Что такое со в выхлопных газах двигателей

Примерный состав выхлопных газов автомобилей

Оксиды азота

1 . 10 — 3 —9 . 10 -3

(10—20) . 10 -6 , г/м 3

Выбросы оксида углерода и углеводородов у карбюраторных двигателей существенно выше, чем у дизельных двигателей.

8.2. Снижение выбросов двигателей внутреннего сгорания

Повышение экологических показателей автомобиля возможно за счет проведения комплекса мероприятий по совершенствованию его конструкции и режима эксплуатации. К улучшению экологических показателей автомобиля приводят: повышение его экономичности; замена бензиновых ДВС на дизельные; перевод ДВС на использование альтернативных топлив (сжатый или сжиженный газ, этанол, метанол, водород и др.); применение нейтрализаторов отработавших газов ДВС; совершенствование режима работы ДВС и технического обслуживания автомобиля.

Известны и применяются ряд методов снижения токсичности выхлопных газов. Среди них работа автомобиля в условиях, когда двигатель выделяет наименьшее количество токсичных веществ (уменьшение торможения, равномерное движение с определенной скоростью и т. д.); применение специальных присадок к топливу, увеличивающих полноту его сгорания и уменьшающих выброс СО (спирты, другие соединения); пламенное дожигание некоторых вредных компонентов.

В карбюраторных двигателях соотношение между воздухом и топливом влияет на содержание углеводородов и оксида углерода в выхлопе. Так, например, выбросы увеличиваются при увеличении обогащения смеси. Содержание СО увеличивается из-за неполного сгорания, вызванного недостатком кислорода в смеси. Увеличение содержания углеводородов проистекает в первую очередь из-за увеличения адсорбции топлива и усиления механизма неполного сгорания топлива. Бедные смеси создают более низкие концентрации С n Н m и СО в выбросе в результате их более полного сгорания.

В дизельных двигателях мощность изменяется при изменении количества впрыскиваемого топлива. В результате изменяется распределение струи топлива, количество топлива, ударяющегося о стенку, давление в цилиндре, температура, а также продолжительность впрыскивания.

Специалисты считают, что для заметного снижения вредных выбросов необходимо сократить потребление бензина с 8 литров (на 100 км пробега – до 2…3 л. Это требует совершенствование устройства двигателя и качества топлива; перехода на неэтилизированный бензин; применения каталитического дожига для уменьшения выброса СО; внедрения электрон-

ной системы управления процессов горения топлива; и другие меры, в частности применения глушителей шума в системе выхлопа.

Повышение топливной экономичности автомобиля достигается главным образом за счет совершенствования процесса сгорания в ДВС: послойное сжигание топлива; форкамерно-факельное сжигание; применение подогрева и испарения топлива во впускном тракте; использование электронного зажигания. Дополнительными резервами повышения экономичности автомобиля являются:

— снижение массы автомобиля за счет усовершенствования его конструкции и применения неметаллических и высокопрочных материалов;

— улучшение аэродинамических показателей кузова (последние модели легковых автомобилей обладают, как правило, на 30…40 % меньшим коэффициентом лобового сопротивления);

— снижения сопротивления воздушных фильтров и глушителей, отключения вспомогательных агрегатов, например вентилятора и т. п.;

— снижения массы перевозимого топлива (неполное заполнение баков) и массы инструментов.

Современные модели легковых автомобилей существенно отличаются по топливной экономичности от предшествующих моделей.

Перспективные марки легковых автомобилей будут обладать расходом бензина 3,5 л/100 км и менее. Повышение экономичности автобусов и грузовых автомобилей достигается прежде всего применением дизельных ДВС. Они обладают экологическими преимуществами по сравнению с бензиновыми ДВС, поскольку имеют меньший на 25…30 % удельный расход топлива; кроме того, состав отработавших газов у дизельного ДВС менее токсичен (см. табл. 8.1).

Экологическими преимуществами по сравнению с бензиновыми ДВС обладают двигатели, работающие на альтернативных топливах. Общее представление о снижении токсичности ДВС при переходе на альтернативное топливо можно получить из данных, приведенных в табл. 8.2.

Таблица 8.2 Токсичность выбросов ДВС на различных топливах

Бензин

Многие ученые видят частичное решение экологической проблемы в переводе автомобилей на газообразное топливо. Так, содержание окиси уг-

лерода в выхлопах газомобилей меньше на 25…40 %; окиси азота на 25…30 %; сажи на 40…50 %. При использовании в автомобильных двигателях сжиженного или сжатого газа выхлопные газы почти не содержат оксида углерода. Решением проблемы явилось бы широкое применение электромобиля. Выпускаемые электромобили имеют ограниченный радиус действия из-за ограниченной емкости и большой массы батарей. Сейчас ведутся широкие исследования в этой области. Некоторые положительные результаты уже достигнуты. Снижение токсичности выбросов может быть достигнуто уменьшением содержания соединений свинца в бензине без ухудшения его энергетических качеств.

