95. Анализаторы отработавших газов бензиновых и газобензиновых двигателей.

Для определения содержания в ОГ оксидов азота, оксида углерода и углеводородов выпускаются газоанализаторы основанные на прямом по­глощении инфракрасного излучения пробой исследуемого газа. Трубка пробозаборника газоанализатора устанавливается в выхлопную трубу автомобиля с прогретым двигателем. Отра­ботавшие газы просасываются через фильтры и поступают в ра­бочую кювету оптического блока.

Для непрерывного измерения концентрации СО, С0₂, NO_x в отработавших газах выпускаются газоаналитические сис­темы.

Разработано несколько методов определения дымности ОГ, которые основаны на степени поглощения светового потока стол­бом газа заданной длины либо фильтрации определенного объема ОГ с последующим определением степени отражения света поверхностью фильтра, покрытого сажей.

96. Принцип действия газоанализатора (на основе инфракрасного излучения, химические датчики многокомпонентных газоанализаторов).

Физический смысл процесса на основе инфракрасного излучения заключается в том, что эти газы погло­щают инфракрасные лучи с определенной длиной волны. Отработавшие газы с помощью мембранного насоса 5 через газозаборный зонд 1 поступают в отделитель конденсата 2, где оседает вода. Затем в фильтрах 3 и 4 происхо­дит очистка отработавших газов от твердых примесей, после чего газы поступают в изме­рительную камеру 13. Сравнительная камера 9 заполнена инертным газом и закрыта. Ис­точником инфракрасного излучения являются нихромные нагреватели, которые нагрева­ются до температуры около 700 °С. Отражаясь от параболических зеркал, поток инфра­красного излучения, периодически прерываемый обтюратором, приводимым во вращение от синхронного электродвигателя 7, проходит через рабочую и сравнительную камеры. Обтюратор необходим для обеспечения ритмичного прерывания инфракрасного излуче­ния рабочей и сравнительной камер. В рабочей камере происходит поглощение инфра­красного излучения определенного компонента отработавших газов в зависимости от его концентрации. В сравнительной же камере этого не происходит, и возникает разница тем­ператур и давлений в обеих камерах. Вследствие этого изменяется емкость мембранного конденсатора 12, расположенного между камерами лучеприемника. Сигнал с конденсато­ра подается на усилитель 11 и далее на регистрирующий прибор.

В современных многокомпонентных газоанализаторах кроме измерения содержания оксида и диоксида углерода, углеводородов может определяться содержание кислорода O₂ и оксидов азота NO, а также коэффициент избытка воздуха α. Однако молекулы газа с одинаковым количеством атомов не вызывают абсорбцию в инфракрасном диапазоне спектра, поэтому для их измерения метод инфракрасного излучения неприемлем.

Концентрация кислорода определяется электрохимическим методом. Определение содержания кислорода и NO_x в газоанализаторах осуществляется химическим датчиком, посылающим электрическим сигнал, который пропорционален содержанию измеряемых компонентов. В датчике кислорода содержатся измерительный и сравнительный электро­ды, находящиеся в электролите и отделенные от анализируемого газа полимерной мем­браной. На измерительном электроде кислород, продиффундировавший через мембрану, электрохимически восстанавливается, и во внешней цепи возникает электрический ток, сила которого пропорциональна парциальному давлению кислорода в газе над мембра­ной.