机动车环保检测介绍.

机动车排放检测培训教程佛山分析仪有限公司麻照明2012年3月2012年3月12012年3月机动车排放检测培训教程目录1.综述2.怠速、双怠速检测方法3.滤纸式、不透光式自由加速检测方法4.工况法简介5.尾气分析仪在汽修行业的作用2012年3月山东威海第2页2012年3月山东威海第3页第1章综述1.1排放检测背景与意义2012年3月山东威海第4页图1.11980-2009全国汽车保有量发展趋势1.1排放检测背景与意义2012年3月山东威海第5页图1.2按排放标准汽车保有量结构1.1排放检测背景与意义2012年3月山东威海第6页图1.31980-2009年机动车排放污染物增长趋势1.2新产车的排放标准及发展趋势GB18352.3-2005《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ阶段)》GB17691-2005《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ阶段)》GB14762-2008《重型车用汽油发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ,Ⅳ阶段)》GB14622-2007《摩托车污染物排放限值及测量方法(工况法，中国第Ⅲ阶段)》GB18176-2007《轻便摩托车污染物排放限值及测量方法(工况法，中国第Ⅲ阶段)》GB19756-2005《三轮汽车和低速货车用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国I、II阶段)》2012年3月山东威海第7页1.2新产车的排放标准及发展趋势随着国三国四排放标准的陆续实施，新的排放控制技术得到了广泛的应用，单车有害气体排放大幅降低。发展趋势：新能源汽车是发展的方向，目前，电动汽车（纯电动、混合动力驱动、燃料电池驱动）在已开发出样车，一些车型已小批量生产，先进的锂离子电池在国内也有多家研发生产。2012年3月山东威海第8页1.3在用车国内检测方法现状2012年3月山东威海第9页图1.4在用机动车检测发展趋势1.3在用车国内检测方法现状2012年3月山东威海第10页表1.1我国在用机动车排放标准体系框架表1.4排放检测设备简述2012年3月山东威海第11页发动机类型点燃式压燃式检测方法名称双怠速稳态简易瞬态自由加速加载减速滤纸式不透光式测功机——FCDM-100FCDM-100————FCDM-100尾气分析仪FGA-4100FASM-5000FAMS-100FASM-5000FAMS-100FAMS-100FBY-200FBY-201FTY-100FTY-1001.4排放检测设备简述2012年3月山东威海第12页第2章怠速、双怠速检测方法2012年3月山东威海第13页注：2011年10月1日开始实施国标GB14621-2011《摩托车和轻便摩托车排气污染物排放限制及测量方法（双怠速法）》代替GB14621-2002《摩托车和轻便摩托车排气污染物排放限值及测量方法（怠速法）》，GB14621-2011规定：对于2010年7月1日起生产的两轮摩托车和两轮轻便摩托车、2011年7月1日起生产的三轮摩托车和三轮轻便摩托车实行双怠速检测！2012年3月山东威海第14页2.1检测方法定义怠速•1.离合器处于结合位置•2.变速器处于空挡位置•3.采用化油器供油系统的车辆，阻风门应处于全开位置•4.油门踏板处于完全松开位置高怠速•满足怠速中的1-3•用油门踏板将发动机转速稳定控制在50％额定转速或制造厂技术文件中规定的高怠速转速时的工况2012年3月山东威海第15页点燃式发动机汽车怠速、高怠速检测定义2.1检测方法定义•发动机无负载最低稳定运转状态，即发动机正常运转，变速器处于空挡，油门控制器处于最小位置，阻风门全开，发动机转速符合制造厂技术文件的规定怠速•满足上述条件（油门控制器位置除外，对自动变速器的车辆，驱动轮应处于自由状态），通过调整油门控制器，将发动机转速稳定控制在制造厂技术文件的规定高怠速2012年3月山东威海第16页摩托车怠速、高怠速检测定义2.2检测方法流程2012年3月山东威海第17页2.3检测设备原理排气分析仪采用红外不分光红外法原理对汽车排气中的HC、CO、CO2进行分析，采用电化学电池原理对汽车排气中的O2、NOx进行分析。