Перевод на газовое топливо не предусматривает значительных изменений в конструкции ДВС, однако сдерживается отсутствием станций заправки и необходимого количества автомобилей, переоборудованных для работы на газе. Кроме того, автомобиль, переоборудованный для работы на газовом топливе, теряет грузоподъемность из-за наличия баллонов и запас хода приблизительно в 2 раза (200 км против 400…500 км у бензинового автомобиля). Эти недостатки частично устранимы при переводе автомобиля на сжиженный природный газ.

Применение метанола и этанола требует изменений конструкции ДВС, так как спирты более химически активны к резинам, полимерам, медным сплавам. В конструкцию ДВС необходимо вводить дополнительный подогреватель для запуска двигателя в холодный период года (при t -25 °С); необходима перерегулировка карбюратора, так как изменяется стехиометрическое отношение расхода воздуха к расходу топлива. У бензиновых ДВС оно равно 14,7; у двигателей на метаноле — 6,45, а на этаноле — 9. За рубежом (Бразилия) применяют смеси бензина и этанола в пропорции 12:10, что позволяет использовать бензиновые ДВС с незначительными изменениями их конструкции, несколько повышая при этом экологические показатели двигателя.

Несмотря на то, что выбросы токсичных веществ (С n Н m и СО) из картера и топливной системы двигателя по крайней мере на порядок ниже выбросов выхлопных газов, в настоящее время разрабатываются методы сжигания картерных газов ДВС. Известна замкнутая схема нейтрализации картерных газов с подачей их во впускной трубопровод двигателя с последующим дожиганием. Замкнутая система вентиляции картера с возвращением картерных газов до карбюратора уменьшает выделение в атмосферу углеводородов на 10…30 %, оксидов азота на 5…25 %, но при этом увеличивается выброс оксида углерода на 10…35 %. При возвращении картерных газов после карбюратора снижается выброс C n H m на 10…40 %, СО на 10…25 %, но возрастает выброс NO x на 10…40 %.

Для предотвращения выбросов паров бензина из топливной системы, основная часть которых поступает в атмосферу, когда двигатель не работает, на автомобилях устанавливают систему обезвреживания испарений топлива из карбюратора и топливного бака, состоящую из трех основных узлов (рис. 8.1): герметичного топливного бака 1 со специальной емкостью 2 для компенсации теплового расширения топлива; крышки 3 топливно-за- правочной горловины бака с двусторонним предохранительным клапаном для предотвращения чрезмерного давления или разрежения в баке; адсорбера 4 для поглощения паров топлива при выключенном двигателе с системой возврата паров во впускной тракт двигателя во время его работы. В качестве адсорбента используют активированный уголь.

Рис. 8.1. Схема улавливания паров топлива бензинового ДВС

Соблюдение регламента технического обслуживания и контроль состава отработанных газов (ОГ) ДВС позволяет значительно сократить токсичные выбросы в атмосферу. Известно, что при 160 тыс. км пробега и при отсутствии контроля выбросы СО возрастают в 3,3 раза, а С п Н т — в 2,5 раза.

Повышение экологических показателей газотурбинной двигательной установки (ГТДУ) на самолетах достигается совершенствованием процесса сгорания топлива, применением альтернативного топлива (сжиженный газ, водород и др.), рациональной организацией движения в аэропортах.

Увеличение времени пребывания продуктов сгорания в камере сгорания ГТДУ сопровождается увеличением полноты сгорания (уменьшение содержания СО и C n H m в продуктах сгорания) и содержания в них оксидов азота. Поэтому, изменяя время пребывания газа в камере сгорания, можно достичь лишь минимальной токсичности продуктов сгорания, а не устранить ее полностью.

Более эффективным средством снижения токсичности ГТДУ является применение способов подачи топлива, обеспечивающих более равномерное смешение топлива и воздуха. К ним относятся устройства с предварительным испарением топлива, форсунки с аэрацией топлива и др. Испытания на модельных камерах свидетельствуют о том, что такими способами можно снизить содержание в продуктах сгорания С n Н m более чем на порядок, СО — в несколько раз, обеспечить бездымный выхлоп и уменьшить содержание NO x .

Существенное снижение содержания NO x в продуктах сгорания ГТДУ достигается при стадийном процессе сгорания топлива в двухзонных камерах сгорания. В таких камерах основная часть топлива на режимах большой тяги сжигается в виде предварительно подготовленной бедной смеси. Меньшая часть топлива (

25 %) сжигается в виде богатой смеси, где и образуются в основном оксиды азота. Опыты показывают, что при таком сгорании можно снизить содержание NO x в 2 раза.

