомості

У ДВЗ джерелом шкідливих речовин є відпрацьовані і картерні гази, а також паливо. Вони утворюють понад 200 токсичних речовин (токсичними називають речовини, що шкідливо впливають на живі організми). Багато з них не впливають на людину та навколишнє середовище, оскільки вони утворюються у невеликих кількостях.

Усереднені дані про склад токсичних домішок у відпрацьованих газах технічно-справних бензинових двигунів наведені у таблиці 6.1.

Таблиця 6.1 - Усереднені дані про склад токсичних домішок у відпрацьованих газах технічно-справних бензинових двигунів.

Аналіз даних таблиці 6.1 свідчить про те, що найбільшу частку шкідливих домішок у відпрацьованих газах, токсичну дію яких треба ураховувати, мають: оксид вуглецю СО, оксиди азоту NO_х, вуглеводні сполуки C_nH_m, де n і m - середній вміст атомів вуглецю і водню в молекулі палива відповідно.

Найбільша концентрація шкідливих домішок у відпрацьованих газах, таких, як СО, NO_х, C_nH_m і т.п. утворюється при роботі двигуна на обертах холостого ходу, на перехідних режимах і форсованих режимах на збагачених сумішах.

Таким чином контроль за токсичністю відпрацьованих газів необхідно проводити саме на цих режимах.

Зменшити величину шкідливих викидів в атмосферу можна встановленням спеціальних пристроїв у вигляді фільтрів, нейтралізації токсичних речовин у відпрацьованих газах на виході в термічних, каталітичних чи адсорбційних нейтралізаторах і т.п.

Другою мірою може бути: підігрівання впускного тракту, оптимізація конструкції камери згоряння, рециркуляція відпрацьованих газів на випуску, застосування електронних систем вприскування палива і керування двигунами, застосування принципово нових вирішень – перехід на малотоксичні газові, водневі палива.

Але всі перераховані вище міри потребують значних витрат.

Радикальною мірою може служити контроль за станом системи живлення і запалювання двигуна, його якісним регулюванням і усуненням несправностей, які виникають в процесі експлуатації. Діагностування шкідливих домішок у відпрацьованих газах з метою зниження їх концентрації регламентується рядом нормативних документів.

В Україні наказом № 14 від 31.01.04р. Держспоживстандартом затверджено ДСТУ 4277:2004 “Норми і методи вимірювань вмісту оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів з двигунами, що працюють на бензині або газовому паливі”.

Вимоги цього стандарту щодо екологічних показників автомобілів, двигуни яких працюють на бензині, відповідають вимогам Директиви Європейського Союзу 96/96/ЄС “Про гармонізацію законів країн учасниць щодо випробування автомобілів та їх причепів на придатність до експлуатації”.

Згідно цього стандарту вміст оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів, не обладнаних системами нейтралізації відпрацьованих газів (далі – нейтралізатори), не повинен перевищувати меж, які наведені у табл. 6.2.

Таблиця 6.2 – Гранично допустимий вміст оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів, не обладнаних нейтралізаторами.

^*Для автомобілів, виготовлених до 1 жовтня 1986р., допустимий вміст оксиду вуглецю становить 4,5%.

Примітка. Для автомобілів, які проходять обкатку (пробігом до 3 тис.км.), допустимий вміст вуглеводнів у відпрацьованих газах збільшується на 20% порівняно з даними табл. 6.2.

Вміст оксиду вуглецю і вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів, які працюють на бензині й обладнані нейтралізаторами не повинен перевищувати меж, які наведені у табл. 6.3.

Таблиця 6.3 – Гранично допустимий вміст оксиду вуглецю та вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів, обладнаних нейтралізаторами.

Таким чином, ДСТУ приписує проводити перевірку на вміст шкідливих домішок у відпрацьованих газах оксиду вуглецю (СО) і вуглеводнів (СН) на режимах холостого ходу при двох частотах обертання колінчастого валу: при мінімально можливій і підвищеній. Величини цих частот обертання і відсоткового вмісту шкідливих викидів установлюються заводом-виробником і вони повинні бути вказані в технічних умовах і інструкціях по експлуатації автомобіля, але не перевищувати норм, запропонованих ГОСТ і іншими нормативними документами.