2012年3月山东威海第18页2.3.1HC、CO、CO2检测原理所谓不分光红外法（NDIR），即是利用某些待测气体对红外光波有特定的吸收峰，从而将其从混合气体中区分的方法。不分光红外法作为一种快速、准确的气体分析技术，在连续污染物监测系统（CEMS）及机动车尾气检测应用中十分普遍。2012年3月山东威海第19页2.3.1HC、CO、CO2检测原理非对称双原子和多原子分子气体（如HC、CO和CO2等）在特定波长范围内吸收红外光线能量，其吸收量与该气体分子的浓度成正比。如图2.1所示，CO、CO2、HC等气体分别对4.6μm、4.2μm、3.3～3.5μm的红外光有特定的吸收峰，这些特征提供了一个强大的工具去同时测量有红外吸收作用的多种气体的浓度。2012年3月山东威海第20页2.3.1HC、CO、CO2检测原理2012年3月山东威海第21页图2.1吸收率和红外波长关系图2.3.1HC、CO、CO2检测原理气体分子对特定波长红外光的吸收，遵循朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律：ΔI=I0-I=I0(1-e-KCS)其中：K为气体吸收常数2012年3月山东威海第22页I0为入射红外光能量I为出射红外光能量S为测量气室长度C为气体浓度2.3.1HC、CO、CO2检测原理2012年3月山东威海第23页图2.2Lambert-Beer定律示意图2.3.1HC、CO、CO2检测原理因此当测量气室长度一定时，被测气体吸收的红外光能量ΔI与被测气体浓度C成对应关系。对于多种混合气体，为了分析特定组分，应该在传感器或红外光源前安装一个适合分析气体吸收波长的窄带滤光片，使传感器的信号变化只反映被测气体浓度变化。2012年3月山东威海第24页2.3.1HC、CO、CO2检测原理以佛分公司的FGA-4100为例，其红外平台采用可以选择特定光波的滤光片，将红外光源安装在气室的一端，另外一端安装有特定滤光片的检测器；如气室内有样气，则其将吸收通过该样气对应的滤光片的红外光，通过光电检测器测试其信号变化，经过处理可得到样气浓度，平台的结构如图2.3。2012年3月山东威海第25页2.3.1HC、CO、CO2检测原理2012年3月山东威海第26页图2.3光学平台结构示意图（不分光红外法）2.3.2O2、NOx电化学检测原理氧电化学传感器简单来说是一个密封容器（金属的或塑料的容器），它里面包含有两个电极：阴极是涂有活性催化剂的一片PTFE（聚四氟乙烯），阳极是一个铅块。这个密封容器只在顶部有一个毛细微孔，允许氧气通过进入工作电极。两个电极通过集电器被连接到传感器表面突出的两个引脚，而传感器通过这两个触角被连接到所应用的设备上。传感器内充满电解质溶液，使不同种离子得以在电极之间交换，详见图2.4。2012年3月山东威海第27页2.3.2O2、NOx电化学检测原理2012年3月山东威海第28页图2.4氧传感器示意图2.3.2O2、NOx电化学检测原理进入传感器的氧气的流速取决于传感器顶部的毛细微孔的大小。当氧气到达工作电极时，它立刻被还原释放出氢氧根离子：O2+2H2O+4e-=4OH-这些氢氧根离子通过电解质到达阳极（铅），与铅发生氧化反应，生成对应的金属氧化物：2Pb+4OH-=2PbO+2H2O+4e-上述两个反应发生生成电流，电流大小相应地取决于氧气反应速度（法拉第定律），可外接一只已知电阻来测量产生的电势差，这样就可以准确测量出氧气的浓度。2012年3月山东威海第29页2.3.2O2、NOx电化学检测原理电化学反应中，铅极参与到氧化反应中，使得这些传感器具有一定的使用期限，一旦所有可利用的铅完全被氧化，传感器将停止运作。