Решение экологических проблем, связанных с применением ракетной техники, основано на использовании экологически безопасного топлива и прежде всего кислорода и водорода.

Читать еще: Что означает код двигателя автомобиля

8.3. Нейтрализация выхлопов двигателей внутреннего сгорания

Улучшение экологических характеристик автомобилей возможно за счет комплекса мероприятий по совершенствованию их конструкций и режимов эксплуатации. К ним относятся повышение экономичности работы двигателей, замена их бензиновых версий на дизельные, использование альтернативных топлив (сжатый или сжиженный газ, этанол, метанол, водород и др.), применение нейтрализаторов отработанных газов, оптимизация режима работы двигателей и технического обслуживания автомобилей.

Значительное снижение токсичности ДВС достигается при использовании нейтрализаторов отработавших газов (ОГ). Известны жидкостные, каталитические, термические и комбинированные нейтрализаторы. Наиболее эффективными из них являются каталитические конструкции. Оснащение ими автомобилей началось в 1975 г. в США и в 1986 г. — в Европе. С тех пор загрязнение атмосферы выхлопами резко снизилось — соответственно на 98,96 и 90% по углеводородам, СО и NO х .

Нейтрализатор — это дополнительное устройство, которое вводится в выпускную систему двигателя для снижения токсичности ОГ. Известны жидкостные, каталитические, термические и комбинированные нейтрализаторы.

Принцип действия жидкостных нейтрализаторов основан на растворении или химическом взаимодействии токсичных компонентов ОГ при пропускании их через жидкость определенного состава: вода, водный раствор сульфита натрия, водный раствор двууглекислой соды.

На рис. 8.2 представлена схема жидкостного нейтрализатора, применяемого с двухтактным дизельным двигателем. Отработавшие газы поступают в нейтрализатор по трубе 1 и через коллектор 2 попадают в бак 3, где вступают в реакцию с рабочей жидкостью. Очищенные газы проходят через фильтр 4 , сепаратор 5 и выбрасываются в атмосферу. По мере испарения жидкость доливают в рабочий бак из дополнительного бака 6.

Рис. 8.2. Схема жидкостного нейтрализатора

Пропускание отработавших газов дизелей через воду приводит к уменьшению запаха, альдегиды поглощаются с эффективностью 0,5, а эффективность очистки от сажи достигает 0,60…0,80. При этом несколько уменьшается содержание бенз(а)пирена в отработанных газах дизелей. Температура газов после жидкостной очистки составляет 40…80 °С, примерно до этой же температуры нагревается и рабочая жидкость. При снижении температуры процесс очистки идет интенсивнее.

Жидкостные нейтрализаторы не требуют времени для выхода на рабочий режим после пуска холодного двигателя. Недостатки жидкостных нейтрализаторов: большая масса и габариты; необходимость частой смены рабочего раствора; неэффективность по отношению к СО; малая эффективность (0,3) по отношению к NO x ; интенсивное испарение жидкости. Однако использование жидкостных нейтрализаторов в комбинированных системах очистки может быть рациональным, особенно для установок, отработавшие газы которых должны иметь низкую температуру при поступлении в атмосферу.

Как поставить диагноз двигателю автомобиля по цвету выхлопных газов

Конструкция автомобиля такова, что далеко не во все ответственные узлы можно «заглянуть». Корректность или отклонения от нормы в работе часто определяют по косвенным признакам. Среди таковых – «сердце» авто, двигатель. Его компоновка такова, что все основные, тепловые и механические, процессы происходят внутри «замкнутого» объема. Оценить их нормальность можно, в первую очередь, по состоянию свечей зажигания, рабочая часть которых вкручивается в камеры сгорания.

А еще – по выхлопным газам.

Без специальной лаборатории состав выхлопных газов определить сложно. А вот увидеть их цвет может каждый, кроме дальтоников. Именно цветовая раскраска выхлопа может поведать о многом и стать поводом для более тщательной диагностики. Нормальные выхлопные газы практически бесцветны: именно поэтому шлейф позади большинства машин практически незаметен. Если он неожиданно приобретает раскраску – это уже сигнал задуматься о том, а все ли в норме с силовым агрегатом. Чаще всего тревогу вызывают белый, черный или синий дым, валящий из выхлопной трубы.

Цвет выхлопных газов может весьма наглядно рассказать о состоянии двигателя или наличии неисправностей в автомобиле, поэтому запомните правила этой нехитрой диагностики!

В холодную погоду во время прогрева двигателя часто можно наблюдать белый дым из выхлопной трубы. В данном случае окраску выхлопным газам придает пар — это нормально и вовсе не является признаком неисправности. А вот если такой дым наблюдается при высокой температуре окружающего воздуха, лучше проверить двигатель на предмет попадания в цилиндры охлаждающей жидкости.