Для визначення вмісту СО використовуються прилади, що визначають кількість теплоти від згоряння СО на каталітично активній платиновій спіралі. До об'єму газу, що відбирається для аналізу, у визначеному співвідношенні подається чисте атмосферне повітря. Гази, що відпрацювали, спалюють, нагріваючи платинову нитку. Підвищення їхньої температури в цей час за певних умов пропорційно вмісту СО у газах, що відпрацювали. До таких приладів відносяться: вітчизняний індикатор моделі І-СО, прилад «Елкон S-100» (Угорщина) і деякі інші газоаналізатори, вбудовані у двигун-тестори. Точність виміру в цих приладах недостатня для кваліфікованих досліджень токсичності газів, що відпрацювали. Їх можна використовувати тільки при регулюванні системи паливоподачі.

У теперешній час найбільш поширені більш точні газоаналізатори, що працюють за принципом інфрачервоного випромінювання. Дія таких газоаналізаторів заснована на принципі виборчого поглинання інфрачервоних променів у визначених областях довжин хвиль (інфрачервоне випромінювання являє собою частину електромагнітного спектра в діапазоні довжин хвиль 2…8 мкм). СО поглинає інфрачервоні промені з довжиною хвиль 4,7 мкм, а СО₂ - 4,3 мкм.

На цьому принципі працюють газоаналізатори «Елкон S-105” (Угорщина), “Інфраліт-1100”, 121 ФА-01.

Принцип роботи газоаналізаторів.

Принцип роботи газоаналізатора “Елкон-S-105” заснований на недісперсійній інфрачервоній адсорбції (рис. 6.1). Це прилад безупинної дії, який дозволяє контролювати утримання СО в газах, що відпрацювали, у дорожніх умовах. Діапазон виміру складає 0…8%, похибка - менше 0,5%. Прилад настроєний на діапазон адсорбції СО довжиною хвилі 4,66 мкм. По точності, надійності роботи і габаритним розмірам він відповідає міжнародним вимогам.

В умовах автотранспортних підприємств токсичність газів, що відпрацювали, перевіряють також переносним приладом “Інфраліт-1100” (рис. 6.2).

Газоаналізатор “Інфраліт-1100” працює на принципі поглинання різними газовими компонентами інфрачервоних випромінювань із визначеною довжиною хвилі. Принцип роботи газоаналізатора наступний. Два джерела (6) інфрачервоного випромінювання через параболічні лінзи й обтюратор (7) створюють пучок, що направляється в робочу камеру (5) і камеру порівняння (8), що заповнена повітрям, не поглинаючим інфрачервоне випромінювання. У робочій камері газ проходить під дією мембранного насоса (4) і поглинає з загального спектра інфрачервоне випромінювання з довжинами хвиль 4,7 мкм. У приймач випромінювання (9) надходить два потоки різної інтенсивності. Чутлива мембрана приймача, що розділяє його камери, випробує різницю тиску двох потоків випромінювань, прогинаючись у бік меншого тиску. Переміщення мембрани сприймається підсилювачем і далі передається в стрілочний (індикаторний) і записуючий прилади.

1 - стрілочний прилад; 2 - повітряний фільтр; 3 - ручка потенціометра занулення приладу; 4 - перемикач напруги живлення 6 або 12В; 5 -запобіжник; 6 - трубка підведення газів від випускної труби глушителя; 7 - зонд; 8 - газовий фільтр; 9 - акумуляторна батарея

Рисунок 6.1 - Газоаналізатор «Елкон- S-105”

1 - газоодбірний зонд; 2 - відділювач конденсату; 3 - фільтр; 4 мембранний насос; 5 - робоча камера; 6 - джерело інфрачервоного випромінювання; 7 - обтюратор з електродвигуном; 8 - камера порівняння; 9 - приймач випромінювання; 10 - підсилювач; 11, 12 - відповідно стрілочний і реєструючий прилади

Рисунок 6.2 - Газоаналізатор “Інфраліт-1100”

1 - кнопка вмикання живлення; 2 - кнопка вмикання насоса газоаналізатора; 3 - кнопка перемикання діапазонів виміру; 4 - ручка точної установки нуля; 5 - патенціометр грубого настроювання нуля; 6 - індикаторна лампочка вмикання мережі; 7 - показуючий прилад

Рисунок 6.3 - Передня панель газоаналізатора 121 ФА-01

1 - вхідний і вихідний штуцери, запобіжники, клеми для підключення джерела живлення постійного струму 12В; 2 - роз’єм підключення зовнішнього вимірювального приладу; 3 - клема заземлення; 4 - кронштейн кріплення фільтра; 5 - кабель живлення від мережі перемінного струму 220В; 6 - кнопка перемикання роду живлення, яка при живленні від мережі 220В повинна бути віджата.