通常氧气传感器的使用寿命为1-2年，但也可以通过增加阳极铅的含量或限制接触阳极的氧气量来延长传感器的使用寿命，建议每隔一年更换一次氧传感器。NOx传感器的工作原理基本也与氧传感器类似，不再叙述。2012年3月山东威海第30页2.4检测设备介绍前视图:2012年3月山东威海第31页2.4检测设备介绍后视图:2012年3月山东威海第32页2.4检测设备介绍测量数据:FGA-4100（2G）为：HC、CO、油温。（可选配：转速）FGA-4100（4G）为：HC、CO、CO2、O2、油温、转速。FGA-4100（5G）为：HC、CO、CO2、O2、NO、油温、转速。2012年3月山东威海第33页2.4检测设备介绍设备特点：1）使用方便：采用大屏幕液晶显示屏，实时时钟显示,全中文提示操作。2）结构简单：没有复杂的机械结构，调试与校正方便，而且减少了机械故障率。3）通讯方便：设连接上位机或打印机的通信接口，测量完毕后可即时打印结果，方便地与上位机交换数据，组成检测线系统。2012年3月山东威海第34页2.4检测设备介绍2012年3月山东威海第35页2.5检测设备保养与维护(1)日常使用仪器时要勤于检查和更换过滤器元件。如果不及时更换过滤元件，除了会影响测量精度外，更严重的还会对仪器造成损坏，结果往往得不偿失。(2)保持排水通道的畅通。如果经过水分离器分离出的水不能及时排出仪器，那么当积水达到一定程度后就会进入气室，从而造成仪器出现故障。这里主要是经常检查水过滤器和排水泵，保证其工作状态正常。(3)日常测量完毕，请用干燥的压缩空气吹洗探头、取样管，以免脏物堵塞气路及取样管HC吸附过高。测量完毕，请放好探头和取样管，勿将其扔在地上，以免脏物和水被吸入气室。勿将取样管经常置于太阳曝晒下，以免取样管老化。取样管两端因经常拉动，容易断裂，造成气路泄漏，平时注意检查。(4)测量完毕后，不要马上关泵或关机，建议至少继续开泵抽入新鲜空气5分钟，以清洗气路，减少HC残留和水汽残留。2012年3月山东威海第36页2.6常见故障排除2012年3月山东威海第37页现象可能的原因解决方法打开电源开关后，显示屏全不亮，仪器无任何反应。1.电源插头接触不良。2.保险丝烧断。3.开关电源起保护作用。1.检查开关检查电源插头。2.更换保险丝。3.检查电源输出是否短路。HC、CO、CO2数值波动大。气体分析平台有问题。送回制造厂维修。取样流量低，反应慢。气路堵塞符号出现。1.取样管或探头堵塞。2.过滤器堵塞。1.检查取样软管及探头。2.更换过滤元件。氧气显示大幅度摆动。1.氧传感器接头接触不良。2.氧传感器失效。1.检查接头。2.更换氧传感器。测量结果偏低1.取样系统管路泄漏或探头插入深度太浅。2.校准不正确。1.检查并排除泄漏。2.重新校准。2012年3月山东威海第38页接上表现象可能的原因解决方法打开电源开关后，显示屏全不亮，仪器无任何反应。1.电源插头接触不良。2.保险丝烧断。3.开关电源起保护作用。1.检查开关检查电源插头。2.更换保险丝。3.检查电源输出是否短路。HC显示值不稳，HC显示值不能回零，HC漂移。过滤器及管路系统被污染1.更换前置过滤器、粉尘过滤器元件。2.清洗或更换被污染的管3.用压缩空气反吹取样管4.清洗气室。测量时，连续执行多次强制排水1.汽车排气管内有积水。2.接近开关检测头附着水份。3.接近开关灵敏度过高。4.接近开关损坏。1.调整取样管的放置位置。2.擦去接近开关前端的水份。3.调节接近开关的灵敏度。4.更换接近开关并调节灵敏度，如无接近开关更换可打开仪器外盖拔去驱动板上J14插也可暂正常测量（请尽快更换接近开关）。除水器内积水水位升高至除水器内金属滤网的高度，仍不排水1.接近开关灵敏度过低。2.排水管路堵塞。3.接近开关损坏。1.调节接近开关的灵敏度。2.检测排水管路路。3.更换接近开关并调节灵敏度。第3章滤纸式、不透光式自由加速检测方法2012年3月山东威海第39页3.1检测方法定义自由加速法的测量过程为：在发动机怠速下，迅速地操作油门