Синеватый цвет выхлопа говорит о попадании масла в камеру сгорания. Как правило, этому сопутствуют повышенный расход масла и снижение компрессии в цилиндрах. Среди причин могут быть потеря эластичности маслосъёмных колпачков, плохая работа системы вентиляции картера и закоксованность колец вследствие использования некачественного моторного масла.

Чёрный дым свидетельствует о проблемах со смесеобразованием. В современных автомобилях параметры смеси регулируются электроникой, поэтому чёрный цвет выхлопных газов говорит о неисправности датчиков или других компонентов топливной системы. Также появление чёрного дыма может быть связано с некачественным топливом.

Для того, чтобы поставить предварительный диагноз двигателю Вашего автомобиля, обратите внимание на его выхлоп. Если машина «задымила» — это явный признак ненормальной работы двигателя.

Карбюраторный двигатель
Черный дым является признаком наличия в отработанных газах несгоревшего топлива, что свидетельствует о неполном сгорании слишком богатой смеси. Наиболее частый виновник излишне обогащенной смеси — карбюратор. Не полностью открыта воздушная заслонка. Увеличенный уровень топлива в поплавковой камере. Засорен воздушный жиклер. Изношены калибровочные отверстия жиклеров. Установлены несоответствующие жиклеры. Неисправность ЭПХХ (постоянно открыт клапан системы холостого хода). Не работает одна или несколько свечей зажигания.

Белый дым свидетельствует о присутствии воды в горючей смеси. Вода в виде пара может появляться при сгорании топлива из-за повышенной влажности воздуха, накопления конденсата на стенках впускных трубопроводов, также вода (чистая или антифриз) может попадать из системы охлаждения, что является признаком неисправности. Попадание влаги в топливо. Пробита прокладка головки блока. Утечка воды из системы подогрева впускного коллектора или карбюратора (если такие существуют).

Сизый (синий) дым образуется при попадании масла в камеру сгорания. Определить износ деталей цилиндро-поршневой группы можно путем измерения компрессии. Если значение компрессии имеет требуемые числа, — значит, в повышенной дымности и расходе масла виновны уплотнители клапанов (направляющие втулки и резиновые манжеты). Залегли маслосъемные кольца. Износ или поломка маслосъемных колец. Износ седел клапанов и их направляющих. Потеря упругости резиновых манжет и колец в направляющих втулках и тарелках пружин клапанов. Износ деталей цилиндро-поршневой группы. Повышенный уровень масла в картере двигателя. Некачественное топливо с содержанием масла

Двигатель со впрыском
Чёрный дым, как и в карбюраторных двигателях, появляется при слишком обогащенной горючей смеси. Неисправность, как правило, говорит о выходе из строя какого-либо из датчиков или же блока управления системы впрыска. При наличии запасных датчиков желательно их поочередно заменить, а если и это не поможет, необходимо заменить и блок управления. Постоянно открыт инжектор холодного впуска (механическое зависание запорной иглы). Постоянно подается напряжение на инжектор холодного пуска. Постоянное небольшое напряжение на рабочих инжекторах («смещение»). Дефекты в блоке управления (слишком широкие импульсы управления).

Сизый (синий) и белый дым у бензиновых двигателей с впрыском вызван теми же причинами, что и у карбюраторных двигателей. Если двигатель оборудован турбонаддувом, а сизый дым появляется после его прогрева, то это связано с неисправностью турбины, как и у дизельных двигателей.
Автомобиль – не роскошь, а средство передвижения. Можно, глядя на премиум модели, относиться к данному высказыванию скептически. Можно – серьезно. Суть от этого не меняется. В отличие до драгоценного изделия (которое можно просто положить в шкатулку до лучших времен), машина – сложное техническое устройство, требующее постоянной диагностики и обслуживания.

Основные причины изменения цвета выхлопных газов

Любая «окраска» выхлопных газов – явление ненормальное. Черная, белая или синяя расцветка в сочетании с увеличением плотности выхлопа говорит о весьма вероятных проблемах с автомобилем, наиболее часто среди которых встречаются:

неисправности топливной системы или системы охлаждения;
сбои в зажигании;
некорректная работа ГРМ;
проблемы с цилиндрами и поршнями.

Независимо от неисправности цвет выхлопных газов изменяется по причине попадания в цилиндр посторонних веществ: тосола или масла. А также вследствие неполного сгорания избыточного топлива.

Бывают ситуации, когда дым является вторичным признаком неполадок. Так, например, утечка жидкости или иные неисправности системы охлаждения, естественно, ведут к перегреву мотора. А дым – естественное последствие разрушенных в результате термического воздействия поршневых колец, пропускающих масло в камеру сгорания.