Рисунок 6.4 - Задня панель газоаналізатора 121 ФА-01

Газ із випускної труби автомобіля (або іншого джерела) засмоктується в газозабірник, де попередньо охолоджується (температура газів, що відпрацювали, на виході може досягати 200^оС) і надходить у фільтр. Газ засмоктується за допомогою діафрагменного насоса, встановленого в прилад. У результаті охолодження газу в забірнику утворюється конденсат, що разом із газом надходить у фільтр. Фільтр газоаналізатора складається з фільтра грубого і тонкого очищення і відстійника, де газ ще більше охолоджується з утворенням додаткового конденсату. Весь конденсат накопичується у відстійнику і періодично повинен вилучатися з нього. Далі, відпрацьовані гази, через фільтр грубого очищення, у якому затримуються частки сажі й інші великі компоненти, у тому числі і залишки конденсату, надходять у фільтр тонкого очищення, де затримуються більш м'які фракції.

Після очищення суміш газів, що містить СО, надходить у вимірювальний перетворювач, де концентрація аналізованого компонента перетворюється в електричний сигнал, який обробляється в електронному блоці вторинного опрацювання інформації (ВОІ) і надходить на прилад (7) (рис. 6.3).

У відпрацьованих газах міститься також багато різних вуглеводнів СН. Контроль утримання СН здійснюють за допомогою недисперсних інфрачервоних випромінювань. Кількість СН перераховують на легкий вуглеводень - n-гексан. Це найбільш простий спосіб. Він надійний у роботі і має достатній ступінь точності для практичних цілей.

Є прилади, в одному з яких змонтовані пристрої для визначення СО і СН. До таких приладів можна віднести японські газоаналізатори «Рікен» Р1-503А, UREX-201 і ін.

Газоаналізатор «Рікен» Р1-503А обладнаний двома шкалами. Шкала СО нижнього діапазону відповідає 0…2% вмісту СО у відпрацьованих газах, а високого 0…10%. Вуглеводні оцінюють по трьох шкалах: низький діапазон 0…500 млн^-1, середній 0…2000 млн^-1 і високий 0…5000 млн^-1.

Робота газоаналізатора UREX-201 заснована на інфрачервоному випромінюванні. Прилад має стрілочну індикацію з великогабаритною шкалою. Діапазон виміру СН - 0…800 ррм (низький діапазон) і 0…2000 ррм (високий діапазон); СО - 0…5%( низький діапазон) і 0…10% (високий діапазон).

6.3 Обладнання і прилади

- діагностичний стенд двигун-тестер “Палтест-JT-251”;

- газоаналізатори “Елкон-S-105”, 121 ФА-01,“Інфраліт-1100”;

- двигун ВАЗ-2101;

- плакати по конструкції і технічному обслуговуванню карбюраторних двигунів.

Читайте також:

1. II. Вимоги безпеки перед початком роботи
2. II. Вимоги безпеки праці перед початком роботи
3. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
4. III. Вимоги безпеки під час виконання роботи
5. Internet. - це мережа з комутацією пакетів, і її можна порівняти з організацією роботи звичайної пошти.
6. IV. Вимоги безпеки під час роботи на навчально-дослідній ділянці
7. VII. Прибирання робочих місць учнями (по завершенню роботи) і приміщення майстерні черговими.
8. Аконність залишення засуджених у слідчому ізоляторі для роботи з господарського обслуговування.
9. Актуальність проблеми професійної етики соціальної роботи
10. Алгоритм роботи прозорого моста
11. Аналіз відносних показників прибутковості (рентабельності) роботи банку
12. Аналіз предметної сфери соціальної роботи

Переглядів: 856