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页返回目录第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。返回目录第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，迅速地操作油门执行器，使喷油泵在最短时间内供给最大油量。在发动机达到调速器允许的最大转速前，保持此位置。一旦达到最大转速，立即松开油门执行器，使发动机恢复至怠速。同时测量这一过程中排放污染物的含量。根据使用检测仪器的不同可分为：自由加速滤纸烟度法和自由加速不透光烟度法。2012年3月山东威海第40页3.2检测方法流程2012年3月山东威海第41页3.3检测设备原理不透光烟度计是一种分流式烟度计，它是以光吸收的物理作用为工作原理。如图所示，从柴油机排气管通过采样管采集部分气体，使其从入口进入检测室，流经检测室的排烟气流吸收和散射了从光源发出的平行光束，使检测器接收到的光强信号随排气烟度变化，经过电路系统的转换，输出排烟的不透光度N和光吸收系数k。2012年3月山东威海第42页3.3检测设备原理2012年3月山东威海第43页序号名称1发射器2接收器3室温传感器4加热元件5气温传感器6气体入口7检测室8排气扇3.3检测设备原理其中：I—入射光光强，cd；I0—出射光光强，cd；N—不透光度，%；L—光路长度，m；k—光吸收系数，m-1不透光度N与光路长度有关，国际上通常采用0.43m。不允许修正N值。光吸收系数ｋ是不透光值的基本单位，与光路长度无关，它可根据气体温度和压力进行修正。2012年3月山东威海第44页3.4检测设备介绍2012年3月山东威海第45页3.4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，可打印测量数据(包含车牌和日期时间)，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）测量准确：仪器的准确度为±2%，精度为0.1%，符合国标要求。采用标准滤光片校正，保正了测量的准确性。在自由加速测量方式下，可以计算连续采样的平均值与偏差值，有效减少误差。4）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，可保存300组测量数据。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46页3.4检测设备介绍2012年3月山东威海第47页3.5检测设备保养与维护2012年3月山东威海第48页序号检查项目判断准则保养周期改进措施日周1风帘风机转动顺畅，无异响

Ÿ目视检查，若有异物，清除Ÿ转动不畅或有轴承异响，请与销售商联系2透光率校正测量结果与标准滤光片标称值的误差应在要求内

Ÿ详见说明书“仪器标定”一节3取样软管不得有裂缝不得有堵塞

Ÿ每天工作结束时，用清洁空气清洗约30分钟Ÿ进行吸附测试4探头Ÿ不得有泄漏现象Ÿ不得有堵塞Ÿ不得有裂缝

Ÿ检查泄漏Ÿ目视检查，清洁探头Ÿ若有裂缝，更换3.5检测设备保养与维护接上表2012年3月山东威海第49页序号检查项目判断准则保养周期改进措施日周5平台透镜不应被弄脏

目视检查，若脏，用镜头布清洁，使用前调零6检测室不应被弄脏

目视检查，若脏，用试管刷清洁*带“

”标记的检查，为一般检查。*带“

”标记的检查，在仪器完成预热后至少15分钟，再进行。3.6常见故障排除

2012年3月山东威海第50页故障现象可能原因解决方法示值不归零，不准确气室有污渍；清洗气室，校正零点，晶振复位。信号处理板在平台上指示灯不亮信号处理板接触不良；检查信号处理板；不能通讯；有时通讯不上；CPU工作不正常；通讯芯片MAX232坏检测CPU外围元件是否正常；更换通讯芯片MAX232；测量平台数据；风扇不转，自动触发状态时，不停触发，按任何键无反应；

轴承三线微风扇坏更换轴承三线微风扇；气温显示不正常,平台线性超差气温传感器不正常；光源检测器接触不良；更换气温传感器；检查光源检测器，光学平台；仪器管温上不去；管温时有时无，有时显示-2，-8温度传感器与主机连接线接触不良；分析箱内插件接触不良；热敏电阻坏；检查温度传感器与主机连接线，检查分析箱内插件，并加上热熔胶；更换热敏电阻；