Список проблем может быть, если не бесконечен, то весьма широк. Поэтому «сужение круга» ведут по цвету выхлопн6ого дыма. Такой подход более чем нормален: именно окраска бросается в глаза в первую очередь.

Наверное, чуть ли не у каждого начинающего автомобилиста замирало сердце от вида обильного густого облака белого цвета из выхлопной. И, не нужно ходить к гадалке, большинства таких наблюдений было в холодное время года. А дым на поверку оказывался вовсе не дымом, а облачком пара.

Читать еще: Чем обработать защиту двигателя от ржавчины

Все дело в конденсате, который скапливается в выхлопной системе. В первые минуты работы двигателя (прогрева) он активно выпаривается, вводя в сомнение вчерашних выпускников автошкол. Чем сильнее мороз, тем обильней белый пар. Причем, после «минус» 20 градусов он может приобрести сизоватый оттенок.

Полностью сбрасывать со счетов белый выхлоп нельзя. В некоторых случаях он – действительно дым (а не пар). Если облако не рассеивается при прогреве или на дворе теплое время года, белые выхлопные газы – нехорошее явление, которое может говорить о попадании охлаждающей жидкости в цилиндр из-за потери герметичности прокладки ГБЦ (или по другим причинам, плоть до трещин в головке или в блоке). Поскольку в составе охладителя есть вода, она в камере сгорания испаряется и «парит».

Различить пар и белый дым можно по двум параметрам:

пар быстро исчезает, дым идет постоянно;
если приложить к трубе кусок бумаги, после высыхания дым оставит масляные пятна.

В большинстве случаев белый дым является признаком перегрева мотора из-за некорректного охлаждения. Поэтому для «лечения» диагностика последней обязательна.

Как и в случае с белым выхлопом, черный дым может носить временный, некритичный, характер, а может являться признаком очень серьезных нарушений в работе силового агрегата.

Если наблюдается насыщенный черный выхлоп с маленькими частичками сажи, смесь излишне обогащенная: топливо в цилиндре сгорает не полностью и дожигается уже в глушителе. Причина – неправильно выставленное зажигание или проблемы с карбюратором или со свечами. Косвенные признаки – резко увеличившийся расход топлива, затрудненный запуск, потеря мощности или неустойчивая работа мотора.

Выхлопы синего (сизого) цвета являются наиболее тревожными. Они сигнализируют о том, что в цилиндре сжигается не только топливно-воздушная смесь, но и моторное масло. В зависимости от его количества дым может отличаться по цвету: от сизого или голубого до темно-синего, а также по плотности: от почти незаметного до чрезвычайно густого.

В исправном двигателе оно попасть в камеру сгорания попросту не может. «Пути» открывают только поломки. Наиболее распространенная причина – износ поршневых колец, которые становятся неспособными снимать масло со стенок цилиндра.

износ цилиндра, вследствие чего кольца начинают неплотно прилегать к стенкам;
локальные повреждения на поверхности цилиндра;
ржавление цилиндров в машине после длительного простоя;
некачественная обработка поверхности цилиндров.

Бывает, что черный дым после прогрева исчезает. Это связано с тем, что при нагревании детали мотора расширяются и «щели» для масла «закупориваются». Однако, если поршневая группа уже отработала свой ресурс, картина меняется с точностью до наоборот: масло становится более текучим и проникает в малейшие зазоры.

Сверху масло в цилиндры может проникать сквозь изношенные стержни клапанов, направляющие втулки и маслосъемные колпачки.

Независимо от цвета и интенсивности дыма, данный симптом ни в коем случае нельзя оставлять без внимания. До более детальной, профессиональной, диагностики рекомендуется отказаться от дальнейших поездок: неисправности в системе охлаждения или смазки могут закончиться сложным и дорогостоящим капитальным ремонтом двигателя.

Что такое со в выхлопных газах двигателей

Приборы газового анализа выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания Газовый анализ — это процесс установления качественного и количественного состава газовых смесей. Прибор для проведения газового анализа называется газоанализатором. Газоанализаторы бывают разными, и в сознании автомобилистов, прочно ассоциируются с определением токсичности выхлопных газов автомобиля.

Для этих целей газоанализаторы способны решать широкий диапазон задач по исследованию состояния двигателя и его систем. И, хотя контроль токсичности остается одной из основных функций газоанализатора, его диагностические способности настолько широки, что многие автосервисы используют газоанализаторы, как базовый инструмент диагностики.

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания, по сути, является преобразователем химической энергии топлива (бензина). Таким образом, он потребляя топливо и окислитель (кислород, из воздуха) в результате реакции горения (быстрого окисления) топлива, протекающей в камере сгорания,преобразует химическую энергию в механическую (вращение коленвала).

Однако, в результате горения образуются побочные химические продукты. Некоторые из них являются нейтральными по отношению к окружающей среде (кислород О2, углекислый газ СО2, пары воды Н2О), а некоторые — вредными (оксид углерода СО, углеводороды CН, различные оксиды азота NОХ).

Эффективность работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в первую очередь зависит от полноты сгорания топлива, которая, в свою очередь, зависит от многих факторов:

— от оптимальности соотношения топлива и окислителя (за это отвечают системы дозирования и расхода топлива и воздуха, «система впуска»);

— от тщательности перемешивания топливной смеси (зависит от состояния форсунок, конструкции впускного коллектора и камеры сгорания);

— от эффективности предварительного сжатия топливного заряда (определяется состоянием ЦПГ и ГРМ);

— от эффективности воспламенения (зависит от исправности всех элементов системы зажигания).

Малейшее отклонение от нормы или неправильность работы одной из систем двигателя приводит к понижению его эффективности и, вследствие чего изменяется концентрация побочных продуктов сгорания топлива, что сказывается на составе «выхлопа». Т.е. состав отработанных газов – это обобщенный параметр, своего рода индикатор, с помощью которого можно сделать вывод об эффективности работы двигателя, правильности и слаженности работы всех компонентов его основных систем: механической, системы зажигания, газораспределения и отведения газов.

Таким образом, становится понятно, чем обусловлено применение газоанализаторов для диагностики автомобилей.

Немножко истории В конце 60-х годов в США был принят первый закон, который предусматривал контроль за токсичностью выхлопных газов автомобилей. Однако, газовый анализ применяли для исследования процессов в двигателях задолго до этого. Американцы были первопроходцами в борьбе за экологически чистый транспорт.

Первые газоанализаторы, которые применялись для регулировки двигателей, были однокомпонентными, то есть из целого ряда побочных продуктов сгорания топлива могли замерить только концентрацию СО.

Анализ СО позволял судить о соотношении пропорций в топливо-воздушной смеси, а значит, мог помочь в настройке карбюратора. Первые автомобильные газоанализаторы использовали эффект изменения электропроводности платиновой спирали в газовой среде оксида углерода.

К 70-м годам XX века, во времена, когда вредными выбросам автотранспорта, стало уделяться много внимания, благодаря достижениям науки и техники были созданы более современные, качественные двухкомпонентные газоанализаторы, которые дополнительно могли определять концентрацию еще одного вредоносного продукта сгорания — CН (не сгоревшие частицы углеводородов, входящие в состав топлива). Интересным является то, что содержание углеводорода (СH), а также оксида азота (NOX) определяют в PPM — количестве частиц на миллион, а не в процентах, как все остальные газообразные компоненты. Кроме того, в те времена стал применяться другой, более точный метод определения концентрации, так называемое спектрометрирование выхлопных газов в инфракрасном диапазоне. В современных газоанализаторах до сих пор применяется данный принцип.

Дальнейшее совершенствование газоанализаторов происходило в результате постоянно ужесточавшегося контроля токсичности, а также повышения требований к прибору, как к диагностическому инструменту. Так, в результате модернизаций, появились трехкомпонентные газоанализаторы, которые позволяли дополнительно измерять концентрацию диоксида углерода СО2. Это безопасный с точки зрения экологии газ без цвета и запаха — натуральный продукт сгорания углеводородов. Информация о концентрации СО2 с точки зрения определения вредности выбросов в атмосферу не представляет ценности. Однако, такая информация полезна для диагноста, поскольку позволяет судить о полноте сгорания топлива даже в случае, если автомобиль оборудован нейтрализатором выхлопных газов.

Стоит отметить, что немалый импульс развитию приборов газового анализа дала повсеместная установка в выхлопной системе автомобилей каталитического нейтрализатора. Двухкомпонентные газоанализаторы, в изменившихся условиях оказались малоэффективными, поскольку не давали необходимого объема объективной информации о работе двигателя, ведь каталитические нейтрализаторы уменьшали концентрацию именно измеряемых ими параметров — СО и СН.

Современные четырехкомпонентные автомобильные газоанализаторы способны измерять концентрацию СО2, СО, СН и О2. При этом, замеры содержания первых трех компонентов выполняются при помощи спектрометрического метода, а концентрация кислорода определяется электрохимическим датчиком. В более сложных, пятикомпонентных приборах. реализована возможность определения содержания оксидов азота (NOX).

Современные приборы позволяют расчетным путем определять исходный состав топливной смеси даже для двигателей, выхлопная система которых оборудована катализатором. Кроме того, совокупный анализ всех перечисленных параметров позволяет лучше понимать характер процессов, которые происходят в двигателе.

Современные приборы могут иметь стационарное и переносное исполнение, при этом встречаются модели с сетевым питанием, питанием от 12-вольтного автомобильного аккумулятора или комбинированным питанием. Таким образом, существует возможность выполнять замеры состава газов даже в движении автомобиля.

Читать еще: Блок для чип тюнинга дизельного двигателя

Удобство эксплуатации определяет, также, способ питания устройства. Например, комбинированное питание (сетевое и от 12-вольтового автомобильного аккумулятора) позволяет использовать газоанализатор в различных условиях. Например, при небольших габаритах газоанализатора появляется возможность измерять состав газов при движении автомобиля. Расшифровка записи изменения состава отработанных газов в различных режимах движения автомобиля дает абсолютно другую по качеству информацию для анализа и позволяет прояснить некоторые тонкости рабочих процессов двигателя, которые невозможно выяснить при стационарных испытаниях в боксе в без нагрузки.

Существуют, также, такие вспомогательные устройства, как: встроенный принтер, применяемый для распечатки результатов измерений, порт для подключения и совместной работы с ПК, дополнительные датчики, которые позволяют измерять частоту вращения двигателя и температуру масла.

Не лишними будут, также, наглядные индикаторы, удобные переключатели режимов и автоматизированные режимы подогрева, удаления конденсата, установки «нуля».

В России самыми известными и популярными газоанализаторами, применяемыми для контроля газов ДВС в автосервисах являются приборы серии «ГИАМ-29М» и «ИНФРАКАР-М».

1) «ГИАМ-29М» — это серия переносных автомобильных газоанализаторов, которые предназначаются для измерения содержания: оксида углерода (СО), диоксида углерода (СО2), суммы углеводородов (СН), оксидов азота (NО), кислорода (О2) в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания. ГИАМ-29М имеет несколько исполнений, которые отличаются по количеству контролируемых газов, и главное, предназначаются для разных двигателей.

Так, например, «ГИАМ-29М-1 (-2)» предназначается для измерения содержания газов, перечисленных выше, за исключением оксидов азота (NOX), в выхлопных газах карбюраторных двигателей, а также их настройки. Данные приборы имеют возможность измерения температуры масла, а также количества оборотов коленчатого вала бензиновых ДВС с принудительным воспламенением топлива.

«ГИАМ-29М-3 (-4)» — это переносной газоанализатор контроля отходящих газов судовых силовых установок ДВС. Данный прибор предназначается, помимо основных функций ГИАМ-29М-1 (-2), для вычисления суммарного объемного содержания оксидов азота (NOх), а также расчета коэффициента избытка воздуха по объему.

Измерение СО2, СО, СН проводится по оптико-абсорбционному принципу, а О2 и NOх по электрохимическому. Благодаря встроенному насосу, имеют принудительный забор пробы.

Газоанализаторы серии «ГИАМ-29» оснащаются цифровыми выходами RS-232 и USB, имеют возможность проведения измерения при отрицательных температурах, благодаря внутреннему подогреву, оборудованы дисплеем, на который выводятся результаты измерений, имеют степень защиты IP54 для ГИАМ-29М-1 (-2) и IP42 для ГИАМ-29М-3 (-4).

Оба прибора имеют небольшие размер и вес, а также два источника питания от сети переменного тока 220В и бортовой сети в 12В, благодаря чему могут с легкостью применяться в полевых условиях.

2) «Инфракар-М» — это серия переносных автомобильных газоанализаторов, которые предназначаются для измерения обьемной доли оксида углерода (СО), диоксида углерода (СО2), углеводородов (CН) (в пересчете на гексан), кислорода (О2) в выхлопных газах автомобилей с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания.

Во всех газоанализаторах серии «Инфракар-М» реализована возможность измерения частоты вращения коленчатого вала, а для исполнения «Т» ещё и возможность измерения температуры масла. На основании результатов измерений газоанализатор рассчитывает коэффициент избытка воздуха Лямбда.

Каждое из основных исполнений «Инфракар М» имеет 2 дополнительных исполнения, в зависимости от комплекта поставки:

-исполнение 01- без принтера, -исполнение 02- со встроенным принтером.

Таким образом конечное обозначение самого популярного газоанализатора данной серии будет звучать, как «Инфракар-М-1.01», а самого дорогого «Инфракар-М-2Т.02».

Автомобильные газоанализаторы серии «Инфракар М» имеют небольшие габаритные размеры и два типа питания (от сети переменного тока 220В и от бортовой сети в 12В), что позволяет использовать их в полевых условиях. «Инфракар М» имеет большие цифровые светодиодные дисплеи на каждый вид газа с высотой цифр 14мм, может подключаться к ПК по RS-232, имеет малую инерционность, и возможность подстройки чувствительности тахометра. Серия газоанализаторов «Инфракар М» может вычислять параметры Лямбда для продуктов сгорания бензина, пропана или природного газа.

Выхлопные газы в салоне

Запах выхлопных газов из вентиляции нельзя игнорировать. Часто бывает, невыносимый запах в салоне выхлопа, от которого начинает болеть голова и начинается кашель. Так в автомобиле ездить нельзя, надо срочно найти причину.

Утечка из выхлопной системы автмобиля

Наиболее частой причиной попадания выхлопных газов в салон является утечка в выхлопной системе рядом с моторным отсеком. Воздух, попадающий внутрь, всасывается вокруг ямы, поэтому в некоторых ситуациях он может смешиваться с воздухом моторного отсека. Это особенно заметно, когда автомобиль выключен, когда импульс воздуха не дует вокруг автомобиля и не выпускает выхлопные газы из моторного отсека.

Но как выхлопные газы попадают в область двигателя?

Источников утечек может быть много. Бывает, что запах бензина в салоне, а не отработанных выхлопных газов. Они могут вытекать уже через прокладку выпускного коллектора или другие соединения (например, катализатор или центральный глушитель). Также стоит обратить внимание на сварные трещины и отверстия в выхлопной системе. Однако распространенным виновником является гибкий выпускной патрубок сразу за катализатором. Он изогнут, и его конструкция предназначена для нейтрализации напряжений выхлопной системы. К сожалению, он часто ржавеет и, как следствие, ломается.Все виды утечек выхлопных газов обычно сопровождаются громким металлическим гулом, поэтому выявить неисправность довольно просто. Если вы заметили тревожные шумы в передней части выхлопной трубы, не игнорируйте их. Необходимо закрыть элемент или заменить его на новый, прежде чем отработавшие газы попадут в салон.

Неисправен клапан рециркуляции отработавших газов

Другой возможной причиной выбросов выхлопных газов из вентиляции может быть заклинивание клапана ЕГР. Этот клапан отвечает за рециркуляцию выхлопных газов, то есть за подачу части выхлопных газов обратно в двигатель. Это продиктовано только экологическими соображениями и направлено на снижение выбросов вредных веществ (например, оксидов азота). В сильно истощенных дизельных автомобилях углеродистые отложения накапливаются в клапане ЕГР, что со временем может привести к заклиниванию системы.

Последствием повреждения обратного клапана может быть запах выхлопных газов от подачи воздуха. Сопутствующие симптомы включают снижение мощности двигателя, рывки при высоких нагрузках или сильный дым из выхлопной системы. Чтобы избежать дефектов, регулярно (каждые 60 000 км) стоит удалять отложения углерода специальным очистителем ЕГР. Однако в некоторых случаях вам нужно будет заменить деталь.

О неполадках в работе системы двигателя говорит активированный значок Чек Энджин.

Запах выхлопных газов и прокладки под головкой

В то время как предыдущие отказы, вызывающие зловоние выхлопных газов, довольно легко и дешево ремонтировать, другой виновник может предвещать серьезные проблемы. Если запах выхлопных газов появляется внутри при включении обогрева, существует высокая вероятность того, что его источником является обогреватель. Это в свою очередь указывает на наличие выхлопных газов в системе охлаждения автомобиля. Откуда они пришли?

Наиболее очевидный вариант — продуть прокладку под головку. Затем дымовые газы из камеры сгорания попадают в водяные каналы, а сам теплоноситель — в камеры сгорания. В результате происходит потеря жидкости из расширительного бака и обильный белый дым из выхлопных газов. Подобные результаты могут дать трещину в головке.

Как проверить, на самом ли деле прокладка головки блока является проблемой? Прежде чем снять головку и заменить ее, стоит воспользоваться специальным тестером. Тестер прокладки головки блока точно диагностирует неисправность. Он состоит из шланга, вставленного вместо крышки радиатора, и реакционной жидкости. Если в системе охлаждения есть выхлопные газы, содержащие углекислый газ, жидкость изменит цвет.

Что делать, когда мы чувствуем выхлопные газы?

Проблему неприятного запаха, выходящего из вентиляционных отверстий, можно увидеть сразу после запуска двигателя. В этом случае немедленно обратитесь к автомеханику или проверьте состояние гибкого разъема. Вождение с такой НЕПОЛАДКОЙ опасно, поэтому на данный момент лучше выбрать общественный транспорт или такси.

Однако, если вы заметили подозрительный запах выхлопных газов во время движения, например, на светофоре, убедитесь, что кабина проветривается. Включение вентиляции не поможет, поэтому вам следует открыть задние окна или люк на крыше. Не стесняйтесь посетить механика и немедленно отправляйтесь в мастерскую. Возможно, неисправность не будет устранена на месте, но лучше оставить машину в ремонте на несколько дней, чем рисковать собственным здоровьем.